אסטרופיזיקה
אבולוציה וטיפוח
אופטיקה
אזרחות
אימונולוגיה וירולוגיה ומיקרוביולוגיה
אנטמולוגיה
אסטרוכימיה
אסטרופיזיקה
אסטרופיזיקה ומדעי החלל
אפיגנטיקה
אקולוגיה
אקולוגיה ואבולוציה
אקלים וסביבה
ארכיאולוגיה
בוטניקה
ביו-פיסיקה
ביוטופ, ביודע, ביוסיור, ביוחקר
ביוטכנולוגיה
ביוטכנולוגיה והנדסה גנטית
ביוכימיה
ביולוגיה
ביולוגיה - 1
ביולוגיה ימית
ביולוגיה מולקולרית
ביולוגיה סינתטית
ביופיזיקה
גיאוגרפיה
גנטיקה
הוראת המדעים
הזנה בצמחים ובבעלי חיים
היסטוריה
המרחב העירוני
הנדסה
הנדסת חשמל
הנדסת מזון
התא- מבנה ופעילות
התנהגות בעלי חיים
וטרינרי
זואולוגיה
חינוך
כימיה
כימיה אורגנית
כימיה אנאורגנית
כימיה אנליטית
כימיה פיזיקלית
כלכלה
כללי
מבוא לביולוגיה של האדם
מבנה התא וגנטיקה
מדעי הטבע
מדעי המוח
מדעי המחשב
מדעי הסביבה
מדעי כדור הארץ
מדעי כדור הארץ והיקום
מוט"ב
מזרע לזרע
מיקרואורגניזמים
מיקרוביולוגיה
מערכת הובלה, נשימה, הפרשה והגנה
משפטים
מתמטיקה
נוירוביולוגיה
ננוטכנולוגיה
פיזיולוגיה ורפואה
פיזיולוגיה של הצמח
פיזיקה
פיזיקה גרעינית
פסיכולוגיה
פרקינסון
קטלאז
קינטיקה
קרקע ומים
רבייה
רעידות אדמה והתפרצויות געשיות
רפואה
רפואת שיניים
שאלות מבחינות בגרות
שאלות מחוץ לתכנית הלימודים
שאלות שאינן בתחום טיפולנו
שונות
תורשה
תזונה ובריאות
תנ"ך
תקשורת ויסות ותאום
שלום הללי, להלן תשובתי.
אני מניח שהכוונה היא להכנת קצפת בתנאים של חוסר משקל בתוך החללית. ניתן להכין קצפת אבל לא בדרך הרגילה שבה הנוזל המוקצף נמצא במיכל פתוח, כי אז חלקי הנוזל יתחילו לרחף בחלל ויצאו מהמיכל.
צריך לכן להשתמש במיכל אטום, עם פתח שאליו מחוברת משאבת ואקום, ובמקביל שפופרת עם הנוזל. באמצעות ברז, ניתן לחבר את פתח המיכל הריק או למשאבה או למיכל המלא בנוזל. בשלב הראשון שואבים חלק מהאויר במיכל הריק, ואז מעבירים את הברז למצב שבו המיכל הריק יהיה מחובר לשפופרת עם הנוזל. כתוצאה, בגלל הואקום במיכל הריק, יעבור חלק מהנוזל לתוכו, ואפשר גם, על ידי לחיצה על השפופרת לגרום לכך שכל הנוזל יעבור למיכל האטום. כדאי להקפיד שבשלב זה הלחץ במיכל יחזור להיות לחץ אטמוספרי. זה תלוי בכמות האויר ששאבנו בהתחלה. בשלב הזה מנתקים את המיכל האטום ואוטמים את הפתח בפקק. בתוך המיכל יש לנו עכשיו את הנוזל עם שארית האויר, ורק נותר לנענע את המיכל בתנועות חדות ומהירות, על מנת לערבב את הנוזל עם האויר. לצורך הערבוב אפשר גם להשתמש במיכל שבתוכו יש מערבל, כאשר ציר המערבל עובר דרך מכסה המיכל ומחובר למנוע חשמלי. כאשר פותחים לבסוף את המיכל הקצפת נשארת דבוקה לדפנותיו ואפשר ללקק אותה עם כפית.
אפשר לבצע את הכול גם בחלל מחוץ לחללית, אבל צריך לדאוג לחימום המערכת כדי שהנוזל (והאויר!) לא יקפאו, כי בחלל הטמפרטורה מאד נמוכה.
בתיאבון, גדעון בלע.
ד"ר גדעון בלע
בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
להלן תשובתי.
אני מניח שהכוונה היא להכנת קצפת בתנאים של חוסר משקל בתוך החללית. ניתן להכין קצפת אבל לא בדרך הרגילה שבה הנוזל המוקצף נמצא במיכל פתוח, כי אז חלקי הנוזל יתחילו לרחף בחלל ויצאו מהמיכל.
צריך לכן להשתמש במיכל אטום, עם פתח שאליו מחוברת משאבת ואקום, ובמקביל שפופרת עם הנוזל. באמצעות ברז, ניתן לחבר את פתח המיכל הריק או למשאבה או למיכל המלא בנוזל. בשלב הראשון שואבים חלק מהאויר במיכל הריק, ואז מעבירים את הברז למצב שבו המיכל הריק יהיה מחובר לשפופרת עם הנוזל. כתוצאה, בגלל הואקום במיכל הריק, יעבור חלק מהנוזל לתוכו, ואפשר גם, על ידי לחיצה על השפופרת לגרום לכך שכל הנוזל יעבור למיכל האטום. כדאי להקפיד שבשלב זה הלחץ במיכל יחזור להיות לחץ אטמוספרי. זה תלוי בכמות האויר ששאבנו בהתחלה. בשלב הזה מנתקים את המיכל האטום ואוטמים את הפתח בפקק. בתוך המיכל יש לנו עכשיו את הנוזל עם שארית האויר, ורק נותר לנענע את המיכל בתנועות חדות ומהירות, על מנת לערבב את הנוזל עם האויר. לצורך הערבוב אפשר גם להשתמש במיכל שבתוכו יש מערבל, כאשר ציר המערבל עובר דרך מכסה המיכל ומחובר למנוע חשמלי. כאשר פותחים לבסוף את המיכל הקצפת נשארת דבוקה לדפנותיו ואפשר ללקק אותה עם כפית.
אפשר לבצע את הכול גם בחלל מחוץ לחללית, אבל צריך לדאוג לחימום המערכת כדי שהנוזל (והאויר!) לא יקפאו, כי בחלל הטמפרטורה מאד נמוכה.
בתיאבון, גדעון בלע.
ד"ר גדעון בלע
בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
1. אני רוצה להתייחס למספר מונחים שהשתמשת בהם. מבחינה פיזיקלית- לא ברור לי לחלוטין למה התכוונת במושג "ריק" בהקשר של המפץ הגדול.
באשר לשאלה "מהי המטרה" נראה לי שלשאלה כזאת אין למצוא תשובה בתחום העיסוק האנושי הנקרא מחקר מדעי הטבע.
כדאי עם זאת לציין שייתכן שישנם פילוסופים של המדע שלא יסכימו עם קביעה כזאת.
בתחום מדעי הביולוגיה אפשר אולי למצוא חוקרים שמדברים על "מטרות" של מערכות שונות, עצמים או תהליכים שהם מזהים בתחום מחקרם,
אך לעניות דעתי גם בתחום הביולוגיה יש למושג "מטרת קיום" של משהו בעולם משמעות רק במובן מושאל, ויש לו ערך כביטוי ספרותי בלבד.
לגבי שאלות 2 ו-3:
בשפה המדוברת ריק מציין בדרך כלל מרחב שאין בו כל חלקיקי חומר. לעומת זאת,במציאות הפיזיקאלית כפי שהיא נתפסת היום, ריק איננו חידלון מוחלט.
על פי תפישות קוסמולגיות מקובלות, המרחב עצמו כולל אנרגיה המכונה "אפלה" שקובעת במידה מכרעת את מסלול ההתפתחות של היקום החומרי כולו.
היעדר מוחלט של חומר ואנרגיה בתחום נתון בחלל למשך זמנים ארוכים עומד גם בסתירה לאחד מעקרונות היסוד של תורת הקוונטים המכונה עקרון אי הוודאות.
לפי עקרון תורת היחסות של איינשטיין של שקילות החומר והאנרגיה ניתן לכן לומר שיצירה של חלקיקים בריק הינה בלתי נמנעת.
אולם כמו ביחס לתהליכים ספונטאניים אחרים המתוארים בתורת הקוונטים, עצם הבנתם כתהליכים ספונטאניים הינה הודאה באי יכולתנו לתת הסבר להתרחשותם, כלומר לענות לשאלה "איך" הם נוצרים, מעבר לאפשרות עקרונית לחשב הסתברות שתהליכים כאלה אכן יתרחשו.
אני מקווה שבתשובות הנ"ל תמצא מענה כלשהו לשאלות היסוד שהעלית ושבהן עסקו ועוסקים טובי החוקרים בעולם.
בברכה,
שלום כרם,
השמש מפיצה לחלל קרינה שחלקה בא בצורת אור נראה וחלקה בסוגי קרינה אלקטרומגנטית אחרת (רדיו, תת-אדום, על-סגןל, קרינת X). רק חלק מסל כל הקרינה מגיע לפני הקרקע. חלק מוחזר לחלל וחלק נבלע בשכבות השונות של האטמוספירה. מה שמחמם את הסביבה האנושית זה לרוב הקרינה המגיעה בצורת אור נראה. קרינה שמגיעה לקרקע נבלעת בקרקע או במי האוקיינוס וגורמת לעלייה בחום. בדרך מהשמש לארץ הקרינה כמעט ולא עוברת שינוי. הריקנות של החלל מבטיחה שזו אותה קרינה שיצאה מהשמש.
שלום, רציתי לשאול כיצב נוצר מטאור ואיך זה שתמיד רואים מטאורים באותו תאריך בשנה תמיד בחודש אוגוסט? תודה!
שלום,
ראשית, תודה על שאלתך המעניינת. ולעצם העניין:
מטאורים הם גרגירי אבק קוסמי קטנים שחודרים לאטמוספירת כדור הארץ במהירות רבה, וכתוצאה מהחום שנוצר מן החיכוך עם האוויר בעת מעברם באטמוספירה העליונה נשרפים. תהליך זה גורם לעירור ויינון של אטומי האוויר, המלווה בפליטת האור שאנו רואים. גודלם הטיפוסי של גרגירי האבק הללו קטן ממילימטר אחד (בערך ראש של סיכה), אולם במקרים נדירים חודרים לאטמוספירה גרגירים גדולים יותר שנראים בהירים במיוחד, תופעה הנקראת "כדור אש".
המקור של המטאורים הוא ככל הנראה כוכבי שביט ואסטרואידים שחולפים קרוב לשמש. במעברו ליד השמש, מתחמם השביט וחלק ממנו מתנדף ומשחרר תוך כדי כך את גרגירי האבק. הגרגירים הללו ממשיכים לנוע במסלול המקורי של השביט, ועם הזמן מתפזרים בחלל ויוצרים מעין נחיל גדול של גרגירי אבק קוסמי. כאשר כדור הארץ חוצה את נחיל הגרגירים מתרחש מטר מטאורים, שבמהלכו נראים מטאורים בקצב מוגבר שעשוי להגיע למאה מטאורים בשעה ואף יותר. לאחר מספר שעות הקצב דועך. כיום ידועים מטרי מטאורים רבים, חלקם בעלי קצב גבוה מאוד. כל מטר כזה שייך לשביט או לאסטרואיד שיצר אותו. מטר נתון (כלומר השייך לשביט נתון) מתרחש בדרך כלל בחודש מסויים (הזמן בו כדור הארץ חוצה את נחיל האבק), אולם מטרים שונים מתרחשים בתאריכים שונים. לכן הקביעה שתמיד רואים מטאורים בחודש אוגוסט אינה מדוייקת. אכן יש מספר מטרי מטאורים ידועים שמתרחשים באוגוסט, אבל למעשה ניתן לראות מטאורים (אם התנאים מאפשרים) לאורך רוב ימות השנה.
הסבר מפורט יותר, המכיל טבלה של מטרי מטאורים הכוללת את התאריכים של כל מטר ניתן למצוא באסטרופדיה, שנכתבה ע"י סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב, בלינק הזה.
בברכה
שלום,
ידוע שגז בישול כבד מהאוויר ולכן נוטה להצטבר בגובה נמוך (ציטוט מויקיפדיה בערך גז פחמימני מעובה: הגז כבד מן האוויר, ולכן בנזילה ממכליו הוא זורם צמוד לרצפה ונוטה להתרכז במקומות נמוכים כגון מרתפים, ובכך לגרום בהם לסכנת חנק כתוצאה של חוסר חמצן ולסכנת פיצוץ של הגז.) אני מניח ש"כבד מהאוויר" הכוונה למסה מולרית (58 גרם למול לגז בוטאן בהשוואה ל14 גרם למול לחנקן) אבל אם כך מדוע באטמוספירה הפחמן הדו חמצני לא שוקע למטה שהרי מסתו המולרית גדולה מאשר החנקן והחמצן? מצאתי כאן בהתייחסות לשאלה דומה http://chemistry.stackexchange.com/questions/61140/heavy-and-light-gases-in-the-atmosphere חישוב של השיעור היחסי של הפחמן הדו חמצני באוויר לפי הגובה באטמוספירה שמצא הפרש של %6 בין גובה 0 לגובה קילומטר. אם נעשה את אותו חישוב על גז הבישול נמצא שההפרש בין ריכוזו ברצפת החדר לריכוזו סמוך לתקרה הוא מזערי. אם כך מה הסיבה לכך שגז הבישול שוקע למטה והפחמן הדו חמצני לא? אודה מאוד לתשובתכם.
צבי.
שלום רב!
גם גז בישול שהוא כבד מהאוויר מתרכז במקום סגור בתחתית. לראיה: במקרה של תקלה, פותחים את הדלת ולא את החלון, כדי שהגז "יברח" החוצה ויתפזר באוויר.
לא הפחמן הדו-חמצני ולא גז הבישול "שוקעים", אלא אם הם נמצאים במקום סגור (חדר, מערה), במקום בו אין זרימת אויר. במקום פתוח הם מתערבבים עם שאר הגזים.
ערבוב הגזים נובע משיקולי אנטרופיה וכן הזרמים שיש באטמוספירה, זרימה אנכית שנובעת ושינויי טמפרטורה (שגורמים לשינויי לחץ) וזרימה אופקית של רוחות גורמים לערבוב הגזים ולכן אין שקיעה של הגזים הכבדים.
(התשובה ניתנה בהתייעצות עם פרופ' רון נעמן וד"ר דבורה קצביץ)
חג שמח!
ד"ר רון בלונדר
המחלקה להוראת מדעים
מכון ויצמן למדע
אני מתעניינת בנושא שרפת גופים באטמוספרה, מהם השיקולים המשפיעים על שרפת גוף באטמוספרה או על אי שרפתו והגעתו לקרקע?
במידה ויש לי שני גופים שהם נכנסים באותה זווית, אותה מהירות- כיצד מסתם, שטח הפנים שלהם וסוג החומר שלהם ישפיע על שרפתם? האם יש נוסחה הכוללת את כל הגורמים?
שלום,
המילה "שריפה" אינה נכונה. התהליך שמתרחש כשגוף חודר במהירות גבוהה לאטמוספרה היא חימום הגוף עקב חיכוך בפרודות ואטומים של האטמוספרה. כתוצאה מכך החלק החיצוני של הגוף יותך ויתאדה, הגוף יתלהט, ואם הוא קטן, אזי הוא יתכלה לחלוטין. שובל האור שנראה בתהליך זה נוצר הן מחלקיקי הגוף שנפלטים ממנו והם מחלקיקי האטמוספרה, שמתלהטים אף הם.
תוך כדי תהליך זה מהירותו של הגוף קטנה בגלל בלימה באטמוספרה. אם הגוף קטן מהירותו יורדת לאפס ואז הוא נופל בנפילה חופשית אל הקרקע תוך כדי התקררות. בגלל זה, בדרך כלל, מטאוריטים הנופלים לקרקע אינם חמים כלל. אם הגוף גדול ומסיבי הבלימה שלו היא חלקית לכן הוא יגיע לקרקע במהירות שיכולה להיות גדולה ואז יווצר מכתש עם כל מה שקשור בזה.
לגבי שני גופים זהים מבחינת גודל, צורה ומהירות הגעה, הגוף בעל הצפיפות הגדולה יותר ייבלם פחות לכן מהירותו הסופית עלולה להיות גדולה משל הגוף השני. מרבית המטאורים עשויים מחומר סלעי בצפיפות 2-3 גרם לסמ"ק. חלק קטן הוא מתכתי עם צפיפות של 7-8 גרם לסמ"ק; אלה אם גדולם מספיק, עלולים להגיע לקרקע. חלק אחר עשוי מחומר שביטי; לאלה צפיפות נמוכה עד נמוכה ביותר וסיכוייהם להגיע לקרקע קטנים מאוד. גוף שביטי גדול, שיגיע לסביבת כדור הארץ במהירות גדולה, יתחמם בגלל החיכוך באטמוספה ויתפוצץ בגובה רב.
ד"ר נח ברוש
מדעים מדויקים/ אסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
שלום
כידוע, חורים שחורים בעצם סופחים חומר כוכבים מהסביבה שלהם.
מה קורה בסביבתם עם מה שאנו קוראים "חומר אפל"? (למה "חומר אפל" ולא גרוויטציה אפלה)
בברכה
רוה שמואל.
בכל פיצוץ של חומר, החלקיקים של החומר מאיצים בשלבי הפיצוץ הראשוני ומתפזרים לכל עבר.
לפי מה שאני מבין מדענים הסיקו שקיימת אנרגיה שחורה מכיוון שהם רואים שהיקום מאיץ את התפשטותו ולכן חייבת להיות אנרגיה שגורמת לזה לקרות.
השאלה שלי : איך יודעים שהתאוצה של התפשטות היקום היא לא הפיצוץ עצמו? האם לא ייתכן מצב שאנחנו נמצאים בשלבים הראשונים של הפיצוץ ומכאן התאוצה של ההתפשטות?
שלום רב,
בברכה,
ד"ר עמר ברומברג
אסטרופיזיקה - אסטרופיזיקה תאורטית, חורים שחורים
אוניברסיטת תל אביב
שלום רב,
חור תולעת (שהוא רעיון ספקולטיבי שטרם ברור אם הוא מתממש בעולם) יכול להעביר בין נקודות שונות בזמן ובמרחב באותו היקום. אין קשר בין הספקולציה הזו לספקולציה על יקומים מקבילים.
בברכה,
פרופ' אלי איזנברג
ביה"ס לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
שלום רב,
ההבדל בין סוגי הקרינה הוא בסוג החלקיק הנפלט. קרינת אלפא היא של חלקיקים המורכבים משני פרוטונים ושני נייטרונים (בדומה לגרעין אטום ההליום). חלקיקי בטא הם אלקטרונים (בקרינת בטא מינוס) או פוזיטרונים (בקרינת בטא פלוס), וחלקיקי גמא הם פוטונים בתדירות גבוהה. בהתאמה, יש הבדל באינטרקציה עם גוף האדם. למשל, קרינת אלפא איננה חודרת לתוך הגוף יותר מאשר עשרות מיקרונים, ואילו קרינת גמא מסוגלת לעבור מצד אחד של הגוף לצד השני. כל סוגי הקרינה המיננת מסוכנים לגוף האדם, אך חלקיקי אלפא גורמים לנזק רב יותר (ליחידת אנרגיה הנספגת בגוף) בהשוואה לחלקיקי גמא.
בברכה,
פרופ' אלי איזנברג
ביה"ס לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
ההבדל בין סוגי הקרינה הוא בסוג החלקיק הנפלט. קרינת אלפא היא של חלקיקים המורכבים משני פרוטונים ושני נייטרונים (בדומה לגרעין אטום ההליום). חלקיקי בטא הם אלקטרונים (בקרינת בטא מינוס) או פוזיטרונים (בקרינת בטא פלוס), וחלקיקי גמא הם פוטונים בתדירות גבוהה. בהתאמה, יש הבדל באינטרקציה עם גוף האדם. למשל, קרינת אלפא איננה חודרת לתוך הגוף יותר מאשר עשרות מיקרונים, ואילו קרינת גמא מסוגלת לעבור מצד אחד של הגוף לצד השני. כל סוגי הקרינה המיננת מסוכנים לגוף האדם, אך חלקיקי אלפא גורמים לנזק רב יותר (ליחידת אנרגיה הנספגת בגוף) בהשוואה לחלקיקי גמא.
שלום רב,
לאחר פניינתו לפרופ' ישראל פלנר הוא המליץ לפנות לפרופ' צבי פירן ולהלן תשובתו:
1) לרב (אבל לא לכל) כוכבי הלכת הסובבים את השמש יש שדה מגנטי לצדק שבתאי נפטון ואורנוס שדות מגנטיים חזקים יותר מאשר לכדור הארץ. לכוכב חמה שדה חלש יותר ולנגה ומאדים יש שדות מגנטיים חלשים ביותר
2) רק לאחרונה (2019) https://www.space.com/hot-jupiter-magnetic-fields-measured-for-first-time.html נמדד שדה מגנטי לכוכב לכת מחוץ למערכת השמש. כלומר - באופן עקרוני ניתן לעשות מדידה כזאת אבל היא די קשה.
3) התשובה לשאלה זאת אינה חד משמעית. רבים סוברים שקיום שדה מגנטי דרוש לכוכב הלכת כדי לשמור על האטמוספרה שלו (מאדים למשל איבד אותה) ולכן שדה מגנטי חיוני לקיום חיים
בברכה
פרופ' ישראל פלנר
מכון רקח לפיסיקה
האוניברסיטה העברית
שלום שמואל
ההתפשטות המואצת של היקום היא התנועה הכללית של היקום. אבל גופים עדיין מושפעים מכבידה בסביבתם, ולכן גלקסיית שביל החלב לא תתפרק, וגם הכוחות בין שביל החלב לאנדרומדה לא נעלמים. אפשר לדמות את זה לזרימה בנחל. כל המים אולי זורמים באותו כיוון כללי, לים, אבל סביב סלעים יכולות להווצר מערבולות שבהן המים נעים בכיוונים שונים לגמרי.
בברכה,
פרופ' דובי פוזננסקי
ביה"ס לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב
קודם כל, אחלה סרט. אבל צר לי לאכזב, למיטב הבנתנו מסעות בזמן כפי שהם מופיעים בסרט אינם אפשריים. הבעיה המרכזית היא שמסע בזמן פוגע בעקרון יסודי של המדע - עקרון הסיבתיות. פעולה גורמת לתוצאה. מסע בזמן הופך את הסדר הזה, והכל נעשה אבסורדי. הדוגמא הקלאסית - נוסע בזמן חוזר לעבר ודורס למוות את סבתו (בטעות!). אז הוא לא יוולד, ואז הוא לא ייסע בזמן ולא ידרוס, אז הוא כן יכול להוולד, ונתקענו בפרדוקס שלמדע איך כיום דרך טובה לצאת ממנו.
לגבי הנוסחה שלך, היא לא נכונה, אבל היא בהחלט מקורית. לגבי הנוסחה שלך, היא לא נכונה, אבל היא בהחלט מקורית. להסביר לך את הבעיות במה שכתבת ידרוש ממני הרבה יותר מתשובה קצרה כזו, וממך הרבה ידע שעוד אין לך, אבל שאני בטוח שתצבור אם תמשיך לחשוב על היקום והפיזיקה.