19.06.2012., utorak
Sixov termometar
|
Recimo da je inspiracija za ovaj članak dijelom bio genijalni kanal na YouTubeu zvan engineerguyvideo, na kojem autor na jednostavan i simpatičan način, bez iritantnog ponašanja koje vidimo u modernim dokumentarcima, objašnjava fascinantna tehnološka dostignuća koja uglavnom uzimamo zdravo za gotovo, a bez kojih bi živjeli puno lošije. Da imam kameru, bolji život i više muda, i ja bih na svojem kanalu pravio takve filmove, ali za sada se moram šlepati tekstovima. :) Stižu nam vrućine, pa je njihovo praćenje bar nekakva zanimacija i olakšanje. Za sve ostalo, tu je klima-uređaj. :) Danas su najmoderniji mjerni uređaji mahom digitalni, međutim analogni se još uvijek koriste za podršku. I jedni i drugi imaju prednosti i mane, međutim analogni su zanimljiviji jer se njima čak može educirati o nekim fizikalnim fenomenima. Klasični termometar sa živinom niti uređaj je koji se dugo razvijao i koji zbog toga nema jednog pronalazača. Često se spominje Galileo, međutim on je zaslužan za termoskope, uređaje koji pokazuju promjenu temperature, ali nemaju ljestvicu, tj. ne kvantificiraju promjenu, pa se njima ne može mjeriti. Klasični termometar je odličan onda kada treba mjeriti trenutnu temperaturu, recimo nekakve smjese u reakcijskoj posudi. Ipak, postoje slučajevi kada je to potpuno nepoželjno, primjerice kod mjerenja maksimalne tjelesne temperature. Zato se netko sjetio suziti kapilaru na jednom mjestu, tako da prilikom pada temperature stezajuća nit žive pukne u suženju i u kapilari ostaje zabilježen maksimum. Medicinski maksimum termometar smo vidjeli svi, meteorološki malo tko. Veći je, pokriva puno veći raspon temperatura i puno je skuplji, ali resetira se na isti način - potresanjem. Minimalnu temperaturu mjeri se puno drukčijim uređajem, minimum-termometrom. Senzor mu je puno veći, često izgleda kao zdepasta i debela račva ispunjena alkoholom i nataljena na dosta debelu kapilaru u kojoj je mali komadić obojenog, tankog staklenog štapića koji može kliziti. Termometar obvezno stoji horizontalno da klizač ne spuzne. Kada temperatura pada, alkohol se steže i za sobom povlači klizač, a kada temperatura krene rasti, alkohol se giba u drugom smjeru, strujeći polako kraj klizača koji stoji na mjestu, bilježeći minimalnu temperaturu dok uređaj netko ne resetira naginjanjem, tako da klizač padne na kraj alkoholne niti. Izvrsnu sliku koju ne hotlinkam zbog poštivanja copyrighta možete vidjeti ovdje, gdje se vidi minimum koji iznosi 15 °C i trenutna temperatura od 22.5 °C. James Six rođen je u kanterburškoj obitelji tkalaca svile. Nisam pronašao previše podataka o njemu, međutim čini se da se radi o samoukom čovjeku koji se bavio znanstvenim radom te je posljedično primljen u Kraljevsko društvo. Bavio se meteorologijom i astronomijom, međutim ostao je zapamćen po svom izumu minimum-maksimum termometra iz 1780. godine. Veliku sliku onoga što je moguće originalni termometar iz 1782. godine možete vidjeti ovdje, na slici Oceanografskog muzeja u Monaku. Ne znam je li minimum-termometar već postojao u to vrijeme ili je izveden iz Sixovog, no imaju slične elemente. Osnova uređaja je U-cijev do pola ispunjena živom s dva vršna spremnika. Što je cijev deblja, to je u njoj rastezanje žive manje, ali to troši više žive, stoga jeftini primjerci imaju tanke kapilare i pokazuju ne baš male greške. Na vrhu lijevog kraka je zataljeni veći spremnik alkohola koji služi kao senzor, a na vrhu desnog mali spremnik u kojem ima nešto malo alkohola iznad kojeg je snižen tlak i služi kao prostor za kompenzaciju rastezanja. Da pare nema, tekućine bi probile staklo jer su vrlo teško stlačive.
Živa u uređaju ne igra ulogu mjernog medija, već prijenosnika sile u obliku tekućeg klipa. Mjerni medij je alkohol. U svakom kraku cijevi je klizač/marker koji ne puzi dolje zato što ga drži pozadinski magnet, ili zato što je napravljen u obliku male napete metalne trake koja se sama drži u cijevi, kao što je to bilo u originalnoj verziji. Kada raste temperatura, alkohol se u velikom spremniku lijevog kraka širi i gura živu. U desnom kraku živa raste i gura klizač prema vrhu, bilježeći maksimum. Kada temperatura krene padati, alkohol se steže, povlači za sobom živu, a klizač ostaje na mjestu. Međutim sada u lijevom kraku živa sada raste i gura lijevi klizač, mjereći minimum. Ako je živa neprekinuta i ljestvica dobro nacrtana, trenutna se temperatura vidi kao identična vrijednost u oba kraka. Korisno je napomenuti da su ljestvice međusobno obrnuto okrenute, na što treba obraćati pozornost prilikom očitavanja.
Uređaj se, ovisno o izvedbi, resetira na nekoliko načina. Prva verzija sadržavala je male opruge kao klizače, te sa strane maleni magnet. Kada bi netko htio resetirati termometar, uzeo bi magnet i povukao klizač tako da sjedne na površinu žive. To je u slučaju nesmotrenosti znalo dovesti do toga da klizač upadne u živu, pa da izvlačenjem razbije njenu cjelovitost. Jedna od kasnijih verzija sadrži specijalne klizače koji su zapravo sitni štapići od nekog materijala kojeg privlači magnet, presvučeni obojanim staklom, kao na slici. Klizači su uži od kapilare, a na fiksnom položaju drži ih magnetna ploča koja je iza mjerne ljestvice. Magnetna sila dovoljno je slaba da dopusti živi guranje klizača, ali dovoljno jaka da klizači pod utjecajem gravitacije ne potonu. Resetiranje se odvija pritiskom na tipku koja odmiče magnetnu ploču, oslabljuje silu, pa klizači padaju na živu, kao na ovom videu. Ako Sixov termometar ostavite 24 sata bez resetiranja, pokazat će vam temperaturne ekstreme tijekom jednog dana. Ostavite li ga zaboravljenog cijelo desetljeće, zabilježit će ekstreme desetljeća. Najnovije verzije više ne koriste živu, već neku gustu obojanu tekućinu koja se ne miješa s alkoholom, ali princip rada je identičan uobičajenoj modernoj verziji s tipkom. Pošto se danas živa gotovo svugdje izbacuje iz uporabe, sve je teže naći tu, po meni ljepšu verziju. Međutim za RH još neko vrijeme nema straha jer pošto nismo u EU, na odjelima za vrtnu opremu velikih trgovina može se naći samo takva. Za sve ostalo, tu je eBay. Problem Sixovih termometara jest što im često pukne živin klip uslijed nepravilnog transporta. To se najčešće može riješiti blagim potresanjem kao kod maksimum-termometara, ali nema neke garancije da će uspjeti do kraja. Stoga pri kupovini provjerite cjelovitost klipa pošto većini bude razdvojen. Cijena uređaja varira od 70-ak do preko dvostruko više cijene, po mojem mišljenju samo zbog obijesti prodavača i nabavljača. Mislim da je stvar genijalno izvedena. Fascinira me to da je čovjek, ne želeći se svaku noć buditi u sitne sate, sjeo i krenuo dizajnirati uređaj, pa uz pomoć trika i znanja o fizici rješio problem. To je po meni prava kreativnost. U jednoj posthumnoj objavi Jamesa Sixa 1794. godine, napomenuo je da bi njegov termometar mogao poslužiti za mjerenje temperature duboko u moru. To se i dogodilo, međutim prošla su desetljeća prije nego li je jedan drugi znanstvenik (W. A. Miller) poboljšao točnost mjerenja u uvjetima visokih tlakova koji ga inače remete. Sve u svemu, Sixov termometar ostao je desetljećima najbolji uređaj za mjerenje temperatura u vodenim bezdanima. Koristio se i na brodu HMS Challenger u sklopu poznatih ekspedicija. Kasnije je zamijenjen tzv. okretnim termometrom s prekidnom živinom niti. Ako mislite nabaviti Sixov termometar koji sadrži živu, pobrinite se da je izvan domašaja djece koja bi ga mogla razbiti. Da bi osigurali što veću točnost mjerenja, postavljajte ga u hlad, na barem metar i pol visine da smanjite greške uslijed toplinskog zračenja tla. Resetiranje je najbolje učiniti između podnevnih i vrlo ranih jutarnjih sati kada se očekuju ekstremi. |
- 09:55 - gurni glavu kroz monitor (6) - snimi - #
08.06.2012., petak
Venerin tranzit 2012., foto-izvješće
|
Kada sam davno kupio knjigu "Kratka povijest svemira", koja na kraju ima mali almanah, zamišljao sam što će sa mnom biti 2004. i 2012. godine. Te godine su se činile tako daleke, a evo, druga je već na polovici. Kako vrijeme leti. Sa zadovoljstvom mogu reći da sam uspješno, iako ne baš opušteno dokumentirao ovaj fenomen. Prekratko je trajao iz naše vremenske zone, pa je trebalo raditi brzo. Pretpostavljam da je ovo bio najpromatraniji i najsnimaniji nebeski događaj u povijesti civilizacije, i to zbog Interneta koji je omogućio globalno informiranje, a koji je neopisivo veći i rašireniji nego li je bio 2004. godine.
Bio je čudan osjećaj na obzoru ugledati njegovo podizanje iznad obzora, da bih odjednom ugledao gotovo isti prizor koji sam s ushićenjem gledao prije 8 godina. Rekao bih da se na neki način "ja iz 2012." povezao samnom iz 2004. godine. Nije ni čudo, jer su ti podaci još u mozgu. Slojevite smo osobe, nismo točke koje jezde kroz vrijeme. Slično čuvstvo kao i déja vu. Tu je i osjećaj shvaćanja koliko smo obični. Malo što čovjeku može usaditi iskreni osjećaj istovremene poniznosti i značaja kao nebeski fenomeni. Venera je inače blještavo i nedohvatljivo točkasto svjetlo na nebu, a sada je bila krug koji se premješta naočigled promatrača. Ne točka, već krug, konkretna dvodimenzionalna pojava. Kad povežeš to s činjenicom da naprosto ogroman broj ljudi gleda istu stvar diljem tvojeg "kruga" i da dobar dio njih osjeća isto, počneš drukčije razmišljati.
S još većim zadovoljstvom mogu izvijestiti da sam na trećem kontaktu, kada je Venera iznutra dirala rub Sunčevog diska, vidio famozni "black drop effect", gledajući kroz propisno filtrirani dalekozor. Moj zaključak, na temelju toga što ga nisam vidio 2004. godine, jest da se uistinu radi o artefaktu optike. Uistinu, vidio sam sve što jedan čovjek može vidjeti bez skupe znanstvene opreme i zaista sam zadovoljan zbog toga. Tranzit Venere sada mogu skinuti s popisa. Slijedi potpuna pomrčina Sunca. :) Neki su se izuzetno dobro pripremili. Primjerice Thierry Legault, snimio je Hubbleov teleskop kako tijekom tranzita prelazi preko Sunčevog diska. Nije mi nimalo žao što sam se potrudio oko ovoga, što sam slabo spavao tu noć, rano se ustao i poremetio ritam sna. Gledajući u taj kružić iza kojeg je blještavo i i vruće čudovište, kružić za kojeg znam da je kugla gotovo iste veličine kao i ona na kojoj stojim, ponovno sam imao dojam da je tamo daleko još jedan konkretan svijet i da ja stojim na sličnom svijetu, samo kudikamo ugodnijem od tog autoklava zvanog Venera.
Jeste li se zapitali kako ovo izgleda gledano sa Sunca? Pošto je Sunce naprosto preogromno i dopušta međusobno vrlo udaljena mjesta promatranja, s većine njegove površine vidjele bi se samo dvije blještave zvijezde, plavičasta kraj blijede. Međutim s nekih mjesta na toj nedokučivo velikoj kugli vidjela bi se okultacija Zemlje - Venerom, ovako kako se to vidi u simulatoru, samo puno ljepše.
Pitam se hoće li digitalni podaci preživjeti zub vremena? Hoće li mi potomci koji će tada tko zna otkud i na koji način gledati tranzit znati da sam ih ovdje spomenuo? Šanse su mizerne, realno gledajući. Krhko je znanje, još su krhkiji serveri i uređaji za pohranu podataka. Kvare se nakon niti 10 godina i zastarijevaju. Ni neke podatke iz Apollo misija više nije moguće pročitati jer nitko ne zna kako. Ljepota jednostavnih prizora i svjesnost o prolaznosti, mislim da su to najvažnije lekcije tranzita. Nadajmo se da je barem malo prosvijetlio Zemljane, da su bar na tren osjetili nešto slično ovome:
|
- 13:07 - gurni glavu kroz monitor (8) - snimi - #
02.06.2012., subota
Venerin tranzit 2012. godine
 Ovo je jedan od onih članaka koji opisuju povijesni događaj za kojeg većina zemaljske populacije neće ni saznati, a većina upućene populacije će apatično ignorirati, da bi nakon toga jedan dio njih vrtio očima i bio nezadovoljan što ga nisu motrili jer sljedećeg neće doživjeti. :) Venerin tranzit je izuzetno rijedak predvidljiv astronomski događaj koji je zato i veliki povijesni događaj. Kroz povijest je bio popraćen velikom mobilizacijom znanstvenika i opreme u svrhu određivanja što točnije udaljenosti Zemlje od Sunca, a zadnji tranzit 2004. i ovaj 2012. pomažu nam usavršiti tehniku pronalaženja planeta izvan Sunčevog sustava, koji orbitiraju oko drugih zvijezda. Tranziti Venere poslužili su kao pionirski primjeri mirnodopske međunarodne suradnje, nešto što je tek zaživjelo u najsuvremenije doba. Nikada u povijesti nijedan događaj nije uspijevao dovesti do takve razine suradnje. A što je to zapravo? To je prijelaz planeta Venere ispred Sunčevog diska. Tranzit je očito stalna pojava, samo što ga mi na Zemlji vidimo tek kad smo u povoljnom položaju u odnosu na Veneru i Sunce. Takav događaj zbiva se uglavnom u paru, otprilike svakih 120 i 105 godina, s tim da je par tranzita s razmakom od 8 godina. Rijedak je jer je ravnina orbite Venere smještena pod nekim kutem u odnosu na ravninu orbite Zemlje oko Sunca. Da su u istoj ravnini, bili bi puno češći. Još samo jedan planet vrši sa Zemlje vidljive tranzite, a to je Merkur. Puno su češći, a sljedeći će biti 2016. godine. 1639. godine, prvo promatranje za koje znamo da se dogodilo, obavili su astronomi Horrocks i Crabtree, u Engleskoj. Vjerojatno je da su bili jedine dvije osobe na planetu koje su svaka za sebe promatrale što se događa na nebu, dok se ostatak svijeta valjao u kaljuži zadrtog društva, puno goreg nego danas možemo i sanjati. Par tranzita 1761. i 1769. godine bio je obilježen putovanjima ekspedicija. Kapetan Cook je vodio svoju prvu misiju, misiju na Tahiti, između ostalog da bi skupa s nekoliko znanstvenika zapisao mjerenja i tako dobio podatke za određivanje udaljenosti Zemlje od Sunca. Kemičar Lomonosov je zbog jednog efekta ukazao na postojanje atmosfere na Veneri, iako se tek relativno nedavno pokazalo da to što je vidio nije bio dokaz, iako je bio u pravu da Venera ima atmosferu. Zanimljivo, dan nakon tranzita 1769. godine, bila je i potpuna pomrčina Sunca vidljiva negdje na sjevernoj polutci. Tranziti 1874. i 1882. godine ponovno su bili obilježeni ekspedicijama i pomoću promatranja se došlo do još točnijih vrijednosti naše udaljenosti od matične zvijezde. Posljednji tranzit bio je 2004. godine. Bio je prvi tranzit nakon uspostavljanja globalnih telekomunikacijskih linija stoga je do sada bio jedini globalno medijski pokriven. U našoj vremenskoj zoni, protezao se od rano ujutro do oko 13:30 popodne i mogu s ponosom reći da sam se ispekao dežurajući i promatrajući početak i kraj, s velikom većinom onoga između. Još uvijek se sjećam što sam promišljao prije 8 godina dok sam to gledao, te mi je stoga to iskustvo vrlo omiljeno. Tranzit 6. lipnja 2012. Ovaj tranzit počinje satima prije izlaska Sunca, te ga stoga iz RH možemo vidjeti jedino pred kraj. Zbog toga što će biti nisko na obzoru, moći ćemo ga promatrati i bez filtera kraće vrijeme, kao što možemo bilo koji izlazak/zalazak Sunca. Izlazak Sunca je otprilike u 5:15 ujutro (točnije podatke za vama najbliži grad provjerite na stranicama DHMZ-a), a kraj tranzita je u dvije faze. Prvo Venera "iznutra" dotiče Sunčev disk oko 06:36, a nakon toga se odvaja od Sunca oko 06:54, stoga taj završetak traje otprilike 17 i pol minuta. Kako promatrati tranzit? U dogledno vrijeme ću napisati poseban članak o promatranju Sunca, međutim sad ću napisati samo osnove. Tranzit je najbolje promatrati PROJEKCIJOM kroz teleskop/dvogled/dalekozor na komad papira. Kao i tijekom pomrčina Sunca, nikada niti ne pokušavajte gledati u Sunce koristeći optiku. Rezultat je trenutna i trajna sljepoća. Postoje načini, ali uključuju SAMO SKUPU I SPECIJALIZIRANU ASTRONOMSKU OPREMU ZA FILTRIRANJE jer NIKAKAV filter domaće izrade tu ne može pomoći. Osim projekcije, možemo u Sunce pogledati i bez optike, ali tada naravno treba koristiti filter. Najbolje je kupiti specijalizirani. Neke od tehnika koje ljudi koriste, a kojima varira opasnost, jesu gledanje kroz nekoliko slojeva sunčanih naočala, uporaba jakog filtera za zavarivanje, začađeno staklo, nekoliko slojeva podatkovnog sloja iz diskete, nekoliko slojeva razvijenog 35mm fotografskog filma, razvijeni rentgenski film, CD/DVD diskovi, itd. Neke su VRLO OPASNE, neke su manje opasne, a samo je jedna u načelu bezopasna. Nekoliko slojeva naočala je recept za teže oštećenje oka. Nikada to ne činite. To je nešto najgluplje što ljudi čine kada su pomrčine - naslažu nekoliko sunčanih naočala i onda se "znanstveno uzdižu", dok im mrežnica stradava. Začađeno staklo je mrvicu bolje od naočala, ali svejedno vrlo opasno i riskantno, a diskete, 35mm filmovi i optički diskovi su još gori, tako da na tu petorku NIKAKO ne pomišljajte. Razvijeni (crni) rentgenski film dosta snažno guši vidljiv spektar, ali sigurno propušta IR, a vjerojatno i nešto UV zračenja. U načelu, moglo bi ga se kombinirati stiješnjenog između dva komada prozorskog stakla, ali ne radi se o dovoljno sigurnoj tehnici čak ni za kraće promatranje, stoga to ne preporučam. Eventualno sekundu-dvije, ali ne preporučam. Od nabrojanog, jedino dovoljno sigurno jest jaki filter za zavarivanje, ali zbilja mora biti jak. Ta stakla inače imaju gradaciju koja ide sve do 14, u razmacima po 1. Što viši broj, to veće zatamnjivanje i veća zaštita očiju. Ne preporučam filtere slabije od 13-ice. Najbolje 14-icu za TIG zavarivanje jer je taj električni luk sličnih intenziteta zračenja kao i Sunčev disk. Ako ne znate koje je gradacije filter, NE KORISTITE GA. Ako uopće ne znate što radite, najbolje je projicirati Sunce na ravnu podlogu. To je apsolutno sigurno. Fotografirati tranzit već je zahtjevniji zadatak i zahtijeva optiku koja će sliku Sunca povećati dovoljno da se vidi i Venera. Informacije su raštrkane po Webu, a osim toga, imate nekoliko dana za vježbu. Zaključak Ne igrajte se s očima, ali pokušajte nazočiti promatranju. Nastojte ne propustiti ga jer vrijedi truda. Osoba koja ga u srijedu tijekom svitanja bude svjesno gledala, tako da ga se zauvijek sjeća (mlađi od 10 godina stoga uglavnom otpadaju), bit će mrtva kada nastupi sljedeći tranzit 2117. godine. Svi ćemo biti mrtvi, kao i djeca koja će se roditi u sljedećih par godina. Sljedeći tranzit će vidjeti samo naši ostarjeli unuci i mlađi od njih. Kako će svijet izgledati za 105 godina? To nitko ne zna i nitko ne može ni znati. Nemoguće je i pretpostaviti. Ostaje jedino nada da će biti manje okrutan, kao što je naš manje okrutan od svijeta prijašnjih tranzita. Uživajte u svitanju u srijedu i vedro vam nebo.
|
