Zephyrnet-logo

De 10 meest eigenzinnige verhalen uit de wereld van de natuurkunde in 2023 – Physics World

Datum:


Maggie Aderin-Pocock met een Barbiepop
Ik ben een Barbie-rolmodel: Britse ruimtewetenschapper en wetenschapsdocent Maggie Aderin-Pocock met deze unieke Barbie-pop (Met dank aan: Mattel)

Van de snelste vrouw die de VS doorkruiste tot de mechanismen van dansende pinda's: de natuurkunde heeft dit jaar een behoorlijk aantal eigenzinnige verhalen gehad. Hier is onze selectie van de beste 10, niet in een bepaalde volgorde.

Ik ben een Barbie...rolmodel

Dit jaar creëerde Barbie ‘unieke rolmodelpoppen’ ter ere van zeven vrouwelijke leiders op het gebied van wetenschap, technologie, techniek en geneeskunde. Onder hen bevonden zich Susan Wojcicki, CEO van YouTube, de Duitse microbioloog Antje Boetius van het Max Planck Instituut voor Mariene Microbiologie, en de Britse ruimtewetenschapper en wetenschapsdocent Maggie Aderin-Pocock. De Barbie-pop geïnspireerd door Aderin-Pocock, die niet in de algemene verkoop zal zijn, heeft een sterrenjurk die doet denken aan de nachtelijke hemel en wordt geleverd met een telescoopaccessoire om naar de sterren te kijken. Aderin-Pocock, kanselier van de Universiteit van Leicester, zegt dat toen ze het nieuws hoorde over een Barbie ter ere van haar, ze met haar dochter ‘door de woonkamer danste’. "Toen ik klein was, leek Barbie niet op mij, dus het is verbijsterend om er een te laten maken die op mij lijkt", zegt Aderin-Pocock. "Het is zo'n eer om deze pop te ontvangen die mijn prestaties viert."

Nucleaire effecten

Veel natuurkundigen zullen genoten hebben van de Hollywood-kaskraker van dit jaar. We hebben het niet over Barbie, maar over de biopic Oppenheimer, geregisseerd door Christopher Nolan. Velen zouden vooral de visuele effecten van de film hebben gewaardeerd, zoals de ontploffing van de eerste atoombom. Nolan beweert echter dat er geen computergegenereerde beelden (CGI) zijn gebruikt om deze scènes te creëren. Om te controleren of Nolan de waarheid spreekt, onderzoeken onafhankelijke filmmaker William Baker en collega's probeerde de effecten na te bootsen zonder CGI te gebruiken. Met slechts een paar eenvoudige ingrediënten, zoals water en pigmentpoeder, slaagden ze erin om op indrukwekkende wijze dichtbij de close-upscène van brandende brandstof en de nucleaire explosie zelf te komen. “Ik denk dat we er precies achter zijn gekomen hoe het team van Nolan deze opnames heeft gemaakt”, besluit Baker.

Vormveranderende robot

In de klassieke film Terminator 1991: Judgment Day uit 2 komt de robotmoordenaar van Arnold Schwarzenegger, de T-800, in aanraking met het T-1000 Advanced Prototype, dat is gemaakt van een vloeibaar metaal genaamd 'mimetische polylegering' dat in elke vorm kan worden omgezet. raakt. Onderzoekers in China en de VS dit jaar was het bijna gelukt om enkele van de speciale vaardigheden van de T-1000 in het laboratorium opnieuw te creëren. Ze deden dit door miniatuurrobots te ontwerpen die snel en omkeerbaar kunnen schakelen tussen vloeistof en vaste stof. Ten eerste hebben ze magnetische deeltjes ingebed in gallium, een zacht metaal met een laag smeltpunt. Vervolgens legden ze een wisselend magnetisch veld aan, dat niet alleen de magnetische deeltjes verwarmt, waardoor het lichaam vloeibaar wordt, maar het ook mobiel maakt. In één video uitgebracht door het team, een 10 mm hoge LEGO-achtige minifiguur wordt vloeibaar en sijpelt voordat hij door tralies gaat in een nagemaakte cel. Vervolgens koelt het af in een mal voordat het figuur weer zijn oorspronkelijke vorm aanneemt.

Ontsnap aan de natuurkunde

Zou jij jouw kansen willen grijpen in een op fysica gebaseerde escape room? Goed, nu kun je het proberen dankzij een nieuwe, gratis te spelen online game. Escape the Lab, ontworpen door Dan Cooper, een scheikundeleraar uit Zuidwest-Engeland, werd gefinancierd door de Institution of Engineering and Technology. De game speelt zich af in het Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire, VK, waar spelers door het RAL Space Center navigeren en een reeks uitdagingen aangaan, zoals het berekenen van de kinetische energie van een Ariane-raket vlak na de lancering. Je doel is om een ​​verloren wachtwoord te onthullen waarmee ingenieurs de nieuwste missie kunnen lanceren. Onderweg ontmoeten spelers medewerkers van het laboratorium en praten ze over hun carrière. Cooper zegt dat de uitdagingen van het spel gebaseerd zijn op de specificatie van een GCSE-natuurkundecursus, maar dat het hoofddoel van het project is om technische carrières onder de aandacht te brengen van natuurkundestudenten. “Hopelijk zal het de belangstelling voor natuurkunde en techniek vergroten”, zegt Cooper.

LEGO Belle II

Bouw je eigen Belle

Er zijn al LEGO-versies geweest van CERN’s Large Hadron Collider, de James Webb Space Telescope en zelfs een Kibble-balans en nu kun je een ‘micro’-versie van het Belle II-experiment toevoegen in het KEK-deeltjesfysica-laboratorium in Japan. Het model is gemaakt door een team onder leiding van Torben Ferber van het Karlsruhe Institute of Technology, bestaat uit 75 onderdelen en duurt blijkbaar minder dan 10 minuten om te bouwen. Ondanks zijn kleine formaat bevat het ontwerp nog steeds details van het deeltjesidentificatiesysteem van Belle II, evenals de blauw en geel gekleurde achthoekige vorm van de detector. Mocht u de drang krijgen om een ​​model voor uw bureau te maken, Ferber en collega's hebben een onderdelenlijst en bouwinstructies gepubliceerd.

Verloren Lemaître-film

Georges Lemaître, overleden in 1966, is vooral bekend vanwege zijn baanbrekende werk op het gebied van het uitdijende heelal en de oerknal. Als hoogleraar natuurkunde aan de Belgische Katholieke Universiteit Leuven was hij ook – nogal ongebruikelijk – een katholieke priester. Dit jaar verscheen er een zeldzaam video-interview van Lemaître dat twee jaar voor zijn dood werd opgenomen. De video, die voor het eerst werd uitgezonden in 1964, duurt ongeveer 20 minuten. Men dacht dat het meeste ervan verloren was gegaan, maar sindsdien is een verkeerd gelabelde haspel gevonden is door de Belgische omroep VRT naar het internet geüpload. Lemaître spreekt in zijn moedertaal Frans en ondertiteld in het Vlaams, zowel over kosmologie als over religie. Opvallend is dat het interview plaatsvond vóór de ontdekking van de kosmische microgolfachtergrond, wat sterke observationele ondersteuning bood voor zijn ideeën.

Draai en schud

Misschien herinner je je nog de grote flessenknip-rage van 2016, waarbij mensen zichzelf filmden terwijl ze een gedeeltelijk gevulde plastic drinkfles in de lucht gooiden, zodat deze ronddraaide en – met een beetje vaardigheid – rechtop terechtkwam. Nu is hier een nieuwe wending: neem een ​​plastic fles, vul deze gedeeltelijk met water en laat hem dan om zijn lange as draaien. Als je de fles laat vallen, zul je merken dat hij nauwelijks stuitert. Onderzoekers in Chili hebben nu ontdekt dat de rotatie water langs de wanden van de fles omhoog stuwt, die bij een botsing een verticale straal in het midden van de vloeistof genereert die als schokdemper fungeert en een groot deel van de kinetische energie absorbeert. Het team creëerde ook een theoretisch model dat overeenkomt met de experimentele bevindingen en correct voorspelt dat de meest effectieve onderdrukking van stuiteren optreedt bij de hoogste rotatiesnelheden – tot 12.7 omwentelingen per seconde – en met een fles die ongeveer 40% vol is.

Dansende pinda's

Als je een pinda in een glas bier laat vallen, zinkt deze naar de bodem van het glas. Maar na enkele ogenblikken zal de noot naar de oppervlakte van het bier drijven, waar hij enkele ogenblikken zal blijven voordat hij zinkt en het proces zich opnieuw herhaalt. Onderzoekers in Duitsland hebben nu de “bierdansende pinda” bestudeerd door nauwgezet pinda's in een liter pils te laten vallen. Ze ontdekten dat de belletjes uit het bier zich ophopen op het oppervlak van de pinda totdat deze gaat drijven en vervolgens naar de oppervlakte drijft. Wanneer de pinda het oppervlak bereikt, zorgt de rotatie ervan ervoor dat de belletjes barsten, waardoor de noot weer naar beneden zakt. Het proces herhaalt zich gedurende een opmerkelijke 150 minuten voordat de pinda uiteindelijk tot rust komt.

Technische pictogrammen buis kaart

Ondergrondse iconen

Transport for London – dat de London Underground exploiteert – werkt samen met de Royal Academy of Engineering (RAE) om een ​​kaart in Tube-stijl te maken met beroemde mensen uit de geschiedenis van de techniek. De kaart is gemaakt om de National Engineering Day op 1 november te vieren en toont 274 ingenieurs, waaronder Hertha Ayrton (in plaats van de metrohalte Bond Street), Alan Turing (Goodge Street) en Alexander Graham Bell (Regent's Park), terwijl de Nobelprijswinnaar -winnende natuurkundige en glasvezelpionier Charles Kao vervangt Harrow-on-the-Hill. De buislijnen hebben ook een nieuwe naam gekregen om belangrijke technische gebieden weer te geven, zoals leven en gezondheid in plaats van de Central Line, Energy and Power (Hammersmith en City) en Computing, Technology en AI (Northern). “Het werk van ingenieurs wordt vaak niet erkend”, zegt Hayaatun Sillem, CEO van RAE, die denkt dat de kaart “de verhalen van vindingrijkheid, teamwerk en doorzettingsvermogen zal onthullen die hun stempel hebben gedrukt op de stad om ons heen”.

Op de vlucht

Natuurkundigen hebben vaak talenten die veel verder reiken dan de academische wereld – en Jenny Hoffman van de Harvard Universiteit is daarop geen uitzondering. Hoffman, die de elektronische eigenschappen van exotische materialen bestudeert, werd dit jaar de snelste vrouw die door de VS rende. Ze had slechts 47 dagen, 12 uur en 35 minuten nodig om de 5000 km lange reis van San Francisco naar New York City te maken. Verbazingwekkend genoeg versloeg ze de vorige recordtijd (van Sara Villines in 2017) met meer dan een week. Dit was de tweede poging van Hoffman – in 2019 legde ze iets meer dan 4100 km af van de kust van Californië voordat een knieblessure haar in Ohio tot stilstand bracht. Hofman vertelde de harvard krant dat ze, ondanks de hoeveelheid tijd die ze alleen doorbracht, niet aan natuurkunde dacht. “Ik hou van mijn studenten en ik ben erg dankbaar dat ik een geweldige groep creatieve mensen heb die goed als team kunnen samenwerken, en zelfs toen ik weg was, hebben zij de wetenschap voor elkaar gekregen”, zegt ze.

U kunt er zeker van zijn dat volgend jaar een groot aantal eigenzinnige verhalen uit de wereld van de natuurkunde zal verschijnen. Tot volgend jaar!

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img