Najnowsze obserwacje sondy SOHO wywołały lawinę newsów obwieszczających, że atmosfera Ziemi sięga daleko poza orbitę Księżyca. Sprawdźmy, czy takie stanowisko ma pokrycie w rzeczywistości.

Krótko. Jak zwykle wiele zależy od przy­ję­tej defi­ni­cji. W tym przy­padku roz­strzał jest wyjąt­kowo szeroki: od 100 do nawet 630 000 kilo­me­trów.

Ciut dłużej. Muszę się wam przyznać, że dzi­siej­szy temat budzi we mnie spory dys­kom­fort. Takie odczucia towa­rzy­szą mi zawsze, gdy mam do czy­nie­nia z zagad­nie­niem naukowym – zwłasz­cza zagad­nie­niem teo­re­tycz­nie prostym – pozba­wio­nym precyzji ter­mi­no­lo­gicz­nej. Temat granic ziem­skiej atmos­fery stanowi dosko­nały przykład takiej sytuacji. Niby każdy wie w czym rzecz, ale jeśli tylko przyj­rzymy się tej kwestii bliżej, okazuje się, że na dobrą sprawę nie istnieje żadna satys­fak­cjo­nu­jąca odpo­wiedź. Zacznijmy jednak od końca, czyli źródła chaosu i przy­czyny naszych rozważań.

Atmosfera ziemska poza Księżyc

W ostatnim miesiącu, na łamach “Journal of Geo­phy­si­cal Research” pojawił się inte­re­su­jący artykułSWAN/SOHO Lyman‐α Mapping: The Hydrogen Geo­co­rona Extends Well Beyond the Moon. Jego autorzy zebrali wie­lo­let­nie meldunki sondy SOHO na temat kaprysów Słońca i ich wypływu na naszą planetę, co pozwo­liło na poważną aktu­ali­za­cję dotych­cza­so­wej wiedzy o ziem­skiej geo­ko­ro­nie. Zgodnie z naj­śwież­szymi danymi, deli­katna, niemal nie­wy­czu­walna mgiełka atomów wodoru, rozciąga się na dystan­sie ponad 600 tysięcy kilo­me­trów (ponad 50 średnic Ziemi!) od powierzchni naszej planety. Astro­no­mo­wie od dawna zdawali sobie sprawę z ist­nie­nia geo­ko­rony oraz z jej rela­tyw­nie dorod­nych roz­mia­rów, jednak dotąd mówiono raczej 100–200 tysią­cach kilo­me­trów. Nowe obser­wa­cje dowodzą, że poje­dyn­cze atomy pocho­dzą­cych z Ziemi gazów można wyła­py­wać nawet daleko, daleko poza orbitą Księżyca. Natu­ralne w tym kon­tek­ście pytanie brzmi: czy omawianą struk­turę należy uznawać za peł­no­prawną część ziem­skiej atmos­fery? Czy dzien­ni­ka­rze słusznie trąbią o sensacji, twier­dząc jakoby nasz natu­ralny satelita pozo­sta­wał zanu­rzony w ziem­skiej atmos­fe­rze?

Dla porządku, przyj­rzyjmy się najpierw kilku defi­ni­cjom atmos­fery.
1. “Warstwa powie­trza ota­cza­jąca kulę ziemską” lub “Powłoka gazowa ota­cza­jąca planety i gwiazdy” (słownik PWN);
2. “Gazowa powłoka ota­cza­jąca ciało nie­bie­skie o masie wystar­cza­ją­cej do utrzy­my­wa­nia warstwy gazów w wyniku dzia­ła­nia gra­wi­ta­cji. (…) Atmos­fera Ziemi jest naj­le­piej poznaną spośród atmosfer ciał Układu Sło­necz­nego. Składa się ona z mie­sza­niny gazów zwanej powie­trzem” (ciocia Wiki);
3. “Atmos­fera jest powłoką gazową, zwaną powie­trzem, ota­cza­jącą Ziemię. Rozciąga się od powierzchni Ziemi i prze­cho­dzi stop­niowo w próżnię mię­dzy­pla­ne­tarną” (Ency­klo­pe­dia Naukowa dla dzieci i mło­dzieży);
4. “W porów­na­niu z roz­mia­rami Ziemi grubość atmos­fery jest znikoma. Gdybyśmy pomniej­szyli Ziemię do wiel­ko­ści jabłka, to nasza cywi­li­za­cyjna aktyw­ność, poza spo­ra­dycz­nymi wypadami w kosmos, zawie­ra­łaby się w pokry­wa­ją­cej je skórce” (A. Branicki, W stronę nieba. Inte­rak­tywna szkoła astro­no­mii).

Jak widzimy, w naj­ogól­niej­szym ujęciu termin atmos­fery łączy się z każdą gazową kołderką otu­la­jącą ciało nie­bie­skie. I jeżeli poprze­sta­niemy na takim zdaniu, prasowe nagłówki można potrak­to­wać jako akcep­to­walne, a wręcz jako w pełni poprawne. Pozwala to na inte­re­su­jące spo­strze­że­nia. Nagle okazuje się, że żaden człowiek, wli­cza­jąc w to członków programu Apollo, nigdy nie wyściu­bił nosa poza ziemską atmos­ferę.

Warstwy atmosfery ziemskiej

Nie lubię sze­ro­kich inter­pre­ta­cji, czy­nią­cych z pojęć nauko­wych worki bez dna, ale niestety trudno się tu do czegoś doczepić. W więk­szo­ści opra­co­wań nie znaj­dziemy żadnych głęb­szych kry­te­riów, wobec czego każdą gazową otoczkę obiektu można nazywać atmos­ferą. W despe­ra­cji pró­bo­wa­łem chwycić się częstego łączenia ziem­skiej atmos­fery z pojęciem powie­trza, jako mie­sza­niny gazów o okre­ślo­nej struk­tu­rze – zbu­do­wa­nej w więk­szo­ści z azotu i tlenu z domiesz­kami innych sub­stan­cji. Tego kry­te­rium zbu­do­wana z zawie­szo­nych w prze­strzeni luźnych atomów wodoru geo­ko­rona już nie spełnia. Problem polega na tym, że jeżeli zaczniemy utoż­sa­miać atmos­ferę Ziemi z odpo­wied­nim składem che­micz­nym, to będziemy musieli wyłączyć z niej również kolejne warstwy. W zasadzie wąt­pli­wo­ści budzi wszystko co leży powyżej wyso­ko­ści 85–100 kilo­me­trów. Zarówno ter­mos­ferę jak i egzos­ferę więcej łączy z regu­larną prze­strze­nią kosmiczną niż z potocz­nie rozu­mianą atmos­ferą. Jedyne z czym stykamy się na tym pułapie, to śladowe ilości materii ucie­ka­ją­cej ze smyczy ziem­skiej gra­wi­ta­cji.

A jednak, pod­ręcz­niki bez więk­szych wąt­pli­wo­ści śmiało wyli­czają egzos­ferę i ter­mos­ferę, tuż obok mezos­fery, stra­tos­fery i tro­pos­fery, jako rów­no­prawne frag­menty atmos­fery. Oczy­wi­ście byłoby głupotą i bez­czel­no­ścią stawanie w opozycji do całego świata, zaty­ka­nie uszu i nego­wa­nie powszech­nie przy­ję­tych defi­ni­cji. Pozo­staje zatem pogodzić się z ist­nie­ją­cym stanem rzeczy, jed­no­cze­śnie pamię­ta­jąc o pły­ną­cych zeń kon­se­kwen­cjach. Przede wszyst­kim, powin­ni­śmy mieć świa­do­mość, że aby znaleźć się w kosmosie, wcale nie musimy prze­kra­czać granic atmos­fery. Zgodnie z prawem mię­dzy­na­ro­do­wym, o prze­strzeni kosmicz­nej mówimy już powyżej linii Kármána, na wyso­ko­ści zaledwie 100 kilo­me­trów ponad poziomem morza. Jakbyśmy na to nie spoj­rzeli, możemy ofi­cjal­nie stać się astro­nau­tami, siedząc nadal w obrębie atmos­fery. Ba. Wystar­czy poko­na­nie mikrego ułamka jej całej grubości. Człon­ko­wie załogi Mię­dzy­na­ro­do­wej Stacji Kosmicz­nej poru­szają się na orbicie 400 km nad Ziemią. To 300 km ponad linią Kármána, ale nadal w ramach ter­mos­fery i – co za tym idzie – głęboko wewnątrz ziem­skiej atmos­fery.

Rzecz jasna to wszystko tylko zabawa w defi­ni­cje, bez więk­szych nauko­wych impli­ka­cji. Naj­roz­sąd­niej trak­to­wać rejon znaj­du­jący się od 100 do 2000 kilo­me­trów (lub znacznie większy, jeśli włączymy w to geo­ko­ronę), jako swego rodzaju strefę buforową. Pozo­staje ona jed­no­cze­śnie prze­strze­nią kosmiczną – nie­odbie­ga­jącą wiele warun­kami od tego co spotkamy w obszarze mię­dzy­gwiezd­nym – oraz zewnętrzną częścią atmos­fery Ziemi.

A co z geo­ko­roną? Skoro pozwa­lamy sobie kwa­li­fi­ko­wać lichą egzos­ferę jako fragment atmos­fery, to dlaczego nie pójść o krok dalej? Wygląda na to, że media nie popeł­niły gafy pisząc o wielkiej, się­ga­ją­cej poza Księżyc atmos­fe­rze naszej planety.

Nie byłbym jednak sobą, gdybym nie wytknął im pewnej nie­kon­se­kwen­cji. We wstępie do newsa opu­bli­ko­wa­nego na Interii czytamy: “Przyjęło się, że ziemska atmos­fera kończy się mniej więcej na wyso­ko­ści 100 km nad powierzch­nią naszej planety. Tym­cza­sem wyniki naj­now­szych badań są zaska­ku­jące, gdyż pokazują, że nasza atmos­fera jest tak ogromna, że może sięgać daleko za orbitę Księżyca”. Nie Interio. Gdybyśmy uznawali geo­ko­ronę za normalny element atmos­fery, to jej dotych­cza­sowa granica (wyzna­czona przez poprzed­nie obser­wa­cje) sięgała około 200 tysięcy kilo­me­trów. Jeżeli nato­miast włączymy w to wszystko umowną linię Kármána, to nie zmieniło się nic. Jeśli więc nawet mamy tu do czy­nie­nia z sensacją, to nie o takim kalibrze o jakim infor­mują nas wielkie portale.

  • Teresa

    Moja wiedza fizyczna do naj­lep­szych nie należy, więc może to nie będzie naj­traf­niej­sze spo­strze­że­nie, ale tak sobie myślę:
    granica między ziemską atmos­ferą a prze­strze­nią kosmiczną jest kom­plet­nie rozmyta. A jak to się ma np. do roz­cho­dze­nia fal dźwię­ko­wych? Dźwięk roz­cho­dzi się w atmos­fe­rze, prze­strzeń kosmiczna cha­rak­te­ry­zuje się próżnią, w której fala dźwię­kowa się nie roz­cho­dzi. Czy to nie mogłoby być też jakieś dodat­kowe kry­te­rium?

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      To jest dobre pytanie. Gdybyś przyjęła takie kry­te­rium, również należało by się zasta­no­wić, czy na miano “atmos­fery” zasłu­guje egzos­fera i ter­mos­fera. Już na tym pułapie ciśnie­nie jest zbyt niskie aby roz­cho­dziły się fale dźwię­kowe.

    • Michał Skichał

      Podoba mi się to rozu­mo­wa­nie. Nie wiem, czy tak można byłoby zde­fi­nio­wać akurat ogólnie rozu­mianą atmos­ferę, czy może jakąś jej składową, ale byłoby to bardzo fajne kry­te­rium. O tym, czy gazy ota­cza­jące jakąś planetę przy­na­leżą do tejże planety, czy już do kosmosu, mogłaby decy­do­wać gęstość. Lecisz balonem wzwyż i uderzasz wideł­kami w elementy kon­struk­cyjne kosza. Tak długo, jak długo jesteś w stanie usłyszeć dźwięk widełek, jesteś przy Ziemi. Jak już nie słyszysz zakła­da­jąc oczy­wi­ście, że jesteś przy­tomny z nie­za­bu­rzoną świa­do­mo­ścią he he), to jesteś w kosmosie 🙂 Prawda, że proste?

  • Teresa

    Chcia­ła­bym jeszcze na moment wrócić do tematu fali dźwię­ko­wej. Czy tak jak w przy­padku oddzia­ły­wa­nia elek­tro­ma­gne­tycz­nego, silnego, słabego czy też gra­wi­ta­cyj­nego, istnieje również nośnik oddzia­ły­wa­nia zwią­za­nego z falą dźwię­kową?

    Prze­czy­ta­łam też na WP tech artykuł z zeszłego roku, z którego wynika, że czarna dziura może emitować fale dźwię­kowe, co wywnio­sko­wano z obser­wa­cji gazów w gro­ma­dzie galaktyk w kon­ste­la­cji Per­se­usza przy pomocy tele­skopu chandra. Przez gaz miałyby prze­cho­dzić fale dźwię­kowe pocho­dzące z super­ma­syw­nej czarnej dziury. WP to nie naj­lep­sze źródło wiedzy, więc wolę się upewnić, czy coś takiego rze­czy­wi­ście mogło mieć miejsce.

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Dźwięk to fala czysto mecha­niczna, tak jak fala na wodzie — przy czym jej nośni­kiem nie jest ciecz a gaz. Jeżeli w danym miejscu jest tylko dosta­tecz­nie duże ciśnie­nie gazu, jak naj­bar­dziej może się po nim prze­miesz­czać dźwięk (inny temat czy czę­sto­tli­wość będzie dostępna dla ludz­kiego ucha). Nie czytałem wspo­mnia­nego artykułu, ale zapewne chodziło właśnie o jakieś drgania gazów spo­wi­ja­ją­cych czarną dziurę, wyłapane przez nasz sprzęt. 🙂

      • BloodMan

        Hm, ależ Adamie — chyba chciałeś coś innego napisać ;p …

        Dźwięk roz­cho­dzi się dosko­nale w cieczy (np. w wodzie nawet szybciej niż w powie­trzu), w dodatku roz­cho­dzi się nawet w ciałach stałych jak metale, skała, drewno, kości … ;p ;p ;p Gene­ral­nie im większa gęstość danego materiału/związku/etc. tym dźwięk roz­cho­dzi się szybciej==lepiej. Z powodu małej gęstości atomów w prze­strzeni kosmicz­nej, dźwięk się tam nie roz­cho­dzi*

        * (acz­kol­wiek, nawet przy małej gęstości atomów w prze­strzeni kosmicz­nej, potrafię sobie wyobra­zić że wybuch super­no­wej słychać na jakąś odle­głość… co jest nawet ciekawe mate­ma­tycz­nie bo pewnie wyli­czalne i wymie­nialne we wzorze e=mc2 … no może trochę innym ;p ale zawie­ra­ją­cym głośność, odle­głość, gęstość_atomów whatever).

      • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Racja, ale odpi­su­jąc miałem już w głowie tę czarną dziurę. 😉 Jak sądzę chodziło o zmiany ciśnie­nia w gazie ota­cza­ją­cym horyzont zdarzeń. Jednak tak jak piszesz, odpo­wied­nie drgania mogą się roz­cho­dzić wła­ści­wie w dowolnym mate­rial­nym ośrodku.

    • Michał Skichał

      Pytanie: Czy tak jak w przy­padku oddzia­ły­wa­nia elek­tro­ma­gne­tycz­nego, silnego,
      słabego czy też gra­wi­ta­cyj­nego, istnieje również nośnik oddzia­ły­wa­nia
      zwią­za­nego z falą dźwię­kową?

      Problem: Co rozu­miesz przez “nośnik oddzia­ły­wa­nia”? Histo­rycz­nie rzecz biorąc, kla­syczni fizycy uważali, że aby istniała fala, musi być coś, co mogłoby tę falę prze­no­sić, coś co można by nazwać “nośni­kiem”. Fale morskie przenosi woda: chociaż czą­steczki wody mogą nawet stać w miejscu i nie prze­miesz­czać się, unosząc się raz w górę a raz w dół będą tworzyć odpo­wied­nio wierz­cho­łek i dolinę fali. W każdym razie, falę morską przenosi woda. Tego typu “nośni­kiem” dla fali dźwię­ko­wej jest z kolei powie­trze, czyli po prostu gaz. Dźwięk to nic innego, jak zmiany ciśnie­nia gazu. Teo­re­tycz­nie powin­ni­śmy odczuwać dźwięk zmysłem dotyku, byłoby to coś takiego, jakby nas nagle nieco ściskało i odprę­żało, coś jak gęsty tłum ludzi w którym naj­bli­żej znaj­du­jące osoby napie­rają na nas raz mniej, raz bardziej. I tak właśnie jest, przy czym recep­tory nerwowe zmysłu dotyku są zbyt słabe, aby reje­stro­wać zmiany ciśnie­nia okre­ślane przez nas jako dźwięk. Jedynym sen­sow­nym miejscem w naszym ciele, które potrafi to sku­tecz­nie reje­stro­wać, jest błona bęben­kowa — zmiany ciśnie­nia powie­trza wyginają tę błonę, niczym wiatr lekką folię. To oddzia­ły­wa­nie fizy­kal­nie przenosi się na kolejne struk­tury ucha aż gdzieś tam w końcu gene­ro­wany jest na tej pod­sta­wie impuls nerwowy, prze­sy­łany następ­nie w kierunku kory słu­cho­wej w płatach skro­nio­wych. Akty­wa­cja komórek ner­wo­wych w tej korze powoduje, że mamy wrażenie sły­sze­nia dźwięku. Z per­spek­tywy fizyki wła­ści­wie każda fala musi mieć jakiś swój “nośnik”, którego odkształ­ce­nia są właśnie tą falą. Jedynym — o ile się nie mylę — jedynym wyjąt­kiem jest fala elek­tro­ma­gne­tyczna, która nie ma tak rozu­mia­nego “nośnika”. Inaczej mówiąc, fala elek­tro­ma­gne­tyczna nie potrze­buje żadnego ośrodka, aby się roz­prze­strze­niać. Współ­cze­śni fizycy nie potrafią tego wyjaśnić, ale zamiast tego stosują kilka alter­na­tyw­nych “hipotez”, nazy­wa­nych tutaj “inter­pre­ta­cjami”. Np. że fala elek­tro­ma­gne­tyczna nie jest realnym zja­wi­skiem, a jedynie pewnego rodzaju abs­trak­cją: falą praw­do­po­do­bień­stwa wystę­po­wa­nia w danym miejscu fotonu. Foton, który z niczym nie oddzia­łuje, niejako nie istnieje mate­rial­nie, a jedynie w postaci praw­do­po­do­bień­stwa, że może w danym miejscu istnieć. “Zma­te­ria­li­zuje się” dopiero wówczas, kiedy wejdzie w oddzia­ły­wa­nie z czymś, np. uderzy w elektron a wówczas zniknie “fala praw­do­po­do­bień­stwa”. No nic, pisanie o inter­pre­ta­cji kopen­ha­skiej nie jest dla mnie łatwe i możliwe, że wyja­śniam to cał­ko­wi­cie nie­zro­zu­miale a kto wie, może i błędnie. W każdym razie moim zamiarem było to, że w przy­padku fali elek­tro­ma­gne­tycz­nej nie mamy ośrodka roz­cho­dze­nia się fali, jak to jest w przy­padku fal morskich czy dźwię­ko­wych.

      Ale! Jeżeli uznamy, że “nośni­kiem” fali elek­tro­ma­gne­tycz­nej jest foton, to wówczas, z pewną dozą uprosz­cze­nia, mogli­by­śmy chyba stwier­dzić, że tak rozu­mia­nym nośni­kiem dla fali morskiej jest czą­steczka cieczy, zaś dla fali dźwięku — atom gazu.

      Jeżeli chodzi o dźwięk ciał kosmicz­nych takich jak czarna dziura to nic nie powiem, ale mogę z całą pew­no­ścią napisać, że gwiazdy tworzą dźwięk. Gwiazdy to w dużym uprosz­cze­niu skupisko zjo­ni­zo­wa­nego gazu (czyli plazmy), gdzie ten gaz nie­ustan­nie miesza się, prze­miesz­cza ze środka na powierzch­nię i na odwrót. Taki ruch nazywamy kon­wek­cją: ogrzana plazma unosi się w górę, zaś chłod­niej­sza opada w dół. To samo zjawisko możemy zobaczyć w gotu­ją­cej się na kuchence zupie. Sęk w tym, że w gwiaz­dach taki ruch plazmy odbywa się z zawrotną pręd­ko­ścią i wytwarza falę ude­rze­niową (jak samolot prze­kra­cza­jący barierę dźwięku). To generuje huk, który następ­nie przenosi się w inne miejsca gwiazdy bo ta to przecież plazma, gaz. Aby było zabaw­niej, to w różnych miej­scach tak powstały dźwięk ulega wzmoc­nie­niu bądź wyga­sza­niu, w efekcie czego można się domyślać, że gwiazda generuje dość skom­pli­ko­wany, dyna­micz­nie zmie­nia­jący się zbiór wielu dźwięków. Nie mamy żadnej szansy usłyszeć tego dźwięku, bo między gwiazdą a nami wystę­puje próżnia a więc nie istnieje żaden ośrodek prze­no­sze­nia fali dźwię­ko­wej, ale w przy­padku Słońca możemy obser­wo­wać, przez tele­skopy, drgania powierzchni naszej własnej gwiazdy. Wiele z tych drgań to właśnie dźwięki i możemy łatwo określić ich wysokość, choć nie mamy więk­szego pojęcia, jaką mogę mieć barwę (brzmie­nie).

      W pewnym uprosz­cze­niu możemy nawet przyjąć, że źródłem dźwięku może być cokol­wiek, co drga. Dźwięk usły­szymy wówczas, kiedy coś, co wibruje, będzie zdolne prze­nieść te wibracje na powie­trze, zaś zmiany ciśnie­nia powie­trza następ­nie będą zdolne pukać w nasze błony bęben­kowe w uszach. Jeżeli więc cokol­wiek w czarnej dziurze będzie wibrować, drgać, to teo­re­tycz­nie możemy takie coś uznać za poten­cjalne źródło dźwięku. Tym bardziej byśmy byli skłonni tak to nazwać, jeżeli czę­sto­tli­wość tych drgań byłaby w zakresie czę­sto­tli­wo­ści dźwięków przez nas sły­szal­nych.

      Uf… prze­pra­szam, że dużo, ale nie umiałem tego jakoś inaczej napisać, a chciałem zabrać głos w tej intry­gu­ją­cej rozmowie.

  • Teresa

    Dzięki za bardzo wyczer­pu­jące odpo­wie­dzi. Może ja trochę błędnie w temacie “nośnika” fali dźwię­ko­wej poszu­ki­wa­łam analogii do bozonów. Teraz już zde­cy­do­wa­nie lepiej rozumiem o co w tym wszyst­kim chodzi.

  • BloodMan

    Adam gdzieś tu się kręci… może też odpowie… tym­cza­sem ja swoje 3 grosze…

    Sprę­ży­stość metali (nie­me­tali też) wynika z ich składu ato­mo­wego — a kon­kret­niej z oddzia­ły­wań mię­dzy­czą­stecz­ko­wych atomów. (wow, ale mi się mądrze napisało). Gene­ral­nie nic nie stoi na prze­szko­dzie aby w jakimś dziwnym śro­do­wi­sku zrobić sprężynę z powie­trza albo z cieczy (tak, wiem — wol­kań­ska fantazja mi się udzie­liła). No ale zauważ na prawdę że sprę­ży­stość dotyczy nie tylko metali. Żel jest nie­me­ta­lem a jest sprę­ży­sty, guma, kauczuk, woda z mąką [^2] itd.

    Sprę­ży­stość nie jest zwie­lo­krot­niana — oddaje dokład­nie tyle samo energii która została włożona w jej ści­śnię­cia / zwi­nię­cia / nacią­gnię­cia itd. i wynika to z yyy… trzeciej zasady dynamiki Newtona o ile pamiętam fizyke z pod­sta­wówki… tej co mówi: każdej akcji towa­rzy­szy reakcja [o takiej samej sile ale prze­ciw­nym kierunku] … która jest zgodna z Eureką Archi­me­desa co mówi że tyle traci na wadze ciało ile wyparta przez nie ciecz. (wbrew pozorom to prak­tycz­nie to samo tyle że z innego końca fizyki opo­wie­dziane).

    Reasu­mu­jąc: zdolność ciała do odkształ­ca­nia (deter­mi­no­wana przez oddzia­ły­wa­nia mię­dzy­czą­stecz­kowe) decyduje o tym jak bardzo ciało jest sprę­ży­ste — nato­miast oddaje ono tyle energii mecha­nicz­nej ile zostało użyte do ści­śnię­cia. [^1]

    [1] nie poruszam kwestii odkształ­ce­nia bo wtedy część siły idzie w odkształ­ce­nie a to jest zerwanie wiązań i cała tragedia wygląda inaczej.
    [2] nawet idzie zrobić ciecz nie­niu­to­now­ską i wtedy jest masakra ze wzorami i szlag trafia cały misterny plan wykładu o sprę­ży­sto­ści … ;d

  • Teresa

    Może, żeby spre­cy­zo­wać o co mi chodziło z tą czarną dziurą emi­tu­jącą fale dźwię­kowe pozwolę sobie prze­ko­pio­wać frag­menty wspo­mnia­nego przeze mnie artykułu zamiesz­czo­nego na WP Tech w sierpniu 2018 r:

    “[…]Astro­no­mo­wie badali masywną gromadę galaktyk w kon­ste­la­cji Per­se­usza, znaj­du­jącą się ponad 230 milionów lat świetl­nych od Ziemi. Kawał drogi.Podczas badania wykryli zjawisko dziwnego ogrze­wa­nia się gazów w galak­tyce. Zazwy­czaj, mówiąc w skrócie, z ogromnej ilości gazów, które ochła­dzają się i tracą energię powstają gwiazdy. W tym przy­padku materia nie ochładza się i to zain­te­re­so­wało naukow­ców.[…]
    Naukowcy posta­no­wili wyko­rzy­stać teleskop Chandra, obser­wu­jący pro­mie­nio­wa­nie rent­ge­now­skie. Zauwa­żono coś nie­sa­mo­wi­tego, otóż przez gaz prze­cho­dziły fale dźwię­kowe. To było pierwsze zaob­ser­wo­wane zjawisko roz­cho­dze­nia się dźwięku w prze­strzeni kosmicz­nej. Naukowcy posta­no­wili poszukać źródła.Wykorzystując Chandrę, naukowcy wpadli na nie­spo­dzie­wany trop. Kierował się wprost ku super­ma­syw­nej czarnej dziurze. W jakiś sposób, czarna dziura emi­to­wała fale dźwiękowe.Nawet światło nie może uciec przed siłą gra­wi­ta­cyjną czarnej dziury. Tym­cza­sem czarna dziura emituje fale dźwię­kowe. Wokół niej, naukowcy zaob­ser­wo­wali dwa ogromne “bąble” energii. Praw­do­po­dob­nie to one są odpo­wie­dzialne za wytwa­rza­nie fal dźwię­ko­wych w gazie, ale jak? Podczas kontaktu gazu z czarną dziurą, część wpada do wnętrza czarnej dziury, ale pozo­stała część jest odpy­chana. Odtrą­cony gaz prze­miesz­cza się w ryt­miczny sposób, co tworzy fale dźwię­kowe. Poru­sza­nie się dźwięku w tak inten­sywny sposób przez materię nagrzewa ją, to dlatego gazy nie traciły energii ani ciepła, a w efekcie nie zamie­niały się w gwiazdę. Niestety dźwięk wytwa­rzany przez czarną dziurę, jest naj­niż­szym znanym we wszech­świe­cie. Ludzkie ucho nie jest w stanie go usłyszeć”
    Oprac. Arka­diusz Stando.

  • rober­trock

    Witam
    Wła­ści­wie BloodMan napisał już trochę na temat sprężyn ale można coś jeszcze dodać.
    Jeżeli chcesz zgłębić temat to proszę.
    Ogólnie można powie­dzieć, że działają siły sprę­ży­sto­ści ale w metalach — a dokład­nie w mate­ria­łach sta­lo­wych, wygląda to tak, że sprę­ży­stość czyli zdolność powrotu mate­riału do pier­wot­nego kształtu po ustaniu obcią­że­nia, wynika także z jego składu che­micz­nego.
    Jak wiadomo stal to stop żelaza z węglem a stal sprę­ży­nowa to jest taki właśnie stop z dodat­kami takimi jak krzem, mangan, chrom i wanad. Dodat­kowo sprężyny poddaje się także obróbce cieplnej jak har­to­wa­nie i odpusz­cza­nie. Taka obróbka nadaje, zmienia struk­turę wewnętrzną takiego stopu, a co za tym idzie i wła­ści­wo­ści che­miczne, fizyczne i mecha­niczne.
    Co się tyczy kształtu to są różne sprężyny np. śrubowe, krążkowe czy też płytkowe. W śru­bo­wych naj­bar­dziej widać dzia­ła­nie siły poprzez tzw skok czyli ruch wzdłuż sprężyny. Ale w sprę­ży­nie płyt­ko­wej — potocz­nie zwanej piórem sto­so­wa­nym w resorach, ruch jest mały, obcią­że­nie działa inaczej, choć siła może być ta sama.
    Tak że zależnie od rodzaju obcią­że­nia stosuje się różne sprężyny. Dodam jeszcze, że niektóre sprężyny mają różne etapy pro­duk­cji: niektóre są najpierw for­mo­wane a dopiero potem poddane obróbce cieplnej a inne na odwrót.
    Pozdra­wiam