- Paulin kieltosääntö aiheutuu kvanttimekaniikan perusperiaatteista. Kaksi samanlaista fermionia (spin 1/2) ei voi olla samaan aikaan samassa paikassa samassa tilassa. Paulin kieltosääntö on vain nimi tälle vaatimukselle. Elektronit ovat fermioneita ja siksi niitä ei voi pakata määrättömästi päällekäin.
https://en.wikipedia.org/wiki/Fermion
Sääntö koskee vain fermioneja mutta juuri tuon säännön vuoksi materia rakentuu nimenomaan fermioneista (kvarkit ja niistä koostuvat protoni ja neutroni; leptonit kuten elektroni ja myoni). Fermionit vaativat aina tietyn tilavuuden toisin kuin bosonit kuten fotoni. Siksi fermionit muodostavat materian ja bosonit ovat voimia välittäviä hiukkasia (fotoni, gluoni, W, Z, Higgs ja gravitoni).
Gravitaatio ei tee sääntöön poikkeusta: Neutronitähti pysyy kasassa eikä luhistu mustaksi aukoksi juuri siksi, että neutronit ovat fermioneja eivätkä kieltosäännön vuoksi voi asettua päällekäin samaan tilaan toisin kuin esimerkiksi fotonit. - Jos kuitenkin käytät rautaa niin laita raudan ja sähköverkon väliin vikavirtasuoja. Sellainen reagoi virran vuotamiseen jännitteellisistä osista suojamaadoitukseen katkaisemalla laitteelta virrat. Suosittelen myös sähköä johtamattomia jalkineita eli ehjiä kumisaappaita. Myös ehjistä kumihanskoista on apua.
- Vaaratilanne tulee siinä vaiheessa, kun raudan sähköjohdinten paljaat liitokset altistuvat vedelle. Kuten tuossa edellä kerrottiin niin riskiä pienentää jos rauta on kytketty suojamaadoitetulla liitosjohdolla maadoitettuun pistorasiaan. Maadoitus ei tietenkään estä sitä että saat sähköiskun vaikkapa raudan lämmönsäätimestä sisäosiin muovia pitkin ulottuvan yhtenäisen vesivanan kautta. Rauta on turvallinen vettä sisällään säiliössä, roiskevettä sekä höyryä pinnassaan mutta ei veteen upotettuna eikä kauttaaltaan kastuneena.
En suosittele käyttämään höyrysilitysrautaa sulattamiseen. Saavutettu hyöty ei ole riskin väärti. Tuohon kuoleminen olisi TUKESin kuolemaan johtaneiden sähköturmien luettelossa vähän kuin vuoden 2002 tapaus, jossa eläkeläinen oli rakentanut myyränkarkoittimen kahdesta jatkojohdon päähän kytketystä ruuvimeisselistä ja kuoli otettuaan molemmista samanaikaisesti käsillään kiinni. - https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_power
- Tritiumia on Jupiterissa aika vähän kun se on niin lyhytikäistä eli kuolee pois pian muodostumisensa jälkeen. Sen sijaan sieltä löytyy He-3 isotooppia, joka kelpaa mm. neutroneja tuottamattomaan fuusioon. Jupiterissa joka kymmenestuhannes heliumatomi on He-3 kun Maapallolla suhdeluku on vain joka miljoonas.
- Aloituksessa kysyttiin myös sitä, kuinka suuria kenttiä on mahdollista tuottaa ilman suprajohteita. Bitter - tyyppisellä sähkömagneetilla on tuotettu jopa 45 T magneettivuon tiheys pienessä tilavuudessa. Ferromagneettiset sydämet saturoituvat jo reilusti alle 1 T kentässä, jonka yläpuolella niistä ei ole enää vastaavaa hyötyä magneettivuon tiheyden nostajina.
https://en.wikipedia.org/wiki/Bitter_electromagnet
Tuossa on mukana kuuluisa kuva veden diamagneettisuuden vuoksi 16 T magneetin sisällä ilmassa leijuvasta sammakosta hollantilaisessa labrassa. Magneetin rakenteen kehitti yhdysvaltalainen fyysikko Francis Bitter jo vuonna 1933.
Bitter - magneettien yhteydessä puhutaan kymmenien kiloampeerien virroista ja kentän tuottava sähkövirta kulkee paksuissa oikealla tavalla spiraalimaisesti rei'itetyissä paksuissa kuparilevyissä.
Suprajohtavilla magneeteilla on päästy 23.5 T magneettivuon tiheyteen.
Pulssitetuilla magneeteilla on MagLabissa (LANL) päästy 100 T kenttään asti 0.015 s ajan siten, että magneetti on edelleen ehjä pulssin jäljiltä. Samaisessa labrassa päästään yli 300 T kenttään asti pulssimagneetilla, joka hajoaa pulssin aikana mutta ei samalla tuhoa tutkittavaa näytettä (jos siis alle 240 T kenttä). - Vastasin toisessa keskustelussa tieteeseen kuuluvaan tapaan korjata teorioita uusien havaintojen perusteella. Toisin kuin uskonnoissa ei tieteessä ole käytettävissä lopullisia ja absoluuttisia totuuksia vaan ainoastaan parhaaksi kulloinkin arvioitu tiedossa oleva selitys asioille. Tuo selitys tarkkenee sen mukaan kun saamme luonnosta uutta tietoa.
http://keskustelu.suomi24.fi/t/14834030/tieteen-havainnot-ja-teorioiden-kehitys - Hipparcos - satelliitilla tehty mittaus perustui parallaksiin, mutta siinä ongelmia aiheutti paitsi mittaustarkkuus (2000 mikrokaarisekuntia) niin myös se, että Polaris ei ole yksi tähti vaan kolmen tähden muodostama järjestelmä. Kaksoistähtien etäisyyden määrittäminen parallaksin avulla luotettavasti on jossakin määrin ongelmallista.
Gaia - luotaimella Polariksen parallaksia mitataan paraikaa uudelleen. Siinä mittaustarkkuutena on tuon magnitudin tähdille 7 mikrokaarisekuntia, joten kunhan dataa on kerätty tarpeeksi niin tarkka määritys parallaksin avulla tulee onnistumaan. Datan keruu alkoi vasta pari vuotta sitten ja sitä pitäisi saada paitsi muutaman Maan ratakierroksen matkalta. Polariksen tarkka etäisyys selvinnee siinä vaiheessa. - Vapaa neutroni hajoaa noin 886 sekunnin puoliintumisajalla elektroniksi, protoniksi ja antineutriinoksi. Hajoamisessa vapautuu energiaa yhteensä 782 keV.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Neutroni#Neutronin_stabiilisuus
Elektronin tuominen protonin lähelle ei siis riitä alkuunkaan tuottamaan olosuhteita, joissa elektroni ja protoni voisivat muodostaa mitään muuta kuin vetyatomin. Niiden törmäyttäminen suurella energialla on sitten aivan eri asia. Törmäyksessä protoni voi pärskähtää ryöpyksi muita hadroneita tai sitten elektronista ja protonista voi muodostua neutroni ja neutriino. - Syntyy automaattisesti vetyatomi eli sähkömagneettinen voima sitoo hiukkaset toisiinsa elektronin ollessa varsin korkealla energiatasolla. Ajan kuluessa elektroni emittoi ylimääräistä energiaansa pois kvantteina ja putoaa alemmalle, tiukemmin sidotulle tilalle ja lopulta perustilaan.
Elektroni ja protoni eivät ole toistensa vastahiukkasia joten elektronin aaltofunktion sattuminen protonin aaltofunktion päälle ei aiheuta ongelmia. Molemmat ovat fermioineita mutta kun ne eivät ole samanlaisia hiukkasia niin mikään kieltosääntö ei estä niiden aaltofunktioita menemästä päällekäin.
Aineen tilavuus eli se etteivät atomit romahda toisensa päälle johtuu siitä, että samanlaiset fermionit eivät voi olla samanlaisella aaltofunktiolla varustettuna samassa tilavuudessa. Jos siis on kaksi vetyatomia joissa elektronit ovat perustilassa s1 niin nuo atomit eivät voi sijaita päällekäin. Fermioneja koskeva Paulin kieltosääntö on se hylkivä voima, jonka tuottama paine estää atomeita kertymästä päällekäin. Sen sijaan että ne asettuvat vierekkäin kidehilaksi.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Fermioni - http://www.stargazing.net/david/constel/howmanystars.html
Tuossa on taulukko, jossa näkee kuinka paljon tähtiä millekin magnitudivälille mahtuu. Kaupungissa asuva ei kovin montaa tähteä paljain silmin näe. - "siis näkyvien tähtien joukosta vain noin kymmenellä planeettataso peilautuisi silleen tellukselle"
Noin siis silmillä näkyvien tähtien joukossa eli niiden osalta, joilla magnitudi on 6.5 tai kirkkaampi. Kiikarilla näkyviä tähtiä (magnitudi 10) on luokkaa puolisen miljoonaa ja näitä havaintoja tekevän Kepler - luotaimen spekseihin mahtuvia 12 magnitudin tähtiä pari miljoonaa. - Elektroni ei ole pistemäinen varaus atomissa vaan sitä kuvataan todennäköisyysjakaumana. Monet atomiorbitaaleista ovat sellaisia, että niissä elektronin on mahdollista sijaita jollakin todennäköisyydellä myös atomin ytimen kohdalla. Elektroni ei siis kierrä ydintä jollakin tietyllä etäisyydellä.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Atomiorbitaali
Nopeasti tässäkin tulee vastaan kohta, jossa "miksi" kysymykseen on hyvin vaikea vastata vetämättä selityksessä mutkia rajusti suoriksi. Tuo yllä oleva on pikemminkin vastaus kysymykseen "miten" kuin "miksi". - Fysikaalinen ilmiö dielektrisen absorption takana on samankaltainen kuin ferromagneettisissa aineissa, joihin jää magneettikenttää. Aineen polarisoitumisessa on hystereesiä eli ulkoisen kentän poistamisen jälkeen sisäinen kenttä ei palaakaan nollaan vaan jää remanenssin verran siitä poikkeamaan.
Mitä parempi ja vähähäviöisempi eriste sitä vähemmän tuota ilmiötä esiintyy. Ilmiötä voi aiheuttaa esimerkiksi se, että konkan ollessa varattuna eristeen läpi kulkeva vuotovirta siirtää hiljakseen eristeen sisälle sähkövarauksia. Kun eristeen eristyskyky kuitenkin on kohtuullinen niin tuo vuotovirta on pientä ja varauksien siirtyminen hidasta. Sama kondensaattori purettuna vuotaa hiljakseen eristeen sisään päässeet varaukset takaisin konkkalevyihin. - Wikipediasssa on tuosta aiheesta oma sivunsa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_absorption
Kuvassa on juuri mainitsemani sarjaankytkettyjen konkkien ja vastusten malli koko kondensaattorille. Vaikka varaus siirtyykin hyvin suuren vastuksen takaa muuhun osaan kondensaattoria on se aikavakioiden kulumisen jälkeen purettavissa yhtä nopeasti kuin mikä tahansa samansuuruinen konkan yli vaikuttava jännite. Se voi siis tuottaa vaarallisen jäännösjännitteen. - Ilmiö+on+tiettyjen+eristysmateriaalien+ikävä+taipumus+varastoida+varausta+silloin,+kun+niissä+on+ollut+jännite+päällä+pidempään.+Kondensaattorin+sähköisenä+mallina+voisi+pitää+useaa+rinnakkain+kytkettyä+pienemmän+kondensaattorin+ja+vastuksen+sarjaankytkentä.+Näissä+hankalissa+konkissa+yksi+sisäisistä+sarjavastuksista+on+niin+suuri,+että+lyhyt+kondensaattorin+oikosulkeminen+ei+saa+sen+takana+olevaa+osaa+kapasitanssista+tyhjenemään.+
- Kokeillessa kannattaa sitten muistaa pari asiaa:
1. Silmät on suojattava. Pulssitettu teho ja nopeasti muuttuvat magneettikentät saavat esineitä ja joskus myös sulaa metallia lentämään vauhdilla.
2. Kuulosuojaimet estävät paukkeesta aiheutuvat kuulovauriot.
2. Toinen käsi taskussa ja eristävät kengät niin elää pidempään kun ei saa virhekytkennän aiheuttamaa sähköiskua sydämen lävitse.
Jos käyttää suurempia eli satojen tai tuhansien volttien jännitteitä niin pitää myös tietää, että jotkut kondensaattorit säilyttävät osan varauksestaan nopean purkamisen jälkeen. Ei siis saa olettaa, että purettu konkka olisi tyhjä ellei sen terminaalien ylitse ole oikosulkukaapelia. - Puristuskokeissa on menty lähes 8 miljoonan ilmakehän paineeseen asti (770 GPa) käyttäen timanteista koottua puristuslaitetta. Sinulla oli kiinnostusta vain 20 GPa paineisiin asti, joten dataa pitäisi löytyä timantista helpostikin.
http://psroc.org/cjp/download.php?type=paper&vol=53&num=2&page=040807
Tuon kuvista löytyy karkea tieto timantin tiheydestä paineen funktiona välillä 0 - 500 GPa. - Tuo 85.85 kuullostaa oudolta alarajataajuudelta FM - radiolle, jolla sen pitäisi olla 87.50. Tuossa on siis sekä ylä- että alarajataajuudet liikkuneet alaspäin ja säätöalue kaventunut. Ihan kuin siellä olisi ylimääräistä kapasitanssia napsahtanut oskillaattorin piiriin mukaan. Se rajoittaisi säätöaluetta ja pudottaisi alarajataajuutta.
Sivun 23 kytkiksen mukaan oskillaattorilla (Q104) on taajuuden asettelua varten trimmeri C116 (10 pF, ehkä merkintä FTZ piirilevyllä P100). Sitä voisi yrittää säätää kohdalleen, jos syystä tai toisesta se ei ole oikein asetettu. Sillä saattaisi saada alarajan paikalleen ja ainakin lisää hyödyllistä säätöaluetta yläpäähän kun koko alue siirtyisi pari MHz ylöspäin.
Toinen mahdollinen vikaantumisen kohta on kapasitanssidiodi Q105 ja sille tuleva jännite, Jos jännitettä syöttävä piiri ei toimi oikein niin sitten taajuuden säätöalue leikkaantuu vaikka trimmeriä kuinka kääntelisi. Liian matala säätöjännite siirtäisi taajuutta alaspäin ja rajoittaisi maksimitaajuutta (kapasitanssidiodilla pienin kapasitanssi eli suurin taajuus kun suurin jännite). Kytkiksessä on merkitty näkyviin piirien nastoissa vallitsevat jännitteet, joita voisi tarkistaa. Kahden vierekkäisen nastan oikosulkeminen yleismittarin mittapäällä voi tuhota piirin. - Ptolemaios, Kopernikus ja Kepler.
Vaikea sanoa kuka oli "suurin" kun tieteessä hyvin suuri osa saavutuksista perustuu aiempien tiedemiesten työhön ja monella suurella nimellä oli nimettömiksi jääneitä apulaisia tekemässä ojankaivuuhommia. Onko suuruutta se, että saa ajatuksensa lävitse katolisen kirkon vastustuksesta huolimatta (rohkelikko!) vai mitataanko sitä tieteellisillä saavutuksilla?