Siin on minu uus pildiblogi - www.wandyarhol.com

22 aprill, 2007

Jagatud energia ja tähed


Ükskõik, kuhu me ka vaatama, energia on kõikjal ümber meie. Siiski, paljude jaoks on see siiamaani müsteerium ja neil pole aimugi, mis asi see on. Ka minule tegelikult. Eks nõuab see natuke sügavamat mõttejulgust ette kujutada, kuidas energia välja näeb ja kus kohas ta tegelikult on.

1905 kirjutas Einstein, et energia ja aine on omavahel seotud ja on võrdelised - E=mc². Ükskõik, missugune on energia liik, võib see muutuda teiseks liigiks. Näiteks, kui sa võtad viilu juustu, siis sinna sisse talletatud energiaga võiksid sa seedimise asemel hoopis valgustada terve väikese linna. Muidugi, kui sa suudaksid selle energia konverteerida elektrienergiaks.

Astronomid vaatlevad universumit ja energiat käsikäes. Seda on meie universumis (teisi pole veel avastatud) niivõrd palju, kuid siiski lõplik hulk. Energia ei kao kuhugile, seda ei saa hävitada, seda ei sünni kuskilt juurde. Täpselt niipalju, kui seda oli loomishetkel ("Suur Pauk") on teda ka praegu ümber meie. Energia muudab vormi, kuid ta ei kao kunagi olematusesse.

Oletame, et sõidate autoga mäest üles. Energiat sellesks ammutate te kütusest, tema molekulaarsetest sidemetest, läbi keemiliste protsesside (lihtsamalt öeldes põlemine). See on sinna salvestatud miljonite aastate eest ja ootab nüüd oma tundi. Seda nimetatakse potensiaalseks energiaks. Nüüd, kui auto sõitma hakkab, muutub see ootel energia liikumisenergiaks - teisisõnu, kineetiliseks energiaks. Samamoodi omab ka valgus kineetilist energiat, mis tähendab ka seda, et tal on mass. Valgus on eriline sellepoolest, et ainsana universumis omab ta vaid kineetilist energiat, seisumass on tal aga null. Kui sa saaksid valguse peatada, siis teda lihtsalt ei oleks..

Või oled sa tordiga kunagi näkki löödud saanud? See ei olnud ju valus (küllap naljakas hoopis:)). Kuid kui see tort visatakse sulle näkku, siis on juba nutusem olukord. Sest tort omab nüüd kineetilist energiat. Kõik objektid, mis pöörlevad, liiguvad, ongi kineetilise energia kandjad.

Igaljuhul, kui sa nüüd autoga mäest üles sõidad, siis tegelikult muundub kütuse potsnsiaalne enrgia kineetiliseks liikumisenergiaks. Loogiline on ju mõelda, et me selle kulutame, ja kadunud ta ongi. Tegelikult muundub see energia erinevateks liikideks, soojus, hõõre jne. Lisaks kogub mäkke liikuv auto ka gravitatsioonienergiat, mis tähendab, et kui sa tippu jõuad, on sul olemas tasuta pilet alla - külgetõmme tirib su ilusti koju all orus. See pilet ei aegu kunagi. Kui sa jätaksid oma auto nüüd mäe otsa, siis ka miljoni aasta pärast on see enrgia sinu autosse talletatud ja ikka tuleb ta sealt alla selle mõjul. Ja kui ta alla tulema hakkab, muundun see potensiaalne energia jällegi liikumis(kineetiliseks) energiaks, mis omakorda muutub pidurdamisel soojusenergiaks- aga soojus, see on ju aatomite kiire liikumine, mis omakorda on kineetiline energia. Ja nii see ringkäik meil käib lõputult, üks liik muundub teiseks, teine esimeseks.. Ja midagi ju ei kulutatud, muidu seda energiat enam ju poleks.

Võtame nüüd tähe, Betelgeuse. See täht on oma eluea lõpul. Tema energiast enam ei piisa, et hoida ära tähe pinna paigalpüsimise ning gravitatsioon, mis on suurem 5 miljonit korda võrraldes Maakeraga, põhjustab lähiajal (kosmilisel skaalal) selle hiiglase kokkuvarisemise. Seesammune potensiaalne energia gravitatsiooni näol istub ja ootab oma aega, vaikselt mulisedes ja keedes. Nüüd, kui täht kokku variseb, muutub see kineetiliseks energiaks, mida aatomite liikumine (soojus)järsku põhjustab tohututes mõõtkavades. Ja supernoova on sündinud. Sa ei tahaks kindlasti sellel hetkel tähe läheduseski olla:)

Jõud ja energia tunduvad olevat ühesugused, kuid siiski on nad erinevad. Jõud on tõmme või tõuge kehade vahel. Mõni jõud avaldub läbi füüilise kontakti (pirukas näos:)), mõni aga ei vaja seda ja mõjub ka läbi tühja ruumi.

Nelja eriliiki jõudu on defineeritud. Tugev-, nõrk-, elektromagneetiline- ja gravitatsioonijõud. Tugev jõud "liimib" näiteks prootonid kokku, mis on lahe asi arvestades seda, et sinu keha hoiabki koos seesama jõud. Mõjub ta väga väikestes mõõtkavades, aatomite tuuma tasandil. Seetõttu ongi näiteks uraani aatom ebastabiilne, kuna ta on väga suur. Tema välimised prootonid jäävad selle jõu mõjusfäärist välja ja seetõttu juhtubki aegajalt, et mõni neist "hüppab" minema. Ja uus aine ongi sündinud.

Nõrk jõud levib aatomi piires ning on üks radioaktiivsuse põhjustaja. Jätangi ta praegu sinna, kes tast ikka hoolib.

Ja siis tuleb eletromagnetism mille mõjuvõim on piiritu. See suurepärane jõud paneb mootorid tööle ja tekitab valgusosakesi - footoneid. need omakorda kannavad elektromagnetismi edasi oma liikumisega. Kui ma vaatan teleskoobiga kosmost, siis tähe valgus, mis minu silma võrkkesta tabab, on tegelikult kauge elektromagnetlaine põhjustades biekeemilisi protsess silmas. Seda nimetame valguseks. Valgus ei ole tühipaljalt asi, mida me näeme, vaid s e e põjustab nägemise.

Gravitatsioon on müsteerium. Keegi ei tea täpselt, mis asi see on. Tema mõju on samuti piiritu. Ta ei ole kunagi null. Tänu gravitatsioonile on tähed kinni galaktikates, kuid gravitatsioon võib need galaktikad ja ka tähed katki rebida...

Jõud ja energia - need on astronoomia hing ja keha.

Tervitades, Raivo
Postita kommentaar