by 
Η Πολυπλοκότητα των Φυσικών συστημάτων
αλλά και … η Άγνοια
μας αναγκάζουν σε κάποιες …Μικρές Νοθείες.
Έτσι αναγκαζόμαστε να εισάγουμε … Τα Μοντέλα .
Αν είναι ξεκάθαρο … το Μοντέλο και οι υποθέσεις του
τότε μπορούν να αποφεύγονται οι παρερμηνείες .
Όμως πάντα οι διαφορετικές … Ματιές
είναι απόλυτα … Φυσιολογικές… αλλά και …Πολύτιμες.
Το ”χάσιμο της επαφής ”… δεν έγινε ποτέ.
Στους παλιούς και νέους Φίλους και Συναδέλφους της Παρέας
Καλησπέρα Παντελεήμωνα Λάπα
Καλησπέρα σε όλη την παρέα.
Επειδή η επισήμανση σου για το υγρό Ηe παρουσιάζει αρκετό ενδιαφέρον
θα ήθελα να προσθέσω μερικά επιπλέον στοιχεία όσους Συναδέλφους ενδιαφέρονται.
1ο .Το He είναι το πιο ελαφρύ από τα σπάνια αέρια.
Το συναντάμε σε δύο ισότοπα.
Το 4Ηe που είναι το πιο σύνηθες με δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια.
Το 3He που είναι η σπάνια μορφή έχει μόνον ένα νετρόνιο.
Στην ποσότητα He που υπάρχει στη φύση το 3He αποτελεί ένα μέρος στα δέκα εκατομμύρια.
Σε αέρια μορφή τα δύο ισότοπα διαφέρουν μόνο στα ατομικά βάρη.
2ο Όταν το αέριο ήλιο ψυχθεί σε χαμηλή θερμοκρασία, περίπου 4 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν, τότε υγροποιείται.
Το υγρό ήλιο χρησιμοποιείται σαν ψυκτικό σε υπεραγώγιμους μαγνήτες.
Η συμπεριφορά του τότε … πλησιάζει την συμπεριφορά ενός ιδανικού ρευστού.
3ο Αν το υγρό ήλιο ψυχθεί σε ακόμη χαμηλότερη θερμοκρασία
τότε συμβαίνουν δραματικές μεταβολές στη συμπεριφορά των δύο ισοτόπων.
Τότε εμφανίζονται κβαντικά φαινόμενα με αποτέλεσμα να εξαφανίζεται η αντίσταση
στην κίνηση των μορίων.
Τότε το υγρό ήλιο έχει μετατραπεί σε υπερρευστό.
4ο Η υπερρευστότητα είναι η κατάσταση του υγρού ηλίου όταν ψύχεται
κάτω από τους 2.18K(-270.9C)
Το σημείο λ όπως ονομάζεται.
Σαν όρος επινοήθηκε από τον Σοβιετικό Φυσικό Pyotr Kapitsa το 1938 .
Σαν φαινόμενο ερμηνεύθηκε σχεδόν αμέσως από τον Lev Landau
ο οποίος πήρε και βραβείο Nobel 1962 για την ανακάλυψη αυτή.
Η μετατροπή του 4He … από κανονικό ρευστό
σε υπερρευστό που συμβαίνει σε θερμοκρασία 2 βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν.
Είναι το πρώτο παράδειγμα της συμπύκνωσης Bose-Einstein.
Υ. Γ : Στον τίτλο έβαλα … ”Κάποιες Μικρές Νοθείες”.
Δεν μπήκε τυχαία.
… αυτά ως πληροφορίες για όσους θέλουν να μάθουν πέντε πράγματα γενικά sound ok … αν όμως πεις σε κάποιον μαθητή ότι το υπέρρευστο ήλιο είναι παράδειγμα κλασσικού (ιδανικού) ρευστού (το ποια είναι η μικρή νοθεία δεν το βλέπω στη συγκεκριμένη περίπτωση … μικρή νοθεία θα ήταν το να παρουσιαστεί ως κλασσικό ιδανικό ρευστό κάτι που έχει αμελητέο ιξώδες κατά την γνώμη μου, κι αν το τελευταίο δεν ισχύει γενικά, τότε μέσα σε κάποια περιοχή θερμοκρασιών όπου θα μπορούσε να ισχύει) τότε το τελευταίο θεωρώ ότι είναι απλά λάθος … για τους λόγους που ανέφερα … δοκίμασε να εφαρμόσεις κλασσική ρευστομηχανική σε υπέρρευστο ήλιο (εξ. Euler) και θα δεις ότι δεν δουλεύει … κι εσύ ο ίδιος αναφέρεις ότι η υπέρρευστη φάση είναι αποτέλεσμα αλλαγής φάσης (η φάση αυτή είναι άλλη για τα γνωστά ισότοπα) … στα κλασσικά ρευστά δεν υπάρχει τέτοια αλλαγή φάσης, δεν ξέρω κάποιο κλασσικό ρευστό που χαμηλώνοντας τη θερμοκρασία του να μηδενίζεται ακριβώς το ιξώδες του …
Καλησπέρα Παντελεήμονα Λάπα. Καλησπέρα σε όλη την παρέα.
Άλλη μια φορά σε ευχαριστώ για τον … ζωηρό διάλογο.
Μερικές σκέψεις – απαντήσεις στο σχόλιο σου.
1. Στον μαθητή μου δεν θα πω ότι είναι το He … υπέρρευστο ρευστό .
Σε προηγούμενο σχόλιο μου ήταν καθαρό τι ανάφερα για το He.
Αν χρειαστεί θα του πω για την συμπεριφορά το He στην περιοχή των θερμοκρασιών :
Από : – 269 0C έως – 270.97 0C ότι έχει συμπεριφορά ενός ιδανικού ρευστού με αμελητέο ιξώδες.
Αν θέλεις δες το σαν …Μικρή Νοθεία.
Από : – 270.97 0C και κάτω ότι δεν έχει συμπεριφορά ενός ιδανικού ρευστού.
Δεν βλέπω … το λάθος.
2. Θα συμφωνήσω απόλυτα μαζί σου για την αδυναμία εφαρμογής των εξισώσεων Euler
στις θερμοκρασίες – 270.97 0C και κάτω λόγω της κβαντικής του συμπεριφοράς.
3. Τέλος νομίζω ότι δεν ήταν και το πιο επιτυχημένο παράδειγμα ιδανικού ρευστού εξ’ αιτίας
της συμπεριφοράς αυτής.
Όμως αναφέρεται σαν παράδειγμα ιδανικού ρευστού σε βιβλίο :
Στοιχεία μηχανικής των ρευστών … του ΕΜΠ’’.
4. Πάντα η καλοπροαίρετη ανταλλαγή των απόψεων.
Η δημιουργική διαφωνία.
Προχωρά μπροστά την Γνώση.
… υπάρχει σύγκλιση απόψεων στο
3. Τέλος νομίζω ότι δεν ήταν και το πιο επιτυχημένο παράδειγμα ιδανικού ρευστού εξ’ αιτίας της συμπεριφοράς αυτής.Όμως αναφέρεται σαν παράδειγμα ιδανικού ρευστού σε βιβλίο : Στοιχεία μηχανικής των ρευστών … του ΕΜΠ’’.
… η κάθε πληροφορία χρειάζεται ισχυρό φιλτράρισμα … υπάρχουν και στα βιβλία (ελλ. ή ξένα) πολλές ανακρίβειες … π.χ. θα βρεις σε όλα τα βιβλία γενικής φυσικής ελληνικά ή ξένα, ένα απλό Νευτώνειο μοντελάκι για το τι προκαλεί την αντίσταση σε έναν μακροσκοπικά μεγάλο αγωγό … που κυκλοφορεί με το όνομα μοντέλο Drude … σήμερα έχει γίνει κατανοητό μέσα από προχωρημένες μεθόδους ότι ενώ ο τύπος του Drude είναι σωστός σε αδρές γραμμές (αν και φαινομενολογικός) … οι (μικροσκοπικές) διεργασίες που μακροσκοπικά οδηγούν στον τύπο του Drude δεν μπορούν να περιγραφούν από το Νευτώνειο μοντελάκι (εξ. κίνησης με αντίσταση) … πρέπει όμως να ξεκινήσουμε από κάπου
… για την ακρίβεια έχει πλέον πειραματικά βρεθεί ότι όσο μικραίνει ο αγωγός σου και φτάνεις στη νανοκλίμακα δεν ισχύει ούτε καν ο νόμος του Ohm, και η μετακίνηση των φορέων του ρεύματος διαμέσου του νανοαγωγού γίνεται πρακτικά “χωρίς αντίσταση” εντός του αγωγού …