Habré पर नया कॉलम क्या होगा यदि रेंडेला मुनरो ( xkcd ) पहले ही उल्लेख किया गया था। हर मंगलवार, वह भौतिकी के नियमों के संदर्भ में पाठकों से विभिन्न बेवकूफ सवालों के जवाब देता है। नीचे दिए गए मुद्दों में से एक का अनुवाद है।
क्या होगा अगर अचानक कांच सचमुच आधा खाली हो जाता है?
—विक्टोरियो जैकबेल्लाजैसा कि बाद में पता चला, इस मामले में निराशावादी सही होगा। जब वे कहते हैं "ग्लास आधा खाली है" तो उनका आमतौर पर मतलब होता है कि ग्लास में समान रूप से पानी और हवा होती है।
यह माना जाता है कि ग्लास आशावादी के लिए आधा भरा हुआ लगता है, जबकि निराशावादी इसे आधा खाली पाता है। इस दृष्टांत ने विनोदी विविधताओं के एक पूरे समूह को जन्म दिया (इंजीनियर एक ग्लास देखता है जिसे क्षमता की दोहरी आपूर्ति के साथ बनाया गया है; अधिशेष एक जिराफ़ को एक टाई चबाते हुए देखता है, आदि) लेकिन क्या होगा अगर गिलास का खाली आधा हिस्सा
वास्तव में खाली हो गया - अर्थात। निर्वात युक्त? (वे कहते हैं कि निर्वात भी खाली नहीं है, लेकिन हम क्वांटम भौतिकविदों के लिए इस सवाल को छोड़ देंगे)।
वैक्यूम, निश्चित रूप से, लंबे समय तक नहीं रहेगा। लेकिन उसके साथ क्या होगा इस सवाल के जवाब पर निर्भर करता है कि वे आमतौर पर पूछना भूल जाते हैं: ग्लास का आधा हिस्सा खाली है?
हमारे अध्ययन के लिए, तीन आधे खाली चश्मे की कल्पना करें और पता लगाएँ कि उनके साथ क्या होगा, नैनोसेकंड के बाद नैनोसेकंड।
केंद्र में पानी और हवा के साथ एक क्लासिक ग्लास है। दाईं ओर पहले जैसा ही एक विकल्प है, लेकिन एक गिलास में हवा के बजाय एक वैक्यूम है। ग्लास में, जो बाईं तरफ है,
निचला आधा खाली है।
मान लीजिए कि समय = 0 पर एक वैक्यूम बनता है।
पहले कुछ नैनोसेकंड, कुछ नहीं होता। ऐसे समय में, हवा के अणु भी लगभग गतिहीन होते हैं।
अधिकांश समय, हवा के अणु लगभग कई सौ मीटर प्रति सेकंड की गति से घूमते हैं। लेकिन किसी भी समय, उनमें से कुछ दूसरों की तुलना में तेजी से आगे बढ़ सकते हैं। 1000 मी / एस तक की सबसे तेज गति की एक जोड़ी। यह ये अणु हैं जो सबसे पहले दाईं ओर कांच के वैक्यूम में उड़ते हैं।
बाईं ओर के कांच में निर्वात सभी पक्षों पर बाधाओं से घिरा हुआ है, इसलिए हवा के अणुओं को वहां पहुंचाना इतना आसान नहीं है। पानी, एक तरल होने के नाते, परिणामस्वरूप शून्य को भरने के लिए विस्तार नहीं करता है, जैसा कि हवा करती है। हालांकि, वैक्यूम के साथ सीमा पर, पानी उबालना शुरू कर देता है, धीरे-धीरे भाप को कांच के निचले हिस्से में जारी करता है।
जबकि दोनों ग्लासों में पानी उबलने लगता है, सही ग्लास में, अंदर घुसने वाली हवा पानी को ठीक से चलने से रोकती है। बाईं ओर का ग्लास उबलते पानी की हल्की धुंध के साथ भरना जारी रखता है।
कुछ सौ नैनोसेकंड्स के बाद, दाईं ओर ग्लास में हवा का फटना पूरी तरह से वैक्यूम को भर देता है और पानी की सतह पर दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, जिससे तरल के माध्यम से एक झटका लहर आती है। कांच की दीवारें थोड़ी हिलती हैं, लेकिन दबाव झेलती हैं और टूटती नहीं हैं। सदमे की लहर हवा में वापस पानी से परिलक्षित होती है, जो पहले से ही उत्पन्न हुई अशांति में योगदान करती है।
वैक्यूम के पतन से उत्पन्न शॉक वेव को अन्य दो ग्लासों तक पहुंचने में लगभग 1 एमएस लगता है। कांच और पानी थोड़ा झुकते हैं क्योंकि लहर उनके बीच से गुजरती है। कुछ मिलीसेकंड के बाद, लहर जोर से पॉप के रूप में मानव कान तक पहुंचती है।
लगभग उसी समय, बाईं ओर का कांच स्पष्ट रूप से बढ़ने लगता है।
हवा का दबाव एक गिलास और पानी को निचोड़ने की कोशिश कर रहा है। यह एक ऐसी शक्ति है जिसका उपयोग हम अवशोषण के रूप में करने के लिए करते हैं। दायीं ओर के ग्लास में वैक्यूम ग्लास को उठाने के लिए सक्शन के लिए पर्याप्त समय तक नहीं रहता है, लेकिन चूंकि हवा बाईं तरफ वैक्यूम में प्रवेश नहीं कर सकती है, इसलिए ग्लास और पानी एक दूसरे की ओर बढ़ने लगते हैं।
उबलते पानी ने वैक्यूम को बहुत कम मात्रा में जल वाष्प के साथ भरा। रिक्त स्थान के अनुबंध के रूप में, जल वाष्प का द्रव्यमान धीरे-धीरे पानी की सतह पर दबाव बढ़ाता है। समय के साथ, यह प्रक्रिया उबलते हुए कमजोर हो जाएगी, जैसा कि वायुमंडलीय दबाव बढ़ने पर होता है।
हालाँकि, इस समय तक गिलास और पानी एक दूसरे की ओर तेजी से बढ़ रहे हैं ताकि भाप का कोई अर्थ हो। उलटी गिनती शुरू होने के बाद 10 एमएस से कम, वे प्रति सेकंड कई मीटर की गति से एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं। उनके बीच हवा की एक नरम परत की अनुपस्थिति में - भाप के केवल दयनीय अवशेष - पानी एक गिलास के नीचे दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, एक स्लेजहेमर की तरह।
पानी व्यावहारिक रूप से पता नहीं है कि कैसे संपीड़ित करना है, इसलिए समय में टकराव को बढ़ाया नहीं जाता है - यह एक तेज झटका के रूप में होता है। ग्लास जबरदस्त दबाव और फटने का सामना नहीं करता है।
यह "पानी का हथौड़ा" प्रभाव (नल बंद करने पर पुरानी पानी की आपूर्ति में एक गड़गड़ाहट के लिए अग्रणी) को अच्छी तरह से ज्ञात रैली में देखा जा सकता है।
उसके नीचे ।
जब वे एक बोतल को मारते हैं, तो इसे तेजी से नीचे धकेल दिया जाता है। हमारे अंदर तरल बढ़े हुए वायु दबाव पर तुरंत प्रतिक्रिया नहीं कर सकता है - जैसा कि हमारे मामले में है - और थोड़े समय के लिए अंतराल होता है। यह एक बहुत पतली खाई है - केवल एक सेंटीमीटर मोटी - लेकिन जब यह ढह जाता है, तो झटका बोतल से नीचे दस्तक देता है।
हमारे मामले में, ताकत सबसे टिकाऊ ग्लास को तोड़ने के लिए पर्याप्त होगी।
पानी गिलास के नीचे खींचता है और इसे मेज की सतह पर अंकित करता है। पानी मेज पर फैलता है, सभी दिशाओं में बूंदों और कांच के टुकड़ों को छिड़काव करता है।
इस बीच, कांच का अकेला ऊपरी हिस्सा उतारना जारी रखता है।
आधे सेकंड के बाद, पर्यवेक्षकों, एक पॉप, चौंकाने वाली सुनवाई। उनके सिर अनैच्छिक रूप से बढ़ते हैं, बढ़ते ग्लास के बाद।
कांच की छत पर क्रैश करने के लिए पर्याप्त गति होती है, जो टुकड़ों में बिखर जाती है ...
... जो अब मेज पर लौट रहे हैं।
निष्कर्ष: यदि आशावादी दावा करता है कि ग्लास आधा भरा हुआ है और निराशावादी कहता है कि यह आधा खाली है, तो भौतिक विज्ञानी मेज के नीचे छिप जाता है।
