יום ראשון, 22 במרץ 2009

אנרגיית רוח בדנמרק

דנמרק היא המובילה העולמית מבחינת ייצור חשמל בעזרת אנרגיית רוח יחסית לגודל האוכלוסייה. חמישית מייצור החשמל בדנמרק מתבצעת באמצעות טורבינות רוח - הרבה יותר מכל מדינה אחרת. ספרד, אגב, נמצאת במקום השני. הסוד של שתי המדינות הללו נעוץ בעידוד ממשלתי שנשען על דעת קהל חיובית בנוגע לאנרגיה חלופית. דעת הקהל מחייבת את הפוליטיקאים המועמדים לתמוך בפתרונות של אנרגיה חלופית, ובו בזמן עוזרת לממשלות לקבל החלטות מחייבות וארוכות טווח בכל הנוגע לסובסידיות והקלה במס בשלבי ההקמה של תחנות כוח חלופיות בכלל וחוות רוח בפרט.

חוות טורבינות רוח ימיות בדמרק

אנרגיית רוח היא פיתרון מעולה למרבית המדינות, במיוחד אם עצמת הרוחות בהן גבוהה במיוחד. דנמרק מנצלת את הפוטנציאל הזה כמעט עד תום - הן ביבשה והן בים. יש לציין שדנמרק היא מעצמה גם בכל הנוגע לייצור טורבינות - כמחצית מייצור אנרגיית הרוח בעולם מתבצעת באמצעות טורבינות של חברות דניות. נקודה מעניינת נוספת היא מעורבות הקהילות בדנמרק בהקמת הטורבינות - מרבית הטורבינות שייכות לקואופרטיבים מקומיים, כלומר לבעלי הקרקעות ולתושבי הכפרים שבסמוך להם הוקמו הטורבינות.

לייצור חשמל באמצעות אנרגיית רוח יש כמה יתרונות בולטים: זו שיטה נקייה ומתחדשת שאינה גורמת לזיהום אוויר או קרקע, והיא אינה כרוכה בפליטת פחמן דו-חמצני. שני החסרונות העיקריים הם הצורך בשטחים גדולים וחוסר זמינות בשעות של רוח חלשה. על הבעיה השנייה ניתן להתגבר על ידי אגירת אנרגיה בשעות של רוח חזקה באמצעים שונים, למשל אגירה כימית, טעינת מצברים או העלאת מים לראש הסכר בתחנה הידרואלקטרית. בסך הכל, אנרגיית רוח היא שיטה פשוטה ונוחה, שלהערכתי תשחק תפקיד משמעותי בשוק האנרגיה העתידי. אני צופה שמחיר ייצור החשמל באמצעות אנרגיית רוח יהיה אפסי כבר בעתיד הקרוב, ובמדינות רבות אנרגיית רוח תוכל בקלות להפוך לספק אנרגיה מרכזי.

בישראל התחום לא כל כך מפותח - עד היום הוקמה רק חווה אחת (ברכס חזקה שברמת הגולן), ומלבד טורבינות בודדות נוספות בכמה אתרים בארץ לא הושקעו כספים באנרגיית רוח. לדעתי יש מקום לפתח את התחום, אם כי כדאי לזכור שמשאב הטבע העיקרי שבו משופעת ארץ ישראל הוא שמש, ואנרגיית שמש מתאימה יותר כמקור ראשי לשוק האנרגיה החלופית בישראל.

טורבינות רוח מהוות ספק אנרגיה נוח ובטוח באופן יחסי, וכמעט שלא שומעים על בעיות בהן, אם כי תקלות קורות מדי פעם, ואפילו קרה לא אחת שעמוד הטורבינה קרס. רוח חזקה במיוחד עלולה להוות סכנה לטורבינה. אם עצמת הרוח עולה על סף מסוים נכנסות לפעולה שתי מערכות הגנה: מערכת הלהבים מסתובבת ב-90 מעלות על מנת שלא לעמוד עם הפנים לרוח, ואם זה לא מספיק אז מנגנון עצירה מכני עוצר את הלהבים. מה קורה אם מנגנוני ההגנה לא עובדים? את זה ניתן לראות בסרטון הבא שצולם בדנמרק לפני כשנה. נראית בו טורבינה של חברת וסטס הוותיקה והמצליחה.


יום ראשון, 15 במרץ 2009

האם ניתן לשבור כוס באמצעות שירה?



לכל כלי יש צליל מיוחד שאותו שומעים כשמקישים עליו. הצליל הזה נקרא התדירות הטבעית של הכלי (natural frequency). הוא נקבע על ידי מבנה הכלי ועל ידי הרכב החומרים שלו. התדר הזה (תדר הוא בעצם גובה הצליל) נקרא גם תדר התהודה (resonance) ויש לו תכונה מיוחדת - אם משמיעים אותו בעצמה נמוכה יחסית בקרבת הכלי, הכלי מתחיל להתנדנד בעצמה חזקה.

גלי קול שמתפשטים באוויר הם בעצם תנודות של האוויר. מקור גלי הקול גורם לאוויר לנוע במהירות קדימה ואחורה למרחק קטן מאוד, וכך נוצרים שינויים מהירים בלחץ האוויר. אותם שינויים בלחץ האוויר שפוגעים בכלי מרעידים אותו. תדרים מסוימים, תדר התהודה והכפולות שלו, גורמים להיווצרות של גלים עומדים בכלי - אזורים מסוימים בכלי רועדים בעצמה גבוהה ואילו אזורים אחרים כלל לא זזים. אם מדובר בכוס זכוכית דקה, שירה בתדר התהודה יכולה בהחלט לגרום לתנודות חזקות מספיק כך שהכוס תישבר.

על מנת לזהות את תדר התהודה של הכוס, כל מה שצריך זה להקיש על הזכוכית ולשיר בצורה יציבה בתדר הנכון עד שהכוס נשברת. מי שאין לו שמיעה מוזיקלית ויכולת שירה, כלומר קול חזק ויכולת לזהות צליל ולשמור על תדר קבוע, יתקשה לעשות זאת. אגב, הקשית מסייעת לזמר לראות אם הוא שר בתדר הנכון - היא זזה וקופצת כשהתדר הוא תדר התהודה.

אני לא ממליץ לנסות בבית, אבל אם בכל זאת החלטתם ללכת על זה, אז כמה עצות:
  1. קנו כוסות יין זולות, כאלו שאין בהן עופרת.
  2. אם זה לא הולך, חתך קטן בכוס עם סכין חדה מאוד יכול לעזור לשבר להתפתח.
  3. תיבת תהודה (קופסה חלולה מעץ בסגנון תיבת התהודה של גיטרה) מאחורי הכוס יכולה להגביר תדרים מסוימים.
  4. הרכיבו משקפיים או עמדו מאחורי מחסה - זה יכול להיות די מסוכן.
  5. יותר בטוח לעשות את הניסוי עם מחולל תדרים.

יום חמישי, 12 במרץ 2009

עוד כמה מילים על מעבורת החלל

שתי שאלות שקיבלתי במייל לאחר פרסום הפוסטים אודות אסון הצ'לנג'ר:

1. האם תוכל לתאר את מערכת ההנעה של המעבורת?
מעבורת החלל עצמה מכילה שלושה מנועים רקטיים. הדלק למנועים אלו מסופק ממיכל הדלק החיצוני (צבע חום-כתום בתמונה). המיכל מכיל חמצן נוזלי בחלקו העליון ומימן נוזלי בחלקו התחתון. המימן הוא בעצם הדלק והחמצן (המחמצן) משמש לבעירה של המימן. משני צדי מיכל הדלק נמצאים משגרי דלק מוצק שמספקים את מירב ההנעה בעת ההאצה הראשונית. הם מתנתקים כשתי דקות לאחר ההמראה. אסון הצ'לנג'ר נבע מאיבוד האלסטיות של אטמים שנמצאים במשגרים.

2. למה נדחתה המראת מעבורת החלל דיסקברי היום?
הדחייה ליום ראשון (לפחות) נובעת מדליפת מימן ממיכל הדלק החיצוני. גם כאן, בדומה לאסון הצ'לנג'ר, מדובר בבעיית איטום, אלא שהפעם הבעיה במיכל הדלק החיצוני ולא במשגר הדלק המוצק.

מעבורת החלל אנדוור

יום רביעי, 11 במרץ 2009

בדיקה מדעית של סיאנסים

בעקבות פרסום הפוסט אודות הסיאנס שהתחמקתי ממנו קיבלתי מספר תגובות מעניינות. שאלה שקיבלתי במייל: האם סיאנסים נבדקו באופן מדעי? אם לומר את האמת, מדענים לא ששים לעסוק בעניינים כאלו. זה טוב לפרסום תקשורתי, אבל גרוע לקריירה אקדמאית. גם במדע יש ענייני אופנה, ואני מתאר לעצמי שקשה לגייס תקציב למחקר אודות סיאנסים, אך בכל זאת היו מדענים שניסו לבדוק את הנושא בצורה מבוקרת. רובם הגיעו למסקנה שמדובר בעורבא פרח, ואף אחד מהם לא הצליח להראות תוצאה מובהקת המצביעה על חיים אחרי המוות. היו מדענים שניסו למצוא הסברים פסיכולוגיים להתרחשות בעת סיאנס, דוגמת הזיות, שנבעו אולי מסיבות פיזיקליות, כמו למשל צליל מסוים בתדרי תת-שמע (פחות מ-20 הרץ) שעליו נטען שהוא גורם למצב של תהודה בעין, וכך השומע אותו רואה "רוח רפאים". אני לא סגור על ההסבר הזה - אנסה לבדוק עוד. בכל אופן הדעה המדעית המקובלת היא שאין ראיות לקיומן של רוחות רפאים.

ברור לי שחלק מהמתקשרים (מדיומים) מרמים ביודעין על מנת להרוויח כסף מהמקצוע. אין לי בעיה עם זה, אבל הייתי רוצה שהאנשים שבאים אליהם יהיו מודעים לכך שאין ראיות מדעיות לקיומן של רוחות רפאים ויראו את החווייה כחווייה מיסטית שקשורה לאמונה האישית שלהם בלבד. אולי משהו כמו תווית האזהרה שמופיעה על קופסת הסיגריות. אני חושב שבשביל לחקור את הנושא לעומק מבחינה מדעית צריך למצוא מתקשר שאינו רמאי, כלומר כזה שאכן יודע לערוך סיאנסים ורואה מראות ושומע קולות. אותו מתקשר צריך לבוא בגישה ביקורתית, הווה אומר להיות מוכן לכך שיימצא הסבר מדעי פשוט לתופעות שהוא חש. מצד שני גם המדענים צריכים לבוא בגישה פתוחה ולהיות מוכנים לכך שייתכן כי מדובר בתופעה שאינה מוכרת למדע כיום.

אבל, בעצם, אם יש מתקשר שבטוח בקיומן של רוחות, עדיף לו שיפנה לג'יימס רנדי, הקוסם הנודע, שמציע פרס של מיליון דולר למי שיצליח להוכיח יכולת על-טבעית. הוא לא היחיד שמציע פרסים כאלו, אבל הוא המוכר ביותר והפרס שלו הוא הגדול ביותר. עד היום ניגשו כמה מאות אנשים למבחן המקדים, שאותו איש מהם לא עבר. אם מישהו יעבור את המבחן המקדים הוא יזכה להשתתף במבחן רשמי של כוחותיו. רנדי טוען שעד היום אף אחד אפילו לא התקרב לכך. זאת לא הוכחה לאי-קיומם של כוחות על-טבעיים, אבל זה אומר משהו. הרי רובנו לא נפספס הזדמנות לזכות במיליון דולר, אם כל מה שצריך לעשות זה להפגין כישורים שיש לנו. בסרטון הבא חושף ג'יימס רנדי כמה שיטות של טוענים ליכולת על-טבעית, כמו אורי גלר. קצת ארוך, אבל שווה צפייה.



לסיום, מקרה מעניין שאירע באחת הבדיקות המבוקרות הראשונות שנערכו. הירחון סיינטיפיק אמריקן הציע ב-1922 פרס בשווי 2,500 דולר לראשון שיצליח לגרום לרוח רפאים להטביע את דיוקנה על תצלום ולראשון שיצליח להראות תופעה על-טבעית באופן חד-משמעי. המתקשר הראשון שניגש לבדיקה היה ג'ורג' וליאנטין. בתחילת הסיאנס הוא התיישב על כיסא, ובמהלכו נשמעו קולות מוזרים מחצוצרה מרחפת קשורה שהוצבה בתוך החדר. וליאנטין לא ידע שמארגני הבדיקה התקינו בכיסא מעגל חשמלי שהדליק נורה בחדר סמוך בכל פעם שהוא קם. הקולות מהחצוצרה נשמעו רק באותם רגעים שבהם וליאנטין עזב את הכיסא במהלך הסיאנס. הפרס של סיינטיפיק אמריקן לא הוענק לאיש.

על החשיבות של חקירת "כמעט תאונה"

שני הפוסטים שפרסמתי אודות אסון הצ'לנג'ר (הראשון והשני) גרמו לי לחשוב על החשיבות של חקירת מקרים של כמעט תאונה. זו הייתה תאונה ידועה מראש. אטמי הגומי היו בעייתיים, ומקבלי ההחלטות, הן בחברה שייצרה אותם והן בנאס"א, ידעו על זה. האטמים נטו להישחק בתנאים מסוימים. הדבר התגלה בניסויים מוקדמים ושחיקה כזו התרחשה גם בטיסה השנייה של תכנית מעבורת החלל האמריקאית (STS-2) ובטיסות נוספות. השחיקה לכשעצמה יכולה הייתה להביא לאסון, אך כאמור ההתפרקות של הצ'לנג'ר אירעה מסיבה אחרת - האטמים איבדו את האלסטיות עקב הטמפרטורה הנמוכה. אין ספק שחקירה אינטנסיבית יותר של אותם מקרי כמעט תאונה היו עשויים למנוע את האסון של 1986.
למעשה, גם טיסה STS-51L (המספור של הטיסות מסובך מאוד והוא הושפע בין היתר מהרצון להימנע מטיסה עם המספר 13), שהסתיימה במותם של שבעת האסטרונאוטים, הייתה יכולה להפוך ל"כמעט אסון" לולא הרוח בגובה רב שהייתה חזקה במיוחד באותו יום. האטמים לא תפקדו והתפרקו ככל הנראה כבר בעת התנעת המנוע הרקטי. העשן השחור שנראה יוצא מהמשגר בעת ההמראה מעיד על כך. הפתח נחסם תוך שניות ספורות באופן מקרי על ידי תחמוצת אלומיניום ותוצרי בעירה נוספים, והמעבורת הייתה יכולה להחזיק מעמד עד להינתקות המשגרים כ-2 דקות לאחר ההמראה, אלא שהרוח החזקה העיפה את האטימה הזמנית והלא-מתוכננת ואפשרה לזרם גז חם לדלוף מהמשגר ולפגוע במיכל הדלק. אגב, האטמים משמשים במשגרים של מעבורות החלל עד היום, אלא שנוסף אטם לשניים שהיו אז ונוספה מערכת חימום שמונעת מהטמפרטורה לרדת לרמה שבה הגומי מאבד את האלסטיות.
הפרט המפתיע בכל הסיפור הוא שלא רק בעיית השחיקה, אלא גם אי-תפקוד האטמים בטמפרטורות נמוכות עקב איבוד היכולת האלסטית היה ידוע. אחד ממהנדסי חברת תיוקול (Thiokol), רוג'ר בויז'וליי (Roger Boisjoly), התריע על כך פעמים רבות ושלח מספר מזכרים לממונים עליו. הוטל עליו לחקור לעומק את הנושא, אך המסקנות שלו זכו להתעלמות מצד מנהלי החברה, שלא רצו לפגוע באמינות המוצרים שלהם, ומצד מנהלי נאס"א, שחששו מפגיעה בתכנית מעבורת החלל. בויז'וליי העיד בפני ועדת החקירה וסיפר את כל הידוע לו. לאחר פרסום מסקנות הוועדה הוא זכה ליחס עוין בחברה והחליט להתפטר. מאז הוא מרצה בנושא אתיקה של מקומות עבודה ואף זכה בפרס בזכות עמידתו העיקשת מול הממונים עליו.

יום שני, 9 במרץ 2009

ריצ'ארד פיינמן ואסון הצ'לנג'ר

לפני מספר שבועות הזכרתי את ריצ'ארד פיינמן שהשתתף בחקירת אסון מעבורת החלל צ'לנג'ר. בתגובה לפוסט נשאלתי לגבי הסיבה לאסון. המעבורת התפרקה 73 שניות לאחר ההמראה, בגובה של 14.6 ק"מ. ההתפרקות נגרמה כתוצאה מדליפה של גז חם מאוד (מעל 2,500 מעלות צלזיוס) מאחד המנועים הרקטיים. זרם הגז הגיע למיכל הדלק החיצוני ופגע בו, ובמקביל התנתק המנוע הרקטי מהמעבורת. עקב כך שינתה המעבורת את זווית ההטיה שלה, ובבת אחת פעלו עליה כוחות אווירודינמיים עצומים שגרמו לה להתפרק לחתיכות. באותו זמן התלקח הדלק שיצא מהמיכל והוא זה שיצר את ענן העשן סביב המעבורת, אך האסון לא נגרם מפיצוץ.

הסיבה לדליפת הגז נעוצה ברכיב בעייתי במנוע - אטמי גומי (O-ring). מהנדסים של החברה שייצרה את המנועים (Thiokol) ומהנדסים של נאס"א ידעו על מספר בעיות הקשורות לאטמים והתריעו על כך לפני ההמראה. מספר גדול של דחיות בהמראה (מסיבות שונות) יצר לחץ על מקבלי ההחלטות בנאס"א, ובסופו של דבר המעבורת המריאה ב-28 בינואר 1986, לאחר לילה קר במיוחד.

תיאור החקירה מנקודת ראותו הביקורתית של פיינמן מובא בספרו "מה אכפת לך מה חושבים אחרים?" (What Do You Care What Other People Think). הסגנון של פיינמן בספריו המאוחרים הוא קליל ומשעשע ואני ממליץ עליהם בכל לבי. מטבע הדברים הקטע שדן בחקירת האסון רציני יותר וטכני יותר. בזמנו, כשקראתי את הספר, לקח קצת זמן להתחבר לסגנון של הפרק, אבל בסופו של דבר קראתי אותו בעניין רב והתוכן נחרט בזיכרוני. אני חושב שיש בו כמה תובנות חשובות ורלוונטיות גם לימינו, בעיקר בכל הקשור לשיקולים הנדסיים, התנהגות אנושית, וכמובן - התרחשות תקלות וחקירתן.

פיינמן מספר בספרו על השתלשלות החקירה והפרטים שנאספו במהלכה אודות דרך קבלת ההחלטות בנאס"א באותה תקופה. פיינמן הבין מה גרם לתקלה באטמים והדגים זאת באמצעות ניסוי קצר שנערך באחד הדיונים המצולמים של ישיבות הוועדה. הוא טבל גומי, שממנו היו עשויים האטמים במעבורת, במי קרח, והראה כיצד הגומי מאבד את היכולת האלסטית (resilience) בטמפרטורה נמוכה. הטמפרטורה של האטמים בעת ההמראה הייתה נמוכה מ-0 מעלות צלזיוס והם אכן לא תיפקדו. מאוחר יותר הבין פיינמן שהדבר היה ידוע לאנשים בנאס"א שלא רצו להיחשף ולהסתכן בפגיעה בקריירה שלהם. הוא מספר בספר שככל הנראה אחד האסטרונאוטים של נאס"א סיפר על כך לגנרל קוטינה, חבר הוועדה, והגנרל עורר אצל פיינמן רצון לחקור את הנושא כשאמר לו "בתמימות" בשיחת טלפון:

עבדתי על הקרבורטור שלי היום בבוקר, וחשבתי לעצמי: המעבורת המריאה כשהטמפרטורה הייתה 2 מעלות צלזיוס מתחת לאפס, ואילו הטמפרטורה הנמוכה ביותר בהמראות קודמות הייתה 11 מעלות מעל לאפס. הרי אתה פרופסור; אדוני, מה ההשפעה של הקור על אטמי הגומי?



הגומי המלאכותי שממנו היו עשויים האטמים הוא פולימר. בשפה מדעית אומרים שהפולימר איבד את היכולת האלסטית (הפך לקשיח) מתחת לטמפרטורת מעבר הזכוכית. ארחיב על כך באחד הפוסטים הבאים.

המלצה: סרט של נאס"א שמתאר את שלבי אסון הצ'לנג'ר

דנידין המודרני

בילדותי אהבתי לקרוא את ספרי דנידין, הילד הרואה ואינו נראה, וחלמתי להיות כמוהו. שאלה שנשאלתי על ידי אורי, תלמיד י"ב מיבנה, החזירה אותי לאותם זיכרונות. אורי שאל אותי אודות חומרים חדשים שיאפשרו ליצור בגדים שקופים, כאלו שמי לובש אותם הופך לבלתי נראה. הוא התעניין באופן הפעולה של אותם חומרים.

ובכן, מדובר במטא-חומרים (metamaterials; ביוונית: "מטא" = "מעבר ל..."), כינוי לחומרים מלאכותיים בעלי תכונות שאין לחומרים רגילים. ייתכן שבעתיד יהיו סוגים שונים של מטא-חומרים, אך כיום הכוונה היא בדרך כלל לחומרים בעלי מקדם שבירה שלילי. מקדם השבירה קובע את כיוון קרני האור שנעות בתוך החומר יחסית לזווית שבה הן חדרו לתוכו. חומרים בעלי מקדם שבירה שלילי מעקמים את קרני האור בצורה שאינה אפשרית בחומרים רגילים (ראו הערה בסוף). מסלול קרני האור יכול, בעצם, לאפשר לנו לראות מקורות אור שנמצאים מאחור, כלומר ניתן להסוות עצם שמכוסה בשכבה עשויה ממטא-חומר.

מסלול הקרניים כשהאור עובר מחומר עם מקדם שבירה חיובי (חומר 1) לחומר עם מקדם שבירה שלילי (חומר 2)

קרינה אלקטרומגנטית היא שם כולל לספקטרום רחב של גלים, החל מגלי רדיו דרך אור נראה וכלה בקרינת גמא. בכל הקשור לתגובה של חומרים לקרינה אלקטרומגנטית, שני הפרמטרים החשובים הם המקדם הדיאלקטרי (permittivity) והמקדם המגנטי (permeability). המקדם הדיאלקטרי קובע את גודלו ואת כיוונו של השדה החשמלי שנוצר בחומר בתגובה להפעלה של שדה חשמלי חיצוני, והמקדם המגנטי קובע את גודלו ואת כיוונו של השדה המגנטי שנוצר בחומר כשמופעל עליו שדה מגנטי חיצוני. הפיזיקאי הרוסי ויקטור וסלגו הראה ב-1967 שמקדם השבירה של חומר בעל מקדם דיאלקטרי ומקדם מגנטי שליליים יהיה שלילי גם כן. חומרים בעלי מקדם דיאלקטרי שלילי קיימים בטבע, למשל מתכות (כל עוד התדר של הקרינה הפוגעת נמוך מהתחום העל-סגול), אבל בכל הנוגע לחומרים בעל מקדם מגנטי שלילי - חומרים טבעיים כאלו טרם התגלו.

בעשור האחרון הצליחו לייצר באופן מלאכותי מטא-חומרים בעלי מקדם מגנטי שלילי. הדבר התאפשר בזכות ההתקדמות הטכנולוגית, יחד עם כמה רעיונות מבריקים. הרעיון המרכזי שעומד בבסיס החומרים החדשים הוא ייצור של מבנים זעירים שחוזרים על עצמם, למשל לולאות זעירות. הקרינה האלקטרומגנטית גורמת להיווצרות זרם בלולאות, והזרמים בתורם מייצרים שדה מגנטי בתוך החומר. כיוונם של הזרמים נקבע בהתאם לחוק לנץ: השדה המגנטי שהם מייצרים תמיד מנוגד לשדה המגנטי החיצוני. היות שהכיוון הפוך, המקדם המגנטי של החומר שלילי.

לסיום, תחזית אישית: אני סבור שמטא-חומרים יתפסו מקום חשוב בחיינו במהלך חמישים השנים הבאות. פריצת הדרך התאורטית התרחשה לפני 40 שנה על ידי וסלגו ופריצת הדרך הטכנולוגית התרחשה בעשור האחרון. בתחילת העשור היו עדיין ויכוחים לגבי תוצאות הניסויים הראשוניים, אך כיום מהימנות הניסויים ברורה, וזה כבר עניין של פיתוח חומרים יעילים לתדרים שונים. אני משער שכבר בעשור הקרוב ייכנסו לשימוש מוצרים עשויים ממטא-חומרים. אמנם "גלימת הארי פוטר" היא מוצר שייקח זמן מה לפתח אותו, אך שימושים אחרים, הן צבאיים והן אזרחיים, צפויים להופיע כבר בעתיד הקרוב. השימושים הצבאיים יתרכזו בכל הקשור להסוואה בתחומים שונים של ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית, כמו למשל הסוואה של מטוסים מפני מכמי"ם. השימוש האזרחי המבטיח ביותר כרגע הוא עדשת-על (Superlens) - עדשה זעירה בעלת רזולוציה גבוהה במיוחד שצפוי לה שימוש נרחב מאוד בכל ענפי מדעי הטבע והטכנולוגיה.

הערה: חוק סנל מסביר מדוע חומר בעל מקדם שבירה שלילי גורם לקרן הנשברת להישאר באותו צד של האנך למשטח המגע עם החומר שממנו היא מגיעה.
לפי חוק סנל היחס בין זווית הפגיעה יחסית לאנך לזווית היציאה יחסית לאנך שווה ליחס ההפוך של מקדמי השבירה:

כאשר מקדם השבירה של החומר אליו חודרת הקרן הוא שלילי, מתקבלת זווית שלילית שהמשמעות שלה היא שהקרן נשארת באותו צד של האנך.

יום ראשון, 1 במרץ 2009

טורניר הכספות

מדי שנה מקיים מכון ויצמן תחרות פיזיקלית בין קבוצות מבתי ספר תיכוניים. במסגרת טורניר הפיזיקה על שם שלהבת פריאר, פיזיקאי ישראלי רב-פעלים, בונים צוותים של 5 תלמידים כספת שלצורך פתיחתה יש לפתור חידה פיזיקלית אחת או שתיים. מדובר בתלמידים שמגבירים לימודי פיזיקה, והידע הנדרש לצורך פיצוח הכספות אמור להתאים לרמה של 5 יחידות בפיזיקה. ניתן לשלב חידות מורכבות, אבל אם החומר נמצא מעבר לתכנית הלימודים, יש להסביר אותו לפורצים.