Metamateriallar

Hoshimjonning sehrli qalpoqchasi uchun, roman sahifalaridan real hayotga ko'chib o'tish imkoni paydo bo'ldi. Bu haqida Science va Nature ilmiy jurnallaridagi duet-maqolalar xabar bermoqda.

Ko'rinmas odam filmini ko'pchiligimiz ko'rganmiz. Ko'rinmas uchar texnika va yoki dengizda kemalarni ko'rinmas qilib qo'yadigan vositalar borligi haqida ham hayrat aralash eshitganimiz bor. Lekin narsalarni haqiqatan ham ko'rinmas qilib qo'yish mumkinmi? Hozirgi zamon fizikasi uchun bu vazifa g'oyat murakkab ishdir. Lekin qanchalik ajabtovur bo'lmasin, buyumlarni ko'rinmas qilib qo'ya oladigan texnik vositalarni ishlab chiqish borasida olimlarda allaqachon muayyan yutuqlar mavjud. Xususan, hozirda jahonning yetakchi ilmiy dargohlarida, jism sirtiga kelib tushayotgan elektromagnit to'lqinlarni, shu jumladan odam ko'zi ko'radigan yorug'lik nurlarining akslanish, sinish va qaytish jarayonlarini boshqarishni ko'zda tutuvchi usullar ustida ish olib borilmoqda. Ushbu muddao yo'lida olimlarga eng yaqin dastyor vosita bo'ladigan material sifatida esa fanda metamateriallar deb nomlanadigan, qator g'ayrioddiy xossalarga ega bo'lgan sun'iy moddalardan foydalanish ko'zda tutilgan. Metamateriallarning eng mayda miqyosda strukturasi elektromagnit to'lqinlarni anchayin g'ayrioddiy usul bilan boshqarish imkonini beradi.

Kimyo bo'yicha 2015-yilgi Nobel mukofoti

7-oktyabr sanasida jahon ilm-fan ayvonidagi eng nufuzli mukofot bo'lmish Nobel mukofotining kimyo sohasi bo'yicha 2015-yilgi laureatlari e'lon qilindi. Mukofot qo'mitasining qaroriga muvofiq, kimyo yo'nalishi bo'yicha Nobel Mukofoti-2015 bir-biridan mustaqil ravishda aynan bir xil murakkab ilmiy mavzuda tadqiqot olib borgan va muayyan amaliy natijalarga erishgan uch nomzod orasida teng taqsimlanadigan bo'ldi.

Ulardan birinchisi - biokimyogar olim Tomas Robert Lindal bo'lib, u 28.01.1938 da Stokgolmda tug'ilgan, ya'ni, Nobelning vatandoshi hisoblanadi. Hozirda esa Londondagi "Onkologik tadqiqotlar Imperial fondi"da ilmiy xodim bo'lib faoliyat yuritadi. Asli Shvetsiyalik bo'lishiga qaramasdan, bugungi kunda Buyuk Britaniyaning mahalliylashtirilgan fuqarosi sanaladi.

Matematika va navigatsiya: kenglik va uzunlik

Deyarli 400 yil mobaynida ochiq dengizda turgan kemaning joylashuvini aniq belgilash vazifasi, ilm-fan va texnika oldidagi eng muhim vazifa o'laroq dolzarb bo'lib kelgan edi. Ushbu muhim vazifa yuzasidan olib borilgan ilmiy tadqiqotlar, hamda bajarilgan tajribalar oxir oqibatda astronomiya, navigatsiya sohalarining yanada taraqqiy etishiga hamda, dengiz xronometrining ixtiro qilinishiga sabab bo'ldi.

Yer yuzining istalgan qismidagi - xoh quruqlik xoh dengizda bo'lsin, muayyan nuqtaning joylashuvini aniqlash uchun geografik koordinatalardan foydalaniladi. Bunda qaralayotgan nuqta sirt yuzasida joylashganligi sababli, ikkita koordinata yetarli bo'ladi. Bu koordinatalardan birini biz "uzunlik", ikkinchisini esa, "kenglik" deb nomlaymiz. Bu narsani yaxshiroq tushunib olish uchun, biz kemada Atlantika okeanidagi biror meridiandan o'tuvchi P nuqtada turibmiz deb tasavvur qilamiz. Agar biz turgan ushbu P nuqtamiz Yer ekvatoridan shimolda joylashgan bo'lsa, ushbu nuqta joylashgan yerni "shimoliy kenglik" deb ataymiz, agar mazkur nuqta ekvatordan janubda bo'lsa, unda bu joy "janubiy kenglik"da joylashgan bo'ladi. Kenglikni unchalik murakkab bo'lmagan kuzatishlar orqali aniqlash mumkin. Uzunlik esa, "nolinchi meridian" deb nomlanuvchi meridian chizig'i, hamda, berilgan nuqtadan o'tuvchi meridian chiziqlari orasidagi ekvator yoyi bilan aniqlanadi. Nuqta joylashgan uzunlikni, uning nolinchi meridiandan qaysi tarafda joylashganligiga qarab,"g'arbiy uzunlik", "sharqiy uzunlik" deyiladi.

Stefan-Bolsman qonuni

Mutlaq qora jismning yorqinligi, uning haroratining to'rtinchi darajasiga teng.

Qizigan jismlar turli to'lqin uzunliklariga ega bo'lgan elektromagnit nurlanishlar taratadi. Biz biror jism haqida "qip-qizarib qizib ketibdi" deganimizda, shu narsa oydinlashadiki, mazkur jismning harorati, uning issiqlik nurlanishi spektrning ko'zga ko'rinadigan qismida sodir bo'ladigan darajada baland ekan. Jarayonga atomlar miqyosida nazar tashlasak, nurlanish bu - qo'zg'atilgan atomlar tomonidan fotonlarning uchirib chiqarilishi natijasi ekanligini ko'rgamiz. Issiqlik nurlanishi energiyasining jism harorati bilan bog'liqligini ifodalovchi fizika qonuni avvaliga amaliy tajriba natijalari asosida, Avstriyalik fizik Yozef Stefan tomonidan qayd qilingan bo'lib, ushbu ilmiy qonunning nazariy asoslanishini esa, Stefanning yurtdoshi va shogirdlaridan biri - Lyudvig Bolsman tomonidan amalga oshirilgan.

Ushbu qonunning amalda qanday bajarilishini tasavvur qilish uchun, shunday narsani faraz qilamiz: Quyoshning qa'rida nur taratayotgan atomni tasavvur qiling. Uning taratgan nurini boshqa bir atom yutadi va u ham o'z navbatida qayta nurlantiradi. Shu tarzda nur atomdan atomga uzatilib, zanjir tarzida tarqatiladi va shu sababli ham butun yalpi sistema umumiy energetik muvozanatni saqlab turadi. Muvozanat holatida, muayyan bir aniq chastotadagi yorug'lik nurini bir atom biror joyda yutsa, huddi shu chastotadagi aynan shunday yorug'lik nurini boshqa bir atom boshqa bir joyda nurlatadi. Natijada, spektrning har bir to'lqin uzunligiga tegishli yorug'lik nurlari intensivligi o'zgarmasdan saqlanadi.
Quyosh ichakrisidagi harorat, uning markazidan uzoqlashgan sari pastlab boradi. Shu sababli ham, Quyosh sirtiga tomon harakatlanar ekan, yorug'lik nurlanishining spektri atrof muhit haroratiga nisbatan balandroq haroratga ega darajalarga intilib-muvofiqlashib boradi. Natijada, Stefan-Bolsman qonuniga binoan, endilikda Quyosh sirtiga kelib qolgan yorug'lik nurlanishi, nisbatan past energiya hamda, chastotlarda chiqa boshlaydi. Lekin, ayni damda, energiyaning saqlanish qonuniga muvofiq, ushbu yorug'lik nurlanishi ko'p sondagi fotonlarning uchib chiqishiga xizmat qila boshlaydi. Shu tarzda, mazkur fotonlarning Quyosh sirtiga yetib kelgan paytidagi spektral taqsimoti, Quyosh qa'ri markazining haroratiga (≈15000000 K) emas, balki, Quyosh sirtining haroratiga (taxminan ≈5800 K yoki, ≈6000 °C) muvofiq keladi.