14. května 1998
Květnové vydání Notices of the AMS přináší článek E. Lieba a J. Yngvasona věnovaný poněkud obstarožnímu tématu, totiž druhému termodynamickému zákonu, avšak ve zcela novém kabátu. Je určen pro všechny čtenáře, kteří jsou si vědomi důležitosti tohoto fyzikálního zákona, ale nejsou spokojeni s tím, jak jim byl až dosud podáván.
Autoři hodnotí formulace druhého zákona podle Clausia,
Kelvina-Plancka a Carathéodoryho a vytýkají jim nedostatečnou exaktnost,
protože termíny jako horký, studený, teplejší a chladnější mají pouze
intuitivní charakter a nejsou předem definovány.
Vlastní práce pak sestává z nové, exaktní, matematické formulace
zákona pomocí matematických vět o uspořádání množin.
Jdete-li na zkoušku z termodynamiky nebo ji učíte, nenechejte si tento článek rozhodně ujít.
Před třemi lety způsobila rozruch publikace mezinárodního týmu ALADIN působícího na německém GSI, která popisovala atomové jádro jako tekutinu skládající se z protonů a neutronů a chovající se podle teplotní křivky dosahující jistého plata, kdy nedochází k dalšímu nárůstu teploty při trvajícím přístupu energie, obdobně jako tomu je při varu normálních tekutin. Termodynamické statistické veličiny jako je teplota a rovnovážný stav jsou běžně chápány jako charakteristiky makroskopických systémů obsahujícími řádově 1023 částic. Používat je k popisu dvou kolidujících jader 197Au obsahujících dohromady pouhých 394 nuklidů se zdálo podivné. Nicméně bylo nalezeno mnoho experimentálních i teoretických dokladů vhodnosti tohoto popisu.
Velkým problémem však bylo měření nukleární teploty. V původní práci byla použita metoda založená na určení poměrů izotopických výtěžků helia a lithia. V nové práci otištěné v PRL ze 4. května porovnávají autoři předchozí měření s měřením pomocí teploty excitovaného stavu. Metoda je založena na rekonstrukci excitovaných stavů s krátkou dobou života nestabilních lehkých nuklidů jako je např. 5Li za předpokladu dodržení Boltzmanova rozdělení. Ukázalo se, že měření pomocí staré metody (podle izotopových výtěžků) a nové metody (podle excitovaných stavů) souhlasí sice pro nízké energie kolidujících svazků, s rostoucí energií se však rozcházejí. Teplota podle staré metody narůstá, zatímco při měření podle excitovaných stavů zůstává konstantní v celém rozsahu energií od 50 do 200 MeV na nukleon. Autoři to vysvětlují tím, že známé nestabilní excitované stavy se vytvářejí pouze na povrchu větších fragmentů v chladnějším stavu, zatímco izotopová metoda odpovídá měření centrální teploty kombinovaných jader před fragmentací.
Jako každá nová teorie vyvolává i tato teorie mnoho kontroverzí a na konečnou odpověď si je třeba ještě počkat.
Serfling, V., et al.: Temperatures of Exploding Nuclei, Phys. Rev. Lett.
80, 3928 (4 May 1998).
nebo
preprint z ALADIN papers archívu
Dirk Helbing se ve své, již starší práci, která se však nově objevila také v e-Print archivu zabývá modely chování chodců.
Jejich (tedy vlastně naše) chování vykazuje jistou pravidelnost, kterou lze
popsat částečně stochastickými modely. Tyto modely
postihují jak záměry jednotlivých chodců, tak charakteristiky
jejich pohybu. Záměry se týkají posloupnosti cílů a jsou
ovlivněny poptávkou po určitých druzích zboží, rozmístěním obchodů, kde
se toto zboží prodává, náklady na pořízení daného zboží atp. Samotný pohyb
však závisí i na vnějších okolnostech jako jsou překážky, zdržení u výloh
obchodů apod. Vedle chováni jednotlivých chodců, lze popsat i pohyb
celých davů a skupin plně stochastickými modely na základě hydrodynamiky nebo
kinetiky plynů. Typickou aplikací modelu kinetiky plynů je prý pohyb
tanečníků na diskotéce.
Stochastický model lze realizovat pomocí počítačové Monte Carlo simulace a může sloužit jako účinný nástroj urbanismu a plánování městské dopravy.
Helbing, D.: Models for Pedestrian Behavior, xxx e-Print archive
PRL z 11. května přinášejí práci Lov K.Grovera z Bellových laboratoří, ve které ukazuje, že vyhledávací algoritmy pro kvantové počítače mohou být založeny na libovolné unitární transformaci nejenom na původně navrhované transformaci Walsh-Hadamardově.
Kvantově-mechanické systémy jsou superpozicí jednotlivých "výpočetních" stavů a mohou tak provádět současně v jednom "procesoru" velké množství operací. V "kvantovém počítači" jsou logické okruhy a taktování v zásadě klasického charakteru, pouze paměťové bity, tzv. qubity, ukládají hodnoty pomocí kvantových superpozic. Algoritmus se realizuje tak, že je kvantový počítač sestávající z určitého množství qubitů připraven v jistém počátečním stavu, je iniciován jeho vývoj a po určitém čase je provedeno měření.
Pravděpodobnost dosažení koncového stavu závisí na interferenci všech cest, kterými se systém může vyvíjet. Následkem toho je systém citlivý na všechny poruchy na libovolné z cest a je tak celkově značně choulostivý (nestabilní). Vyhledávací algoritmus je však překvapivě odolný proti pertubacím.
Původně se však zdálo, že to je jen důsledek jistých vlastností W-H transformace. V této práci je ukázáno, že stabilita je zachována i při použití jiných unitárních transformací a byly navrženy výhodnější transformace umožňující zkrácení počtu kroků pro přechod mezi počátečním a koncovým stavem. Rozšiřuje se tak i oblast vhodných aplikací a je ukázána možnost realizace kvantově mechanických algoritmů pomocí dostupných technologií.
Grover, L. K.: Quantum computers can search rapidly by using almost any
transformation, Phys. Rev. Lett, 80 (19), 4329-4332, (11 May 1998).
ke stáhnutí plné znění v xxx e-prints
Podle článku v časopise New Scientist z
25. dubna, je nejlepšího umělého vakua dosahováno
pomocí zařízení Wake Shield umístěného na raketoplánu Space Shuttle.
Jedná se o disk o průměru 4 m, který před sebou rozráží atomy a v "brázdě" za ním se
zřeďuje již tak nízká hustota plynů na oběžné dráze. Dosahuje se tak
vakua s průměrnou vzdáleností jednotlivých atomů rovnou 1 mm. Nejlepší
pozemské pumpy dosahují desetkrát horšího vakua, se vzdáleností atomů asi 0,1 mm. Pro
srovnání - vzdálenost atomů v mezihvězdném prostoru je asi 1 cm, v
plynovém halo okolo naší galaxie asi 10 cm a v mezigalaktickém prostoru
až 10 m.
V Physics News z 29. dubna, se však záhy objevila korektura, ve které se tvrdí, že v některých pozemských laboratořích bylo dosaženo vakua odpovídajícího pouhým dvěma atomům v krychlovém centimetru.
Empty space?: New Scientist (25. dubna 1998).
Wolfova cena v kategorii "fyzika" byla udělena 10. května Yakiru Aharonovi působícímu na Univerzitě v Tel Avivu a Univerzitě Jižní Karolíny a Siru Michaelovi V. Berrymu, profesorovi Univerzity v Bristolu za objev kvantově topologických a geometrických fází, zejména Aharonov-Bohmova efektu a Berryho fáze a jejich začlenění do mnoha oblastí fyziky.
Wolfova cena patří dnes k nejprestižnějším vědeckým oceněním. Je udělována od roku 1976 izraelskou Wolfovou nadací žijícím vědcům a umělcům za úspěchy dosažené ve prospěch lidstva a přispívající k přátelství mezi národy. Je předávána v budově Knessetu a je ohodnocena peněžitou prémií 100 000 dolarů.
Univerzita v Utahu přestala usilovat o udělení patentu na technologii studené fůze založené na objevu chemiků Stanleye Ponse a Martina Fleischmanna, poté co jí tato snaha přišla již na půl milionu dolarů. Po devíti letech úsilí doložit původní tvrzení a pokusy zopakovat, bylo rozhodnuto, podle prohlášení Richarda Koehna, univerzitního místoředitele pro výzkum, že není žádoucí dále utrácet veřejné fondy.
Univerzita v Utahu byla zavázána smlouvou se svými zaměstnanci prosazovat přijetí patentu. Nakonec univerzita nabídla licenci jejím autorům a zbavila se svých závazků vůči nim.
Fleischmann však nic nevzdává. Minulý měsíc prohlásil, že teď, bez patentových požadavků, může výzkum pokračovat pozitivněji. Státní podpora však byla letos zastavena i v Japonsku. Přesto, že stát výzkum studené fůze nijak finančně nepodporuje, očekává příznivec studené fůze, šéfredaktor časopisu Infinite Energy - E. Mallove - pokračování experimentů, protože podpora prý přijde tentokrát z komerční sféry.
Na obzoru se však již rýsuje nová zázračná technologie - transmutace se vstřikováním plazmatu (plasma injected transmutations) - která zajistí transmutaci radioaktivních isotopů na stabilní.
Studená fůze tedy stále ještě není studená, i když má již na kahánku.
Nadis, S.: Utah university finally drops out of cold-fusion patent chase,
Nature - News,7 květen, 1998
Shrnutí současného (z dubna tohoto roku) vědeckého postoje ke studené fúzi viz např.:
Benny Kee: What is the current scientific thinking on cold fusion? Is there any possible validity to this
phenomenon?, Ask the Experts, Scientific American
Tak letos se sejde Společnost pro vědecké bádání (Society for Scientific Exploration) ve dnech 28. - 30. května na Virginské univerzitě v Charlottesville v hvězdné sestavě. Přijede i vdova po M. Gauquelinovi, autorovi Mars efektu, Francoise.
Na programu jsou osvědčené kusy: studená fůze, posmrtná komunikace, reinkarnace, obhajoba alternativní mediciny, léčba AIDS na dálku, co mají společného menstruační periody a kvantové periody, Phi princip a Mars efekt. Chybět však nebude ani globální oteplování a připraven je i seminář pro mladé adepty "vědeckého bádání".
Možná, že ne bez zajímavosti bude přednáška odborníka na reinkarnaci profesora Iana Stevensona, M.D. - "Co jsou neredukovatelné prvky vědeckého výzkumu". No, to bych tedy také rád věděl.
Richard Feynmann
(1918 - 1988), laureát Nobelovy ceny (za Q.E.D.),
jeden z největších fyziků tohoto století, překladatel Mayských
hieroglyfů a hráč na bonga by oslavil 11. května svoje osmdesátiny.
Oslava se konala 8. května v sanfranciském
Exploatoriu.
Podle Guardianu Online prosákly na veřejnost informace, že americký naftařský průmysl, který pociťuje tlak vyvolaný mezinárodními úmluvami o omezení skleníkového efektu, se snaží najímat vědce, kteří by argumentovali proti rozšířeným teoriím globálního oteplování. Peníze prý nejsou problém. Tedy klimatologové, ekologové a další, obraťte se na nejbližší zastoupení vaší oblíbené petrolejářské firmy.
Rozšířená představa, že sklo si i ve svém tuhém stavu zachovává vlastnosti
tekutiny a stéká, což lze prý ukázat tím, že stará skla katedrál jsou
dole silnější, se stane patrně jen dalším z obecně oblíbených omylů.
Brazilský odborník na sklo E. D. Zanotto to ve svém článku v květnovém
vydání
American Journal of
Physics
popírá na základě řady laboratorních
pokusů, které provedl. Je-li pravda, že sklo teče, dochází k měřitelným změnám až za
miliardy, nikoliv několik stovek let. Rozdíl v tloušťce skel katedrál je
pravděpodobně dán pouze výrobní technologií používanou ve středověku.
Zdá se, že genové inženýrství přináší konečně ty správné výsledky. Nové geneticky zmanipulované brambory speciálně pro ještě lepší pommes frites!
Tak pitva mimozemšťana je už k mání i jako počítačová hra. Můžete si pitvat doma v pokoji.
Podle Wireless Flash News je jedno místní vězení v Ohiu pravděpodobně čerpací stanicí mimozemských kosmických lodí. UFO výzkumnice Peggy Tillmanová je o tom přesvědčená. Navíc se ve spojitosti s čerpáním pohoných hmot v okolí objevuje chlupatá příšera zvaná Bigfoot. Mluvčí vězení Don Rayna však vše popírá, nejspíše je již jeho vědomí ovládáno mimozemšťany.
K výsledkům průzkumu pověrčivosti v USA z minulých novinek - Ve svém přetisku výsledků průzkumu pověrčivosti z USA Today se Michael Shermer v SkepticMag Hotline podivuje na jedné straně nad nízkým nárůstem popularity UFO a na druhé straně pochybuje o nízkých hodnotách u léčitelství, reinkarnace a astrologie v roce 1976, které údajně neodpovídají celkové náladě 70-let. Je tedy možné, že údaje z r. 1976 jsou podhodnocené a uvedený nárůst nebyl tak dramatický. Vzhledem k tomu, že nejsou k dispozici jiné studie ze 70-tých let, nelze učinit objektivní závěr.
vybral a zpracoval
David Knespl
Text je dovoleno volně šířit pro bezplatné použití.
