Delta mi!

Obliczenia kwantowe wykorzystują ideę superpozycji kwantowej, która pozwala na przygotowanie układów kwantowych w "wielu stanach jednocześnie", w celu uzyskania nieosiągalnego na komputerach klasycznych zrównoleglenia obliczeń i rozwiązania bardzo trudnych problemów matematycznych w czasie nieosiągalnym dla tradycyjnych urządzeń liczących. Przykładem obliczeń prostych dla komputerów kwantowych, a trudnych dla klasycznych, jest rozkład liczby na czynniki pierwsze. Trudność tego problemu jest kluczowa dla bezpieczeństwa ogromnej większości zaszyfrowanej komunikacji internetowej.

Kontynenty sprawiają wrażenie czegoś bardzo stabilnego, stałego, niezmiennego. Szczególnie w skali długości życia człowieka. W języku potocznym mówi się nawet "stały ląd". Tymczasem przemieszczenia wzdłuż uskoków podczas silnych trzęsień ziemi wskazują na istnienie ruchów poziomych i pionowych, potwierdzonych między innymi dokładnymi pomiarami techniką GPS. Kontynenty poruszały się w przeszłości i poruszają się współcześnie.

Niemal każdego tygodnia docierają do nas informacje o silnych trzęsieniach ziemi. Wiele z nich niesie za sobą katastrofalne skutki, powodując śmierć tysięcy ludzi i ogromne zniszczenia. Takie trzęsienia ziemi nawiedziły Japonię, Turcję, Alaskę, Nepal, Haiti, Włochy, Chile... Można by postawić pytanie, czy miejsca te są przypadkowe? Okazuje się, że nie. Zdecydowanie nie...

Pierwszy mikroskop optyczny zbudowali Holendrzy Hans i Zachariasz Janssenowie w 1590 r. Ich prototyp powiększał zaledwie dziesięciokrotnie, czyli tyle, ile powiększa obecnie dobrej jakości lupa. Istotnego postępu dokonał ich rodak Antoni van Leeuwenhoek, uzyskując dwustuczterdziestokrotne powiększenie. Gdy obserwował on pod tym mikroskopem kroplę wody, miał powiedzieć, że odkrył w niej życie. My wykorzystamy kroplę wody do zbudowania niezwykle prostego i interesującego mikroskopu.

Zastosowanie modelowania wzorowanego na fizyce statystycznej do opisu szeroko rozumianych interakcji międzyludzkich jest ograniczone tylko pomysłowością badaczy oraz dostępnością danych [1]. Jedną z dziedzin, w której otrzymano ciekawe wyniki, jest językoznawstwo. W niedawno opublikowanej pracy [2] autor przekonuje o podobieństwie tworzenia się domen ferromagnetyka czy baniek mydlanych do kształtowania się obszarów, w których występuje dana odmiana wymowy - dialekt, gwara.

Jednym z dziecięcych wyzwań jest opanowanie wiązania butów. Z czasem przychodzi automatyzm i problem przestaje istnieć, przynajmniej pozornie. Bo nawet dobrze zawiązane buty potrafią się rozwiązać i to w najbardziej niedogodnym momencie. Dla fanów skutecznego wiązania butów, wywodzących się głównie z rosnącej rodziny miłośników biegania, najbardziej symptomatyczne było zdobycie złotego medalu olimpijskiego (i jednoczesne pobicie rekordu świata biegu na 100 m) przez Usaina Bolta na olimpiadzie w Pekinie w 2008 roku z rozwiązanym butem [1].

Odporność sieci jest jednym z kluczowych zagadnień teorii systemów złożonych. Dwa zupełnie odmienne problemy: zapobiegania rozprzestrzenianiu się epidemii (chorób zakaźnych, złośliwego oprogramowania, kłamstw itp.) oraz strategii dezorganizacji sieci, odpowiadają sobie nawzajem. Przecież immunizacji można dokonać poprzez rozpoznanie węzłów, których zablokowanie spowoduje rozpad sieci na podsieci o małej liczbie węzłów. Jeżeli rozpatruje się sieć przed wystąpieniem zarazy, to taką blokadą może być szczepienie.

Czytelnicy Delty zapewne pamiętają serię artykułów o bardzo prostych i pomysłowych silnikach elektrycznych. Najprostszy z nich składał się z małego magnesu, baterii, kawałka drutu i gwoździa (Delta 1/2012). Ktoś powiedziałby, że już prościej się nie da, a jednak! Dziś zachęcamy do zbudowania i eksperymentów z zadziwiająco prostym silnikiem elektrycznym, który nie tylko będzie wykonywał ruch obrotowy, ale również się toczył.

Akumulator samochodowy jest jednym z wielu źródeł energii używanych w praktyce. Źródłami energii elektrycznej są również ogniwa, prądnice - maszyny prądu stałego, alternatory, turbogeneratory itd. Każde źródło energii elektrycznej możemy sobie wyobrazić jako "skrzynkę" dostępną z zewnątrz poprzez parę końcówek, tworzących tzw. "port energetyczny" (Rys. 1), na którym obserwuje się parę wielkości fizycznych nazywanych w technice sygnałami.

Naszym bezpośrednim badaniom dostępne są jedynie najbardziej zewnętrzne warstwy Ziemi. Doliny górskie odsłaniają skały do głębokości rzędu kilku kilometrów. Najgłębsze geologiczne odwierty badawcze sięgają niewiele głębiej niż 10 km. Informacji o skałach i minerałach budujących wnętrze Ziemi dostarczają nam ksenolity, czyli fragmenty skał porwane i wyniesione z głębi Ziemi w procesach wulkanicznych. Na ich podstawie petrologowie potrafią określić skład mineralny do głębokości kilkuset kilometrów.

Strumienie cząstek takich, jak elektrony, protony, cząstki czy neutrony, bądź kwantów promieniowania elektromagnetycznego, jak promienie X, czy określamy niekiedy wspólną nazwą promieniowania jonizującego. Nazwa pochodzi stąd, że wszystkie wspomniane cząstki czy kwanty przechodząc przez ośrodek materialny oddziałują z jego atomami i cząsteczkami i - bezpośrednio lub pośrednio - wywołują ich jonizację.

Grupa fizyków z Narodowego Laboratorium w Argonne (USA) wraz z zespołem lekarzy Wydziału Medycznego Uniwersytetu w Chicago prowadzi badania nad zastosowaniem wiązki protonów do prześwietlania żywej tkanki w celach diagnostycznych.

Butelka wypełniona cieczą może działać jak soczewka. Niektórzy sądzą, że taka butelka może być niebezpieczna, jeśli zostanie pozostawiona na stole w słoneczny dzień. Czy można użyć takiej "soczewki" do wywołania samozapłonu różnych substancji?

Zapewne każdy z Czytelników, będąc dzieckiem, uczył się grać na źdźble trawy, a zabawa ta niejednokrotnie urozmaicała spacery na świeżym powietrzu. Dlaczego jednak źdźbło wydaje tak donośne dźwięki, gdy na nie dmuchnąć, oraz od czego zależą parametry tego dźwięku? Spróbujemy odpowiedzieć na to pytanie, wykonując kilka prostych doświadczeń.

Robert Hooke (Micrographia, London, 1665) i Nehemiah Grew (The Anathomy of Plants, London, 1682) zauważyli niezwykłe podobieństwo struktury komórkowej tkanek do piany. Jednak na tym wcale nie koniec. W XIX wieku niektórzy biolodzy, pod wpływem eksperymentów Plateau i Brewstera, zasugerowali, że w momencie ich powstawania komórki przyjmują kształty co prawda różne, ale zawsze zgodne z warunkiem powierzchni minimalnej...

Sport to zdrowie, a troska działaczy o zdrowie zawodników jest przysłowiowa. Przy okazji, być może nawet nie zdając sobie z tego sprawy, działacze sportowi popularyzują fizykę.

Wszyscy lubimy jeździć na rowerze. Nie jest to trudne, po krótkiej nauce przekonujemy się, że jadący rower nie przewraca się, czyli że jest stabilny. Ale dlaczego? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że rower powinien się przewrócić. Rzeczywiście, stojący rower sam się przewraca, czyli jego pozycja jest niestabilna. Ale wystarczy, żeby rower jechał nawet z niewielką prędkością, by jego pozycję ustabilizować. Dlaczego?

Żeby zrozumieć przeszłe i aktualnie obserwowane zmiany klimatu, spróbujemy spojrzeć na nasza planetę okiem fizyka i poznać podstawowe mechanizmy fizyczne, które rządzą przepływami w atmosferze i oceanie. Takie spojrzenie, nieco inne niż nasze codzienne myślenie o pogodzie w najbliższym otoczeniu, chłodne, ale precyzyjne, pozwoli nam zrozumieć niektóre zależności w świecie przyrody. Samo określenie „globalne ocieplenie” podsuwa myśl, od jakich zjawisk fizycznych musimy rozpocząć poszukiwania. Punktem startowym jest analiza przepływów energii i przegląd zbiorników ciepła w tzw. układzie klimatycznym, czyli tak naprawdę w cienkiej zewnętrznej warstwie naszej planety obejmującej atmosferę, hydrosferę, powierzchnię gruntu i biosferę.

Do wakacji zostało już niewiele czasu. Skoro zima była w tym roku dość solidna, to pewnie należy się przygotować na upały. W taki czas przyjemnie mieć coś chłodnego do picia. W warunkach wakacyjnych można skorzystać ze znanego w wielu miejscach o gorącym i suchym klimacie prostego wynalazku – glinianego dzbanka na wodę. Wystarczy dzbanek postawić w przewiewnym miejscu, żeby jego zawartość stała się, po niedługim czasie, przyjemnie chłodna.

Pamięci ulotne umożliwiające zarówno zapis, jak i odczyt danych, nazywane są tradycyjnie pamięciami o dostępie swobodnym (ang. Random Access Memory). W komputerach stosuje się je jako element pośredni pomiędzy szybkimi rejestrami procesora a wolnymi dyskami twardymi. Jak zobaczymy, również pamięci RAM dzielą się na dwie główne kategorie: szybkie i drogie pamięci statyczne (ang. Static RAM) oraz wolniejsze i tańsze pamięci dynamiczne (ang. Dynamic RAM).