02 REVISTA METRON REVISTA METRON 03

CUPRINS

“Ce vrea oricine? Să îmbrăţişeze aceea ce îl îmbrăţişează. Un fizician să fie

fizica, un poet poezia, aşa cum Isus a tins să fie Fiul omului, omul. “

În februarie 2008 au fost

date publicităţii rezultatele

unei echipe de cercetători

suedezi care au reuşit să

capteze cele mai clare

imagini ale unui electron

până la acea dată.

Experimentul

combină impulsuri de durată

foarte scurtă create de un

stroboscop cuantic cu lumina

în infraroşu a unui

laser pentru a extrage

electroni dintr-un nor

de atomi de heliu. Distribuţia

energiei electronului este

înregistrată cu

un spectrometru.

CUM ARATĂ UN ELECTRON?

În imaginile alaturate se pot observa im-

pulsurile de foarte scurtă durată (attoimpulsurile) ce sunt folosite pentru extragerea electronilor din atomii de he-liu. Se poate observa, de asemenea, şi sincronzarea dintre attoimpulsuri şi osaţiile laserului cu infraroşii. În urma in-teracţiunii dintre un singur impuls de foarte scurtă durată şi un electron, rezultă distribuţia momentului electronului, aşa cum poate fi vizualizată pe plăcuţa detec-toare din partea dreaptă a imaginii.

Repetând acest proces periodic, în aceleaşi

condiţii, păstrându-se aceeaşi sincronizare din-tre attoimpulsuri şi oscilaţiile laserului, se obţin

imagini identice ale distribuţiei momentului electronului.

O tehnică de a controla mişcarea electronilor

constă în folosirea unui laser cu infraroşii pentru a ioniza un nor de atomi. În urma oscil-aţiilor undelor electromagnetice emise de la-ser, unii electroni sunt extraşi de pe orbita atomilor pentru a fi apoi retrimişi către aceştia. Apoi electronii sunt trimişi în direcţia dorită cu ajutorul unui câmp electric, spre un detector. Detectarea poziţiilor unui număr de electroni (înregistrate pe plăcuţa detectoare) duce la posibilitatea creării unei imagini a traiectoriilor electronilor în urma "ricoşării" acestora din

atomi. Dezavantajul acestei metode este că imaginea obţinută pe detector este neclara.

CE PROCEDEU A FOST FOLOSIT?

O echipă suedeză de la Universitatea Lund,

condusă de Anne L'Huillier şi Johan Mauritsson, a îmbunătăţit această tehnică folosind o emisie de impulsuri de foarte scurtă durată (1 attose-cundă,care înseamnă 10-18 secunde). Pentru a vă face o idee despre cât de mică este o attose-cundă, trebuie spus că o attosecundă este faţă de o secundă, atât cât este o secundă în raport cu vârsta Universului (13,7 miliarde ani). Durata necesară unui electron să facă o rotaţie în jurul nucleului este de 150 de attosecunde. Cercetătorii au sincronizat attoimpulsurile cu

oscilaţiile laserului cu infraroşii, în aşa fel încât atomii de heliu au primit un impuls puternic la un interval precis pentru fiecare oscilaţie a la-serului. Acumulând date de la mai multe astfel de ionizări s-a reuşit crearea unor imagini clare a stării cuantice a electronilor. Imaginile arată un foarte bun control al mişcării electronilor prin metoda folosită de fizicieni.

În 1897 J.J.Thomson a

descoperit că

electronul există ca

particulă subatomică

04 REVISTA METRON REVISTA METRON 05

Ştefan COSTICĂ

Pentru a gasi cel mai luminos fenomen,

trebuie sa le observam si pe cele mai in-

tunecate. Gaurile negre,sunt de fapt

ramasitele unor stele. La moartea unei

stele, aceasta nu mai poate intretine re-

actiile de fiziune nucleara, si se prabus-

este astfel in sine sub propria greutate.

Intreaga masa a stelei este concentrat

intrun mic volum, iar nucleul obtinut are

un camp gravitational atat de intens in-

cat atrage si lumina. Aceasta este o

gaura neagra. Si soarele nostru concen-

trat intrun km cub poate fi considerat o

gaura neagra.

CEL MAI STRALUCITOR

FENOMEN DIN UNIVERS

Soarele nostru,comparat cu celelalte corpuri

ceresti are o magnitudine de 4,8. Nu e rau,dar

Soarele este minuscul comparat fiind cu in-

tregul Cosmos. Cea mai stralucitoare stea cu-

noscuta pana in prezent,R136a1 nu este cea

mai mare in volum dar este de 256 de ori mai

masiva decat Soarele si totodata cea mai

stralucitoare:-12,6 ceea ce inseamna ca e de

8,7 milioane de ori mai luminoasa decat

Soarele. dar nici macar aceasta nu poate fi

consderat cel mai stralucitor obiect al cos-

mosului.

Dar ce se intampla cand o gaura neagra inglobeaza o

stea? Gaurile negre sunt intunecate,dar energia

degajata in procesul de consumare a unei stele da

nastere unui fenomen numit “quasar”. Materia stelei

consumate este absorbita de gaura neagra intrun disc

numit”disc de concrestere”. Reactiile si frecarea din

interiorul acestui disc degaja energii si temeperaturi

greu de apreciat.

Quasarii stralucesc de zeci de mii de ori mai mult decat Soarele, de fapt stralucesc de mii de ori

mai mult decat galaxii ce contin miliarde de stele. Primul quasar identificat a fost 3C 273 ce are o

magnitudine absoluta de – 26,7 adica de 4 trilioane de ori mai luminos decat Soarele nostru, sau

de 100 de ori mai multa lumina decat produce intreaga Calea lactee.

Daca vom situa 3c 273 la 33 de ani lumina de noi pe cer vom observa doi sori. In imagine putem

observa o stea situata la 100 de ani lumina de noi si un quasar aflat la 9 miliarde de ani lumina.

Chiar si energia degajata de quasari sub forma unor jeturi de radiatii gama,ne face sistemul solar de

rusine: lungimea jetului de radiatii din imagine este distanta de la soare la pluto si inapoi de 1,5 mil-

ioane de ori.

Insa quasarii nu exista pentru totdeauna. Pentru a fi stabili,trebuie sa consume cam 10 stele pe

an,adica de 600 de ori masa pamantului la fiecare minut.

Daca putem observa pe cerul noptii un quasar , din pacate nici acesta nu este real.ce vedem de fapt

este lumina veche de miliarde de ani provenita de la acel quasar si ajunsa la noi cu intarziere, o lumi-

na care a calatorit pana la noi mai mult timp decat perioada de viata a quasarului, asadar fotografiile

quasarilor sunt de fapt evenimente ce au avut loc miliarde de ani in urma.

In viitor este posibila aparitia unui quasar chiar in galaxia noastra,in momentul coliziunii cu galaxia

Andromeda(peste 3,75 miliarde de ani). Aceasta se apropie de noi cu 300 km/secunda dar datorita

dimensiunilor sale uriase are nevoie de miliarde de ani pentru a parcuge distanta pana la noi.

06 REVISTA METRON REVISTA METRON 07

Marius FILIOREANU

Gravitația este fenomenul fizic natural prin care

corpurile fizice se atrag reciproc, cu o forță a

cărei intensitate depinde de masele acestora și

de distanța dintre ele. În viața de zi cu zi

fenomenul este observat pretutindeni ca forță

de atracție exercitată de Pământ asupra tuturor

corpurilor terestre, forță numită greutate.

Valoarea greutății unui corp este direct

proporțională cu masa lui și este orientată spre

centrul Pământului. Coeficientul de

proporționalitate se numește acceleraţie

gravitaţională și este egal cu accelerația unui

corp care cade liber în câmpul gravitațional al Pământului.

Legea lui Newton este atât de celebră încât are propria unitate de măsură în Sistemul

Internaţional : un Newton, cu simbolul N, reprezintă forța care aplicată unui corp cu masa

08 REVISTA METRON REVISTA METRON 09

La nivel cosmic gravitația este responsabilă de faptul că Luna se rotește în jurul Pământului și

că sistemul Pământ-Lună se rotește în jurul Soarelui.

Newton, cu ajutorul legilor lui Kepler şi a unui tânar

astronom Horrocks reuşit să interpreteze acest fenomen

astfel : Luna este atrasă de Pământ cu o forţă invers

proporţională cu pătratul distanţei Pământ -Lună, la fel ca şi

în cazul Soare –planetă. Atunci Newton s-a întrebat dacă

această forţă de atracţie a Pământului poate să fie identică

cu cea care provoacă căderea corpurilor la suprafaţa sa.

Răspunsul s-a dovedit a fi afirmativ,căci Newton care

cunostea valoarea acceleraţiei gravitaţionale la suprafaţa

Pământului g= 9,81 m/s, din experienţele sale asupra

pendulului, a reuşit să stabilească celebra formulă G= m x g ;

Antigravitaţia

În Sistemul Internaţional, F se măsoară newto-

ni(N),m1 și m2 în kilograme (kg), r în metri (m),

iar constanta K este aproximativ egală cu

6,672 × 10−11 N m2 kg−2.

„Forţa de atracţie cu care

Luna este reţinută de

Pământ pe orbita sa nu

este altceva decât

gravitaţia terestră

extinsă la nivelul orbitei

Lunii”

Foarte pe scurt şi pe înţelesul tuturor,

câmpul antigravitaţional sau

antigravitaţia reprezintă caracteristica

unui obiect sau a unui loc de a exista

într-o stare de independenţă completă

faţă de forţa de gravitaţie, adică în

imponderabilitate. Nu se referă la

combaterea forţei gravitaţionale prin

opunerea unei forţe de o altă natură,

aşa cum se întâmplă, spre exemplu, în

cazul balonului cu heliu.

Antigravitaţia presupune că resorturile fundamentale ale forţei gravi-

taţionale să fie ori anulate ori inaplicabile locului sau obiectului prin inter-

mediul unei intervenţii tehnologice. Câmpul antigravitaţional este un con-

cept adesea menţionat în science-fiction, în special în contextul propulsării

navelor cosmice. Conceptul a fost introdus pentru prima oara în lucrarea

“Primul om din Lună”, a lui H.G. Wells, iar din acel moment a reprezentat

unul dintre subiectele favorite ale tehnologiei imaginative. Aplicaţiile prac-

tice ale antigravitaţiei ar însemna atât costuri reduse de transport cât şi

manipulare gravitaţionala în spaţiu.

Totuşi, există teorii care par să indice ex-istenţa sau măcar posibilitatea apariţiei câmpului antigravitaţional în realitate. Una dintre cele mai cunoscute dovezi este efec-tul Biefeld-Brown. Acest efect nu reprezintă, tehnic, antigravitaţia, dar îi imită oarecum efectele. Fenomenul a fost descoperit în 1928 de către profesorul Biefeld împreună cu colaboratorul său T.T.Brown. Ei au con-statat că o particulă încărcată electric, aflată în mijlocul unui spaţiu puternic electrizat, va produce un câmp de respingere în jurul său.

Sorina LEBĂDĂ

Cum se desfăşoară efectiv un experiment la CERN, prin

intermediul LHC (Marelui accelerator de

hadroni)?

LHC este cel mai mare accelerator de particule, fiind situat într-un tunel sub CERN (acronim

derivat din "Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire"), în apropierea Genevei. Miercuri,

pe 3 iunie 2015, LHC a fost repornit după 3 ani de reparaţii şi modernizări, fiind gata pentru a

"împinge" cunoaşterea noastră către noi limite. Iată cum s-au întâmplat lucrurile (împreună cu

o serie de detalii tehnice privind funcţionarea efectivă a LCH)

– Injectia, miliarde de protoni sunt incarcati in LCH

Acceleratorul se întinde de-a lungul unui cerc de 28 de kilometri. În acest tunel subteran se

accelerează două fascicule de protoni până aproape de viteza luminii, apoi se ciocnesc între

ele.

Protonii sunt particule găsite în nucleele atomice. Cel mai uşor aceştia se obţin de la atomii

de hidrogen, care au doar un singur electron. LCH porneşte de la o cantitate de hidrogen în formă gazoasă, care este trimis într-un câmp electric pentru a i se elimina electronii (lăsând, deci, doar protonii). Câmpul electric şi magnetic reprezintă cheia pentru un accelerator de par-ticule: pentru că protonii au sarcină electrică (pozitivă), ei pot fi acceleraţi într-un câmp elec-tric şi pot fi dirijaţi în cerc cu ajutorul unui câmp magnetic.

Ora 8:09 am

(Analiza datelor)

Odată ce LHC este "încărcat" cu protoni, cele două fascicule de protoni sunt ac-

celerate până ajung la energia stabilită pentru coliziune (acum, la energia record de 6,5 TeV

per fascicul)

Accelerarea a miliarde de protoni până aproape de viteza luminii, dirijarea acestora de-a

lungul acceleratorului, realizarea coliziunii dintre protoni - reprezintă o orchestraţie ex-

tremă, un act de mare precizie pus în practică cu ajutorul unui echipament de înalt voltaj şi

a unor magneţi giganţi.

Dar pentru mine aspectul cel mai spectaculos este în ştiinţa în sine: LHC explorează Univer-

sul la cele mai mici scări. Tot ce am învăţat până acum este cuprins în modelul standard, o

teorie care descrie Universul ca fiind format din mici particule şi care stabileşte reguli

privind comportamentul acestor particule. Prin coliziunea particulelor la energii înalte, se

reuşeşte testarea acestor reguli şi realizarea a noi descoperiri.

9.45 am.

LHC "Run 1" (2010-2013) a furnizat date suficiente pentru a testa modelul standard la

noi niveluri de precizie şi pentru a descoperi bosonul Higgs. Această particulă a fost prezisă

în anii '60 ai secolului trecut şi joacă un rol central în modelul standard. Dar au fost necesari

50 de ani pentru a dispune de o maşinărie suficient de puternică pentru a o descoperi. Pe

lângă energie înaltă, pentru descoperirea bosonului Higgs este nevoie şi de foarte multe

date: particula este o "pasăre rară", fiind necesare mai mult de un miliard de coliziuni

pentru a produce una.

Energia fasciculelor se stabilizează, după ce atinge valorile-ţintă

Au fost momente tensionate la CERN. LHC a folosit cele mai înalte niveluri de

energie din întreaga sa istorie. "Run 2" realizează coliziunea particulelor la energii cu

60% mai mari decât "Run 1", ducând magneţii şi acceleratoarele la limită.

Unul dintre principalele subiecte îl reprezintă materia întunecată. Aceasta pare a fi

formată dintr-un nou tip de particulă care este răspândită pretutindeni în Univers. În

cadrul "Run 2" se speră "crearea" acesteia în laborator pentru prima dată. Dar dacă

bosonul Higgs este rar, materia întunecată este încă şi mai rară, fiind necesare mult

mai multe date în urma coliziunilor de protoni pentru a avea speranţe de a o depi-

sta.

10.12 am.

10 REVISTA METRON REVISTA METRON 11

(Coliziuni)

Fasciculele sunt reglate şi focalizate către cele patru puncte unde se vor intersec-

ta, iar coliziunile vor fi înregistrate;

Multe dintre coliziuni sunt neinteresante, pentru că este vorba doar despre coliziunea protonilor,

fără a apărea nimic incitant.

Încă şi mai rău, rarele noi particule care sunt căutate tind să fie foarte instabile, dezintegrându-se

prea rapid pentru a putea fi observate direct. Aşadar, sarcina e să se măsoare orice are loc pe tim-

pul coliziunilor şi să se reconstruiască ceea ce s-a întâmplat, căutând ceva neobişnuit.

Pe lângă subiectul materiei întunecate, si alte idei au fost testate, precum: supersimetria, bosonii

gauge, găurile negre cuantice sau neutrinii grei - toate acestea fiind posibile prin intermediul

coliziunile din cadrul LHC. Parte din bucuria şi suferinţa pe care o generează cercetarea ştiinţifică

este reprezentată de faptul că o nouă descoperire poate veni în câteva zile ori în câţiva ani.

10.17 am.

10.43 am. LHC rulează acum "lin", fasciculele se comportă conform

aşteptărilor, iar înregistrarea datelor poate începe...

Premiile Nobel au fost create de savantul și omul de afaceri suedez Alfred Nobel ,inventatorul dinamitei

care, în testamentul său, a întemeiat o fundație. Prin intermediul acesteia câte o mică parte din averea sa

urma să fie oferită în fiecare an sub formă de premiu celor care s-au evidenţiat în anul precedent pentru

serviciile aduse omenirii. Nobel a luat decizia ca suma de bani atribuită fiecarui an să fie repartizată în

cinci arii: în domeniul fizicii, în chimie, în domeniul fiziologiei sau medicinei, în domeniul literar şi pentru

pace.

Tradiţia premiilor Nobel a început în anul 1901, în Stockholm, Suedia. Acolo are loc decernarea

premiilor , mai puţin a celui pentru pace, el fiind acordat în Oslo, Norvegia. Ceremoniile sunt organizate

pe 10 decemembrie, ziua în care se comemoreaza moartea lui Alfred Nobel, decedat în 1896.

Premiul Nobel pentru fizică este oferit de Academia Regală de Ştiintă din Suedia. Acesta este acordat

anual persoanei sau persoanelor care au realizat cea mai remarcabilă descoperire sau invenţie în dome-

PREMIILE NOBEL

Aşadar, premiile Nobel suntcele mai prestigioase distincţii

care îi premiaza pe ceimai sclipitori oameni din domeniul fizicii,

chimiei, medicinei sau literaturii, dar şi pe cei care sunt cu

adevărat soldaţi ai păcii globale.

În 2015, cei care au primit această dis-

tincţie au fost japonezul Takaaki Kajita

şi canadianul Arthut B. McDonald.

Contribuţia lor este reprezentată de

experimentele care au demonstrat că

particulele neutrino sau neutrinii îşi

modifică identităţile, această metarfo-

za implicând faptul că ele au masa.

Această descoperire oferă oamenilor

de ştiinţă o privire mult mai pătrun-

zătoare în universul particulelor neu-

trino. După fotoni, particulele ce

alcătuiesc lumina, particulele neutrino

sunt cele mai numeroase din întregul

Cosmos. Unele dintre ele sunt create

în reacţiile ce au loc între radiaţia cos-

mică şi atmosfera Pământului pe cand

altele sunt produse în reacţiile nucle-

are din centrul Soarelui. Mii de mil-

iarde de particule neutrino trec prin

corpurile noastre în fiecare secundă.

12 REVISTA METRON REVISTA METRON 13

Teodora BULEA

Ştefan COSTICĂ

VIAŢA SUBACVATICĂ Gasirea unui mijloc potrivit de actionare a submarinelor nu a fost un lu-

cru usor. Motoarele electrice pentru barci fusesera concepute pana in

anii 1830 si erau ideale pentru actionarea unui vas submersibil pentru ca

nu eliminau gaze si nu consumau oxigen.Totusi, motoarele electrice nu

au adus raspunsul complet, pentru ca bateriile necesare se descarcau

rapid.

In prezent, submarinul nuclear este o masina militara puternica, capabila sa parcurga

500000 km cu doar 5 kg de combustibil.

Un submarin a fost pentru prima data folosit pentru a ataca un vas inamic in anul 1776,

in timpul Razboiului de Independenta American (1775-1783).

PRIMELE SUBMARINE ERAU BARCI SUBACVATICE CU

VASLE, FACUTE DIN LEMN SI PIELE.

Progrese

Un motor cu aburi obisnuit necesita o alimentare abundenta cu aer pentru a-si

arde combustibilul si un cos pentru eliminarea fumului si a gazelor. Motorul putea

fi actionat in timp ce vasul era la suprafata, dar, inainte de scufundare, echipajul

trebuia sa etanseze cosul si sa inchida boilerele. Aceasta provoca o intarziere inac-

ceptabila pentru un vas militar care trebuia sa se scufunde brusc pentru a evita

inamicul.

Raspunsul parea sa fie motorul cu benzina, desi un dezavantaj grav al acestuia este faptul ca aburii combustibilului volatil pot exploda usor. Cu toate acestea, in anii 1900, multe asemenea vase cu motoare cu benzina erau folosite in operatiunile na-vale .

Energia Diesel-In cele din urma, totusi, motoarele Diesel

au inlocuit moatoarele cu benzina la submarine. La inceput,

propulsia la suprafata se facea prin actionare directa de la

motoarele Diesel ale vasului. Mai tarziu, s-au introdus sub-

marine cu actionare Diesel-electrica.

In 1943, germanii au introdus “teava de respiratie”. Aceas-

ta era un tub continand tevile de admisie si de evacuare ale

motorului. Un submarin putea sa ramana sub suprafata si,

cu “teava de respiratie” iesind din apa, sa isi porneasca mo-

toarele pentru a-si reincarca bateriile. Functionand astfel,

submarinele erau extrem de greu de detectat de inamic.

O revolutie in constructia de submarine a avut loc in 1955.

Flota Militara SUA a lansat USS Nautilius- primul submarin

cu propulsie nucleara. Actionat de o bucata de uraniu, de

marimea unei mingi de golf, intr-un reactor 14 REVISTA METRON REVISTA METRON 15

Energia nucleara

Reactorul unui submarin nuclear produce cal-

dura prin fisiunea nucleelor. Prin acest proces se

divid nucleele atomice, eliberand cantitati mari

de caldura. Un lichid de racire extrage caldura

din reactor si o transfera la apa dintr-un boiler.

Apa fierbe, generand aburi, trecuti apoi in tur-

binele de propulsie principale si in turbinele leg-

ate la generatoare electrice. Caldura transforma

apa in aburi. Apoi, aburii rotesc turbinele care

actioneaza eliceele.

SUBMARINELE

Cele mai mari submarine cu propulsie nucleara

sunt cele concepute pentru aruncarea proiec-

tilelor balistice cu raza mare de actiune, pur-

tand focoase nucleare. Aceste vase, cunoscute

ca SSBN-uri, pot lansa proiectile pe sub apa,

pentru a lovi tinte la mii de kilometri departare.

SSBN-uri se afla in functiune in SUA, Rusia,

Marea Britanie, Franta si China.

Capacitatea SSBN-urilor de a evita detectarea,

ramanad sub apa luni intregi daca este necesar,

le protejeaza de atacul nuclear- un mare

avantaj fata de punctele de lansare a proiec-

tilelor pe uscat.

In era submarinelor cu propulsie nucleara, sub-marinele Diesel-electrice au inca un rol im-portant. Sunt mai mici si mai putin costisitoare decat submarinele nucleare si deplasarea lor si-lentioasa le face greu de depistat de detectorii sonori ai unui submarin inamic.

Toate submarinele, atat cele nucleare, cat si cele

Diesel-electrice, imerseaza la fel. Cand se pre-

gateste de scufundare, un submarin isi umple cu

apa tancurile de imersiune pana cand vasul

devine neutru din punct de vedere al portantei.

Aceasta inseamna ca densitatea medie a vasului

este aceeasi cu cea a apei din jurul sau, adica

vasul nu pluteste si nici nu se scufunda, ci doar

“sta” in apa. Ana SARCHIS

VIAŢA PE MARTE

Pentru a fi locuibila, mai intai o planeta trebuie sa se afle in zona habitabi-

la.Aceasta zona reprezinta aria din jurul unei stele in care apa poate exista

in stare lichida pe suprafata unei planete.A pa este un element fundamen-

tal al vietii, fiind un solvent neutru in reactiile chimice si un mediu favorabil

pentru dezvoltarea microorganismelor complexe.

Fiind de doua ori mai mica in volum, si cu o masa de noua ori mai mica de-cat a Pamantului, Marte nu are un camp gravitational suficient de puternic pentru a mentine o atmosfera asemanatoare cu cea a Terrei. In consecin-ta,atmosfera martiana reprezinta doar 0,66% din cea terestra, astfel nicio forma de viata organica nu ar supravietui expunerii la o astfle de atmosfera.

MARTE A FOST MEREU O PROVOCARE PENTRU ASTRONOMII NASA .

Fiind a patra planeta de la Soare, Marte are o orbita eliptica iar distanta dintre aceasta si

Pamant fiind variind intre milioane de km.

Planeta Rosie a fost explorata pana in present, numai de rovere specializate pe analizarea

chimica a rocilor in cautarea unor particule de apa sau aminoacizi(precum Curiosity sau

Oportunity). Pana acum,a fost descoperita apa in stare lichida insa aceasta apa nu sustine

microorganisme dezvoltate, ci doar bacterii. Marius FILIOREANU

16 REVISTA METRON REVISTA METRON 17

Bazându-se pe principiul "sunt ignorant, dar cred cu tărie" mulţi dintre noi

apelează astăzi la serviciile oferite de perşi vraci moderni ce practică acupunc-tura. Vechea artă chinezească şi-a găsit adepţi şi pacienţi pretutindeni. Dar pe ce se bazează această tehnică de vindecare? Citiţi aici care este filozofia din spatele acupuncturii.

Acupunctura este o metodă tradiţională chinezească (ce astăzi

este parte din medicina aşa-numită alternativă), de vindecare a bolilor şi de alinare a suferinţei. Constă în inserţia unor ace în diverse puncte ale organ-ismului. Aceste puncte reprezintă locuri în care canalele de energie qi ce străbat organismul ajung la exterior, la piele.

Medicina tradiţională chinezească susţine că în corpul omenesc se găseşte o energie

specială, o energie a vieţii, cunoscută sub numele de qi. Toate aspectele (fizice ori men-tale) ale vieţii sunt posibile datorită curgerii acestei energii prin organism. Energia qi se găseşte într-o continuă mişcare prin 14 canale (meridiane) ordonate simetric de-a lungul corpului.

ACUPUNCTURA

{Prima carte despre

acupunctură este scrisă

în jurul anului 200 îHr,

intitulată "Nei Ching

Sue Wen", Cartea de

medicină a împăratului

galben.}

Aceste canale de energie sunt considerate în vechile

scrieri chinezeşti nefizice, adică nu există canale vizibile la efectuarea unei disecţii. Se susţine că la blocarea unuia dintre aceste meridiane ale energiei qi are loc o dezechili-brare energetică a organismului şi se instalează boala.

Tratamentul prin acupunctură

"Doctorul" chinez din vechime obişnuia ca anterior aplicării acelor pe corp să

poarte o discuţie cu pacientul pentru a strânge cât mai multe informaţii rele-

vante referitoare la boală pentru a da un diagnostic corect. Întrucât cele mai multe afecţiuni erau considerate interne (căci canalele de energie erau, de ase-menea, interne) urmarea era înfigerea acelor de acupunctură în acele locuri în care se considera că meridianele energetice sunt blocate. Acele se înfigeau sub diferite unghiuri şi diferite adâncimi. Tratamentul era adeseori completat cu ingerarea de diferite ierburi şi adăugarea unor paste speciale pe locurile de in-serţie ale acelor.

Boala ca dezechilibru intern

Medicina chinezească are meritul de a fi oferit o explicaţie cât de cât raţională apariţiei bolilor,

deşi departe de conceptele medicinei moderne (nici nu ar fi fost posibil altfel, de vreme ce depi-starea microbilor cere o tehnologie avansată). Boala nu era, aşadar, cauzată de spirite rele ori de alte entităţi supranaturale, ci de dezechilibrul dintre yin şi yang ce bloca energia qi. Această filozofie medicală se extindea asupra celorlalte aspecte ale vieţii, întrucât indivizii erau singurii re-sponsabili de echilibrul organismului şi al vieţii lor sub aspectele dietei, activităţii fizice, meditaţiei pentru controlul minţii etc.

Originile acupuncturii în China rămân nedescoperite încă. Una dintre teorii

este că niște soldați în bătălii s-au înțepat cu săbiile și s-au vindecat. În Chi-na, originile acupuncturii pot duce însă spre Epoca de Piatra spun unii. A fost găsită și o piatră ascuțită în China, care se presupune a fi din Epoca de Piatră. Au fost găsite hieroglife încă din dinastia Shang, care exemplificau acupunctura.

Simbolul pentru QI în

chineză

18 REVISTA METRON REVISTA METRON 19

Diana IMBREA

Claudia CURCĂ

RMN (Rezonanţa Magnetică Nucleară)

Rezonanța magnetică nucleară (RMN) este o tehnică spectroscopică nu-

cleară des folosită în chimie, chimie fizică, medicină nucleară, biofizică și inginerie

nucleară pentru determinarea structurii diverșilor compuși chimici,

în biochimie pentru determinarea structurii proteinelor fiind singura tehnică des-

tinată determinării structurii proteinelor în soluție (condiții mult mai apropiate

de cele native) sau în imagini diagnostice medicale sau radiologice pentru deter-

minarea caracteristicilor fizico-anatomice a unor organe sau țesuturi.

Istoric

Rezonanța magnetică nucleară a fost descrisă ca fenomen și măsurată pentru prima

oară în fascicule moleculare de către Isidor Isaac Rabi în anul 1938 iar în anul 1944, Rabi a

primit Premiul Nobel pentru Fizică, pentru activitatea depusă în acest domeniu. În anul

1946, Felix Bloch și Edward Purcell au dezvoltat tehnica utilizării acesteia în lichide și în solide,

pentru care au împărțit Premiul Nobel pentru Fizică în anul 1952. Purcell a lucrat la dezvol-

tarea radarului în timpul celui de-al Doilea Război Mondial la Massachusetts Institute of Tech-

nology - Laboratorul de radiație. Munca sa despre producerea și detecția undelor radio cu

putere mare și despre absorbția acestora de către materie a constituit fundamentul de-

scoperirii de către Rabi a rezonanței magnetice nucleare.

În România, acad. Ioan Ursu a dezvoltat o puternică școală de spectroscopie magnetică

care se manifestă acum în toate centrele universitare și de cercetare din țară.

Investigatia prin RMN se poate face nativ sau cu injectare de substanta de con-

trast, care ajuta medicul radiolog, aducand informatii pretioase in vederea obtinerii unui

diagnostic radiologic de calitate. Investigatia este o metoda total neinvaziva aparatul

folosind campul magnetic care nu este daunator. De asemenea substanta de contrast

nefiind pe baza de iod este foarte usor tolerabila de organism, fiind hipoalergenica.

Substanta de contrast la RMN are la baza Gadolinium un metal rar, reactiile alergice

fiind foarte rare iar daca apar sunt reactii usoare: prurit, urticarie, senzatie de greata.

Durata unei examinari RMN variaza intre 15 minute si 2 ore, in functie de segmentul sau

numarul de segmente examinate si de patologie.

Întrebari frecvente adresate de catre pacienti inainte de a lua in calcul efectuarea unui test RMN

* Investigatia de RMN imi poate afecta plombele dentare?

Metalul din consistenta majoritatii plombelor nu este afectat de cimpul magnetic al aparatului RMN. Este

posibil totusi ca aceste plombe sa cauzeze artefacte ale imaginilor daca se investigheza segmente ca zona

faciala, git, sau cap.

* Pot efectua investigatia RMN daca am aparat dentar?

Pacientii cu aparat dentar pot efectua investigatia. Insa in cazul segmentelor cap sau git este foarte prob-

abila afectarea partiala a imaginilor realizate.

* Trebuie sa intru cu tot corpul in interiorul aparatului RMN?

Regiunea corpului care urmeaza sa fie scanata este pozitionata in mijlocul mesei RMN. In cazul efectuarii

segmentelor cap, git sau intregul corp, pacientul trebuie sa fie plasat in interiorul magnetului.

* Pot sa ma misc in timpul investigatiei RMN?

Dupa ce operatorul v-a pozitionat pe masa, pacientul este rugat sa nu se miste. In timpul unor investigatii,

cum sint cele ale segmentelor torace sau abdomen, vi se va spune sa va tineti respiratia pentru scurt timp,

de exemplu, 10/20 secunde. Acest lucru elimina neclaritatea imaginilor cauzata de artefactele de miscare.

< În cazul investigațiilor medicale folosind RMN-ul/RMNI, corpul pacientului este

așezat pe o masă orizontală de-a lungul unui câmp magnetic foarte puternic (Bo),

iar cu ajutorul unor bobine se aplică un alt câmp de radiofrecvență (RF) care ulterior

(imediat după trecerea prin corp) este înregistrat. După cum s-a specificat mai sus,

din analiza acestui semnal se obțin informații despre structura chimică cât și anato-

mia corpului studiat. >

20 REVISTA METRON REVISTA METRON 21

Claudia CURCĂ

Diana IMBREA

Stiati ca...

Astronauții de la bordul Stației Spațiale Internaționale se află la aceeași altitudine ca Luminile

Nordului?

Au existat multe persoane celebre care au încercat să explice acest fenomen, printre care Ar-

istotel, Seneca, Benjamin Franklin și Descartes?

Cele mai spectaculoase lumini observate la aurora boreală sunt considerate cele de la furtuna

geomagnetică din 28 august și 2 septembrie 1859?

Încă din 1800 au fost descoperite în Franța picturi rupestre ale acestor lumini?

Oamenii de știință au reușit să redea acest fenomen prin ciocnirea unor particule speci-

fice, recreând aproape aceleași condiții atmosferice din emisfera nordică si cea sudică?

Aurora are loc și pe alte planete din sistemul nostru solar (Saturn, Marte, Jupiter sau Venus)?

În 2012 au fost înregistrate pentru prima dată sunete inexplicabile atunci când aurolele bore-

ale își făceau apariția pe cerul nordului? Aceste sunete s-au mai înregistrat și în alte părți

ale globului indiferent dacă au fost semnalate aureole boreale sau nu. O teorie neoficială

spune că aceste zgomote puternice pot fi semnalele produse atunci când o altă lume sau

dimensiune se intersectează cu a noastră.

Aurora polară Aurora polară este un fenomen optic ce constă într-o strălucire intensă observată pe cerul nocturn în

regiunile din proximitatea zonelor polare, ca rezultat al impactului particulelor de vânt solar în câmpul

magnetic terestru.

Când acest fenomen are loc în emisfera

nordică, poartă numele de auroră boreală (sau Lu-

minile Nordului), nume dat de Galileo Galilei, care

a preluat denumirea zeiței romane a

zorilor, Aurora și denumirea titanului

vânturilor, Borealis.

Fenomenul este cunoscut sub numele de

auroră australă(sau Luminile Sudului), dupa James

Cook, când apare în emisfera sudică. Datorită

locației inaccesibile în care se desfășoară, acesta nu

este la fel de cunoscut și apreciat ca aurora bore-

ală , însă oferă o imagine cel puțin la fel de spectac-

uloasă ca cea din emisfera nordică. Generalități

Aurora polară terestră e provocată de ciocnirea unor

particule încărcate electric din magnetosferă cu ato-

mi din straturile superioare ale atmosferei terestre,

aflate la altitudini de peste 80 km. Prin fiecare

coliziune o parte din energia particulei este trans-

misă atomului atins, într-un proces de ionizare,

disociere și excitare a particulelor. În timpul ion-

izării, electronii se desprind de atom, care încarcă

energie și determină un efect de ionizare. Excitația

rezultă în emisie, ducând atomul în stări instabile,

dat fiind că aceștia emit lumină în frecvențe speci-

fice când se stabilizează.

Dacă procesul de stabilizare a oxigenului durează

până la o secundă, azotul se stabilizează și emite lu-

mină instantaneu.

Acest proces, esențial în formarea ionosferei

terestre, este comparabil cu cel ce stă la baza ecran-

ului de televizor: electronii ating suprafața de fosfor,

alterând nivelul de energie al moleculelor, fapt care

rezultă în emisiunea de lumină.

Variaţia de culoare a aurorelor boreale se datorează tipului de molecule gazoase impli-

cate în această reacţie. Culoarea observată cel mai adesea are o tonalitate de galben-verzui,

cea roșie fiind intalnita mai rar. Moleculele de azot produc aurore boreale de culoare al-

bastră sau albastră-purpurie. Au mai fost observate aurore de culoarea galbenă şi violet, dar

sunt extrem de rare.

Cele mai bune locuri unde poate fi observată sunt partea de nord-vest a Canadei, Alaska,

Norvegia, Islanda şi nordul Siberiei. Aurorele australe nu sunt atât de vizibile precum cele

nordice, datorită faptului că apar în mod concentrat doar în Antarctica. Cercetătorii au mai

descoperit că activitatea aurorelor este una ciclică, apărând în medie la circa 11 ani. Ultima

auroră boreală a fost observată în anul 2014.

Aurora boreală Aurora australă

22 REVISTA METRON REVISTA METRON 23

Yasmina MANGALAGIU

Andreea ILAŞ

In ziua de astazi, elevii sunt din ce in ce mai interesati de tot ce ii inconjoara, de fenomenele din

jurul lor si cauta mereu explicatii pentru acestea. Concursurile bazate pe partea stiintifica au din ce

in ce mai multi participanti, elevi doritori de a se afirma sau de a afla lucruri noi. Printre acestia,ma

regasesc si eu, impreuna cu Stefan, amandoi elevi intr-o clasa de mate -info. In clasa a 9-a, am

participat la mai multe concursuri interdisciplinare, clasandu-ne printre primii la toate. In acest

episod al cunoasterii, am dorit sa investigam care sunt caracteristicile si ce corelatie exista intre

lumina si procesul de fotosinteza.

Inainte de toate,trebuie enuntat ca lumina a fascinat omul din cele mai vechi timpuri si in

urma efectuate s-a ajuns la concluzia ca lumina are dublu caracter: de unda si de corpuscul.

Spectrul vizibil este banda de radiatie electromagnetica pe care o putem vedea: cea pe care

o numim lumina. Spectrul vizibil contine toate culorile curcubeului,de la rosu la violet.

Fotosinteza reprezinta unul dintre cele mai grandioase procese biologice. In lipsa lu-

minii,fotosinteza nu se poate realiza, fiind dependenta de acest factor.In procesul de fotosinteza se

absoarbe energia luminoasa si se transforma in energie chimica. La nivelul organelor verzi ale ale

plantelor care vin in contact cu lumina, exista tesuturi specializate pentru fotosinteza.

Pentru aceasta lucrare, am realizat, la acel moment, o serie de lucrari practice in Facultatea

de biologie din cadrul UAIC. Pentru inceput,am extras, din frunze de salata,pigmentii clorofilieni,

pe care i-am pus intr-o eprubeta. Cu ajutorul spectroscopului,am observat spectrele de absorbtie

ale extractului. Prin fanta instrumentului in care fata careia am asezat eprubeta, am observat cum

banda rosie si cea albastra se ingusteaza , deoarece radiatiile rosii si albastre sunt absorbite de pig-

mentii verzi din extract. In mod normal, prin fanta indreptata spre lumina se observa lumina in

ROGVAIV.

Un alt experiment relizat a fost acela prin care am ilustrat influenta

diferitor radiatii asupra procesului de fotosinteza. Dupa ce am expus o

creanga de ciuma apelor, aflata intr-un pahar cu apa, la lumina de difer-

ite culori, am observat ca cel mai mare numar de bule din pahar(bule ce

reprezinta oxigenul) s-a produs in urma influentei luminii rosie si albas-

tra. Astfel,am evidentiat din nou ca pigmentii clorofilieni absorb lumina

rosie si pe cea albastra.

Asadar, biologia si fizica nu sunt doar niste materii din liceu, ci

niste notiuni pragmatice, pe care le intalnim in viata de zi cu zi. Fotosin-

teza este, a fost si va ramane cel mai grandios proces al lumii vii, care ne

mentine in viata. Insa si lumina este vitala in acest caz, ea fiind cea de

care depinde in mod direct fotosinteza.

LUMINA SI FOTOSIN-LUMINA ŞI FOTOSINTEZA

24 REVISTA METRON REVISTA METRON 25

Diana GORGAN

24 REVISTA METRON

CALCULATOARELE CUANTICE

-limitele tehnologiei

De-a lungul istoriei, cea mai mare evolutie a fost cea a creierului uman, mai exact a capacitatii sale de a prelucra date. Incepand cu anii 60’, capacitatea cal-

culatoarelor a crescut exponential, permitandu-le sa devina mai mici si mai rapide in acelasi timp. Dar cu cat se apropie de marimea unui atom, ele ating lim-

itele fizice posibile.

O componenta principala a

calculatoarelor este un tranzistor,

care reprezinta defapt un intrerupa-

tor ce poate bloca sau permite in-

formatiei, sub forma de biti, sa treaca

mai departe. Acestia sunt asociati

astfel incat sa formeze porti logice,

care pot fi combinate in module,

pentru a rezolva probleme date, vari-

and in grade de dificultate. Dar cu cat

tranzistorii se micsoreaza (cei obisnui-

ti au 14 nm, de 500 ori mai mic decat

o hematite), fizica cuatica face lucru-

rile mai complicate. Avand in vedere

ca tranzistorii doar opresc un flux de

electroni sa circule intr-o anumita di-

rectie, cu cat se apropie de marimea

unui atom, electronii se pot pur si

simplu teleporta dintr-o parte in alta

a intrerupatorului, printr-un fenomen

numit “efectul tunel”.

De exemplu, 4 biti

pot avea 4

configuratii

posibile, deci au 16

combinatii posibile

din care poti folosi

doar una. Dar 4

qubiti in

superpozitie pot

avea cele 16 valori

in acelasi timp. 20

de qubiti pot stoca

deja aproximativ un

million de valori

posibile.

O alta propietate a fizicii cuatice este entanglarea

cuantica (corelarea a doua valori, ce pot reactiona la schim-

barea uneia dintre ele), ceea ce insemna ca poti deduce

valoarea unuia cu ajutorul perechii sale. Acest fenomen ajuta

la crearea portilor cuantice, care preiau o superpozitie, re-

zultand o alta superpozitie. Pe scurt, poti prelucra un set de

date si sa ii determini toate valorile posibile in acelasi timp.

Nu se stie daca calculatoarele cuantice vor fi doar spe-

cializate sau o revolutie a modului de prelucrare, dar acestea

sunt cu siguranta o poarta catre viitor.

Daca ai vrea sa cauti intr-o

baza de date, un calculator

normal va trebui sa verifice

toate datele stocate pentru

a determina daca este cea

cautata. Dar un calculator

cuantic ar putea sa faca

acesta cautar in mult mai

putin timp.

Legile fizice cuatice sunt diferite fata de cele ale fizice clasice, iar cercetatorii incearca sa folo-

seasca aste propietati in avantajul lor, construind calculatoarele cuantice, care functioneaza

pe baza de qubiti.

Fata de bitii obisnuiti, care au doar o valoare fixa (0 sau 1), qubitii pot avea cele doua valori in

acelasi timp. Asta se numeste superpozitie. Dupa ce trece printr-un anumit fitru, qubitii ra-

man pe o anumita valoare, dar atat timp cat este neobservat, ei sunt intr-o superpozitie de

probabilitati de 0 sau 1.

26 REVISTA METRON 27 REVISTA METRON

DariaSTĂRICĂ

COMETA HALLEY

In Univers exista o multitudine de entitati, fiecare ocupand un loc si servind un scop anume, cunoscut sau nu de omenire. In acest spatiu in-finit se afla si cometele, studiate de specialisti de sute de ani. In termeni simpli, acestea sunt corpuri ceresti mici care se rotesc in jurul Soarelui pe o orbita proprie,neschimbata. Mai exact, In alcatuirea unei comete exista trei parti: nucleul, de natura solida, o coama rotunda care il in-conjoara si o coada lunga in prelungirea capului care reprezinta grupar-ea dintre nucleu si coama. Nucleul este unul dintre cele mai intunecate obiecte cunoscute din Sistemul Solar si ajunge la o temperatura de -270 de grade Celsius atunci cand este departe de Soare, jumatate din com-pozitia sa fiind reprezentata de gheata, de aici si comparatia cu un bul-gare murdar. Pe masura ce o cometa se apropie de Soare, nucleul se topeste partial si astfel capul cometei isi mareste volumul. Coada, for-mata din gaz si din praf, poate fi dreapta sau curba, unica sau multi-pla.De multe ori cometeleprezinta doua cozi, una alcatuita din praf de o culoare alb-galbuie si una alcatuita din gaze care ionizate confera cozii o culoare albastruie. Un lucru important de mentionat este faptul ca lungimea cozii este invers proportionala cu distanta dintre cometa si Soare. De asemenea, coada se afla mereu pe partea opusa Soarelui.

Cometa Halley urmeaza sa fie vazuta din nou in anul 2061 si este esti-mat sa treaca pe langa pamant de inca 3000 de ori. Ce face aceasta cometa una dintre cele mai importante pentru noi, locuitorii Terrei, este faptul ca reuseste sa ne uneasca cu trecutul. Ne ofera o imagine din trecut cand Sistemul Solar era in formare. Ne ofera informatii despre ceea ce a fost acum mii de ani in urma. Iar la un nivel personal, care se aplica generatiilor de oameni, aparitia acestei comete creeaza legatura dintre oamenii ce au fost si cei ce urmeaza sa fie.

In mod obisnuit soarta unei

comete ese aceea de a se

transforma intr-un asteroid,

aceasta pierzand treptat gazele

care intra in alcatuire, in final

ramanand doar nucleul de roca.

In conceptia populara, cometele poarta cu ele o serie de superstitii. Au fost considerate aducatoare de calamitati sau evenimente im-portante precum ciuma, seceta sau razboaie. Insa, de-a lungul timpului o cometa a reusit sa atraga interesul oamenilor mai mult decat oricare alta. Cometa Halley, numita dupa astronomul englez Edmond Halley, impresioneaza prin fru-musetea sa deosebita observata in special cand se afla in apropierea Soarelui. In anul 1758 Edmond Hal-ley a facut descoperirea cu ajutorul lui Newton observand ca aceasta aparea pe cer o data la 76 de ani. Calculele celor doi nu numai ca au condus la descoperirea cometei dar au avut importanta in Teoria Gravi-tationala a lui Newton. Din mo-mentul descoperirii cometei si pana astazi a avut loc o evolutie dramati-ca a tehnologiei care a condus la cunoasterea cu exactitate a Cometei Halley.

Asadar, cometa capata o infatisare impresionanta atunci cand se afla in apropierea Soarelui. Uitati si de ce: moleculele de gaz din alcatuirea cometei se evapora iar lumina ultra-violeta atinge elctronii. Ca urmare, gazul se ionizeaza si astfel se formea-za o plasma. Cometa patrunde prin camplu magnetic al soarelui iar van-tul solar impinge gazele pentru a for-ma coada. Are o structura unica si este cea mai luminoasa cometa.

De-a lungul timpului oamenii au in-

cercat de fiecare data sa o surprinda

iar in anul 1910 au avut cea mai bu-

na sansa pentru a o vedea deoarece

atunci a ajuns cel mai aproape de Pamant, coada atingandu-l. Oamenii au reactionat negativ crezand ca ii va afec-

ta insa evenimentul a reprezentat cea mai concreta cale de a fotografia in detaliu Cometa. Cercetarile nu s-au

oprit aici, urmatorul pas fiind trimiterea unei echipe de astronauti in spatiu pentru a cerceta in de-aprope din ce

este alcatuita aceasta cometa. 28 REVISTA METRON 29 REVISTA METRON Ilinca BUZDUG