Kolik váží stín?Vsauce

Thumbnail play icon
Přidat do sledovaných sérií 101
86 %
Tvoje hodnocení
Počet hodnocení:224
Počet zobrazení:3 910

Proč je lepší vážit se potmě a je vůbec možné předběhnout světlo? Odpovědi najdete v dnešním Vsauce.

Odkazy:
Sluneční plachetnice
Padající pružina
Akustický třesk

Přepis titulků

Ahoj, tady Michael z Vsauce. Jsem si jistý, že vás taky baví dělat stíny rukama. Kolik ale takový stín váží? Zní jako hloupá otázka, protože to hloupá otázka je. Stín přece nemůžete dát na váhu a zvážit ho. Ale těleso, na které stín dopadá můžeme zvážit. Víme také, že světlo má energii. Když světlo dopadne na nějaký předmět, trochu na něj přitom zatlačí.

Když světlo dopadá na povrch Země, na každých 6,5 cm čtverečných tlačí síla půl miliardtiny kilogramu. To skoro nic není. Ale na velké ploše už můžou být výsledky zajímavější. Během slunečného dne váží Chicago o 140 kg více. Jen kvůli tomu, že na něj tlačí dopadající sluneční záření. Ve vesmíru, kde nejsou sluneční větry odraženy atmosférou ani magnetickým polem, jsou důsledky ještě znatelnější.

Vesmírné plavidlo cestující ze Země na Mars je světlem odkloněno o 1 000 km ze svého směru. S těmito jevy se proto musí při cestách na Mars počítat. Dokonce se nám podařilo vytvořit stroje, které umí plachtit na světle. Velké, lesklé plachty, které jsou tlačeny kupředu slunečním světlem. Takže je možné spočítat, ale složité změřit, že oblasti ve stínu váží méně, než okolní oblasti, tlačené světlem.

Dost už ale o Slunci. Existují tři vesmírná tělesa schopná vrhat okem viditelný stín na povrch Země. První je samozřejmě Slunce a druhý je Měsíc. Co je ale to třetí? Venuše. Pete Lawrence to prověřil prostřednictvím DigitalSky. Aby si byl jistý, že stín, který vidí, je způsobený Venuší, použil válec, který může být namířen na přesné místo na obloze.

Dovnitř válce vložil stínidlo ve tvaru symbolu Venuše. Takhle vypadal obraz vycházející z válce, když byl namířen mimo Venuši na relativně tmavý a pro lidské oko prázdný kus oblohy. Tenhle obraz vyšel z válce, když byl namířen na Venuši. Stín Venuše. Všichni víte, že světlo je rychlé. 299 792 458 m/s neboli c.

Ale tohle světlo i světlo vycházející z vaší obrazovky a dopadající na sítnici se pohybuje o něco pomaleji než c. c je totiž rychlost světla ve vakuu. Světlo kolem nás však cestuje jiným prostředím. V tomto případě vzduchem. Rychlost světla ve vzduchu je o něco málo pomalejší než ve vakuu. 298 925 574 m/s Je to zajímavé.

Světlo totiž cestuje různými materiály různou rychlostí. c je ale nejvyšší možná rychlost v našem vesmíru. Přestože žádné těleso této rychlosti nedosáhne, je možné předehnat světlo v jiných materiálech. Nabitá částice, například elektron, je schopná pohybovat se vodou rychleji než světlo. Nikdy ale ne rychleji než c. Když se to povede, stane se něco podobného jako akustický třesk.

Objeví se optický třesk. Při akustickém třesku je zvuk vycházející z tělesa ve formě tlakových vln. Čím více se těleso přibližuje rychlosti zvuku, rychlosti, kterou se od něj zvuk vzdaluje, mají vlny méně času vzdálit se od předchozích vln, až se nakonec všechny vlny spojí do jedné a její hustota a tlak jsou ohromné, což vytvoří akustický třesk. Pokud se nabitá částice pohybuje látkou, jejíž částice jsou polarizovatelné, molekuly vysílají fotony.

Každý foton má čas odlétnout a jejich vlny se vzájemně vyruší, takže nedochází k žádnému záření. Jenže čím rychleji se částice pohybuje, tím méně času mají fotony na únik. Jejich vlny se začnou sčítat, což vyvolá optický třesk. Astronauti, obzvláště ti, kteří letěli až na Měsíc, viděli záblesky světla.

Mnoho lidí tento jev připisuje částicím pohybujících se lidským okem rychleji, než to dokáže světlo. Vznikaly jim optické třesky přímo v očích. Když už je řeč o rychlosti světla, několik z vás mi poslalo tuto otázku. Popisuje možnost pohybu rychlejšího než c. Takhle by to vypadalo. Chci stisknout tlačítko, které je ode mě jeden světelný rok daleko. To znamená, že světlu, nejrychlejší věci ve vesmíru by to ode mě k tlačítku trvalo rok.

Co kdybych si ale vyrobil tyč dlouhou světelný rok ode mě až k tlačítku. Pak bych do ní na jednom konci strčil. Zmáčkl by druhý konec to tlačítko okamžitě? Jestli ano, vyzrál jsem tím na rychlost světla? Poslal jsem informaci rychleji než světlo? No... Teď už se nebavíme o rychlosti světla, že ne?

Bavíme se o rychlosti tlaku. Když zatlačíte na pevné těleso, pošlete tělesem sérii tlakových vln. Ta se pohybuje rychlostí zvuku v dané látce. Informace "Někdo na nás zatlačil, měli bychom se pohnout," cestuje touto tlakovou vlnou rychlostí zvuku. Když hýbeme malými předměty, nejsme schopní to vnímat. Když bych ale tlačil tyč dlouhou světelný rok, trvalo by to déle.

Můžeme tento jev pozorovat na předmětech, kterými tlaková vlna cestuje pomaleji. Například pokus, který provedli na Veritasiu s použitím pružin. Informace, která pružině dá vědět, že je v pohybu, cestuje pružinou tak pomalu, že to lze pozorovat na zpomaleném záznamu. Jestli jste neviděli videa o pružinách na Veritasium, o hodně jste přišli. Měli byste se podívat na všechny jejich videa. Jsou skvělá. Ještě ale dokončím myšlenku. Rychlost tlaku není nekonečná, a není to ani rychlost světla.

Světlo ale může tlačit na vás. Vážíte víc, když máte rozsvíceno, než když jste ve tmě. Do popisu videa jsem dal odkazy na pár zábavných i vědeckých zajímavostí. A jako vždycky... Díky za sledování. Překlad: Zarwan www.videacesky.cz

Komentáře (21)

Zrušit a napsat nový komentář

Odpovědět

Ve skutečnosti existuje (minimálně) jedna fyzikálně prověřená forma rychlosti větší než je c. Jde o skupinovou rychlost interferujících vln v prostoru, v důsledku toho je pak možná úplně super zajímavá věc známá jako Meta-materiály :) Jestli se trochu orientujete v kvantové mechanice a krystalografii, doporučuju to trochu nastudovat, fakt mě to dostalo jak jsem to poprvé studoval.

10

Odpovědět

Omlouvám se popletly se mi termíny, fázová rychlost dokáže překročit rychlost světla, ne skupinová.

00

Odpovědět

aj tak som toho názoru, že tma je rýchlejšia ako svetlo

44

Odpovědět

Lenže tma necestuje, je všadeprítomná. Svetlo ju iba narušuje :)

10

Odpovědět

nová úroveň anorexie: nejíst a nechodit na světlo... přidává to kilogramy ;)

271

Odpovědět

já mu nerozumím, ale já mu věřím...

210

Odpovědět

a kde je to veritasium video proc tu neni ? :DDD

18

Odpovědět

Stačí kliknout na odkaz "Padající pružina" přímo pod videem.

101

Odpovědět

poznate tuto hadanku? prazdna krabica vazi 100g. vleti do nej mucha, ktora vazi 1g. kolko gramov nam teraz bude ukazovat vaha? mucha neustale lieta v krabici.

40

Odpovědět

Stejne jako 100 gramova krabice s vodou do niz dam 1g rybu.

21

Odpovědět

Kupodivu 101g, ikdyž bude moucha v letu. Křídla mouchy při mávání tlačí silou 1g mouchu směrem nahoru (letí) a zároveň tlačí vzduch pod sebou, o který se vlastně opírá silou 1g směrem dolů.

101

Odpovědět

Pokud bereme v potaz i ten naprosto zanedbatelný vztlak křídel mouchy bude váha stejná.

60

Odpovědět

Proč je lepší vážit se potmě ... tak to je jasný, protože nevidíš kolik jsi zase nabral. :D

370

Odpovědět

:-D

A nebo na sebe musíš svítit zespodu :-D

270

Odpovědět

Takže to mám chápat tak, že stín nic neváží?

01

Odpovědět

Nerikal to hned na zacatku ? Stin nezvazis ale muzes zvazit teleso,na ktery dopada stin.
Logicky kdyz je neco 100% zastineno od vseho svetla,tak natom zadnou pridanou hodnotu ze svetla nezvazis. :-)

20

Odpovědět

+sftTakže prakticky, stín nic neváží.

30

Odpovědět

+sftJednoduse
Svetlo - ANO
Stin - NE..... a kdyz ne,tak nemyslim trochu,ani nemyslim neco nepatrnyho,myslim tim ze nevazi ABSOLUTNE nic.

:-)

31

Odpovědět

+sftStin spis omezuje mnozstvi dopadajicich fotonu, ale neznamena to ze tam zadne nepadaji, to by tam byla absolutni tma, takze stin v podstate snizuje hmotnost samotnyho objektu na ktery dopada, obdobny to napriklad kdyz jdes po ulici s destnikem kdyz prsi, si myslim... ale nevim jestli je to teda zrovna dobrej priklad :D

130

Odpovědět

Nádherná ukázka rychlosti zvuku na deformaci plechů při nárazu dvou náklaďáků :3
http://youtu.be/wSPAPeO17Zk?t=1m10s

112

Odpovědět

Ještě krásnější je ohňostroj na novej rok.

20
Používáme cookies, abychom mohli provozovat tuto internetovou stránku a zlepšit Vaši uživatelskou spokojenost. Budete-li pokračovat beze změny nastavení, předpokládáme, že souhlasíte s ukládáním souborů cookies z internetových stránek. Více informací o použití cookies.
OK