איך מכאניקת קוואנטים מסבירה את ההתחממות הגלובלית - ליוון שירר
-
0:07 - 0:08כנראה שמעתם
-
0:08 - 0:10שפחמן דו חמצני מחמם את כדור הארץ,
-
0:10 - 0:12אבל איך הוא עושה את זה?
-
0:12 - 0:14האם זה כמו הזכוכית בחממה
-
0:14 - 0:16או כמו שמיכה מבודדת?
-
0:16 - 0:18ובכן, לא ממש.
-
0:18 - 0:19התשובה מערבת מעט
-
0:19 - 0:22מכאניקה קוואנטית, אבל אל תדאגו,
-
0:22 - 0:24נתחיל בקשת.
-
0:24 - 0:26אם אתם מביטים מקרוב באור שמש מפוזר
-
0:26 - 0:27דרך מנסרה,
-
0:27 - 0:30אתם תראו רווחים כהים
היכן שרצועות של צבע חסרות. -
0:30 - 0:32לאן הן הלכו?
-
0:32 - 0:33לפני שהם הגיעו לעיניים שלכם,
-
0:33 - 0:35גזים שונים סופגים את
-
0:35 - 0:38החלקים הספציפיים של הספקטרום.
-
0:38 - 0:40לדוגמה, גז חמצן חטף
-
0:40 - 0:42חלק מהצבע האדום הכהה,
-
0:42 - 0:45ונתרן לקח שתי רצועות של צהוב.
-
0:45 - 0:46אבל למה הגזים האלה קולטים
-
0:46 - 0:48צבעים מסויימים של אור?
-
0:48 - 0:51שם אנחנו נכנסים לממלכה הקוואנטית.
-
0:51 - 0:54לכל אטום ומולקולה יש מספר קבוע
-
0:54 - 0:57של רמות אנרגיה אפשריות לאלקטרונים שלהם.
-
0:57 - 0:59כדי להעביר אלקטרון ממצב בסיסי
-
0:59 - 1:00לרמה גבוהה יותר,
-
1:00 - 1:04מולקולה צריכה להשיג
כמות מסויימת של אנרגיה. -
1:04 - 1:06לא יותר, לא פחות.
-
1:06 - 1:08היא מקבלת את האנרגיה הזו מאור,
-
1:08 - 1:11שמגיע ביותר רמות אנרגיה משתוכלו לספור.
-
1:11 - 1:15אור מכיל חלקיקים זעירים שנקראים פוטונים
-
1:15 - 1:17והכמות של האנרגיה בכל פוטון
-
1:17 - 1:19מתאימה לצבע שלו.
-
1:19 - 1:22לאור אדום יש אנרגיה נמוכה יותר
ואורכי גל ארוכים יותר, -
1:22 - 1:26לאור סגול יש אנרגיה גבוהה
יותר ואורכי גל קצרים יותר. -
1:26 - 1:29אור שמש מציע את כל הפוטונים של הקשת,
-
1:29 - 1:31אז מולקולות גז יכולות לבחור
-
1:31 - 1:33את הפוטונים שנושאות את האנרגיה המדוייקת
-
1:33 - 1:35שדרושה להסיט את המולקולה
-
1:35 - 1:37לרמת האנרגיה הבאה שלה.
-
1:37 - 1:39כשההתאמה הזו נעשית,
-
1:39 - 1:41הפוטון נעלם כשהמולקולה
-
1:41 - 1:42אוגרת אנרגיה,
-
1:42 - 1:45ואנחנו מקבלים פער קטן בקשת שלנו.
-
1:45 - 1:48אם פוטון נושא מעט או יותר מדי אנרגיה,
-
1:48 - 1:49למולקולה אין ברירה
-
1:49 - 1:51אלא לתת לו לעבור.
-
1:51 - 1:54לכן זכוכית היא שקופה.
-
1:54 - 1:56האטומים של הזכוכית לא מתאימים היטב
-
1:56 - 1:58לשום סוג של רמת אנרגיה של אור נראה,
-
1:58 - 2:01אז הפוטונים עוברים דרכה.
-
2:01 - 2:04אז, איזה פוטונים פחמן דו חמצני מעדיף?
-
2:04 - 2:06איפה הקו השחור בקשת שלנו
-
2:06 - 2:08שמסביר את ההתחממות הגלובלית?
-
2:08 - 2:10ובכן, הוא לא שם.
-
2:10 - 2:12פחמן דו חמצני לא סופג קרני אור ישירות
-
2:12 - 2:13מהשמש.
-
2:13 - 2:15הוא סופג אור מגוף שמיימי
-
2:15 - 2:16שונה לחלוטין.
-
2:16 - 2:19אחד שלא נראה כאילו הוא פולט אור בכלל:
-
2:19 - 2:21כדור הארץ.
-
2:21 - 2:22אם תהיתם למה הפלנטה שלנו
-
2:22 - 2:24לא נראית כזורחת,
-
2:24 - 2:27זה בגלל שכדור הארץ לא פולט אור נראה.
-
2:27 - 2:29הוא פולט אור אינפרא אדום.
-
2:29 - 2:31האור שהעיניים שלנו יכולות לראות,
-
2:31 - 2:33כולל כל הצבעים בקשת,
-
2:33 - 2:35הוא חלק קטן של ספקטרום גדול יותר
-
2:35 - 2:38של קרינה אלקטרומגנטית,
-
2:38 - 2:40שכוללת גלי רדיו, גלי מיקרו,
-
2:40 - 2:43גלי אינפא אדום, אולטרה סגול, קרני X,
-
2:43 - 2:45וקרינת גמא.
-
2:45 - 2:48זה אולי נראה מוזר לחשוב
על הדברים האלה כאור, -
2:48 - 2:49אבל אין הבדל בסיסי
-
2:49 - 2:53בין אור נראה וסוגים אחרים
של קרינה אלקטרומגנטית. -
2:53 - 2:54זו אותה אנרגיה,
-
2:54 - 2:56אבל ברמות גבוהות או נמוכות יותר.
-
2:56 - 2:58למעשה, זה מעט יומרני להגדיר
-
2:58 - 3:02את המושג אור נראה לפי המגבלות שלנו.
-
3:02 - 3:05אחרי הכל, אור אינפרא אדום נראה לנחשים,
-
3:05 - 3:08ואולטרה סגול נראה לציפורים.
-
3:08 - 3:10אם העיניים שלנו היו מותאמות לראות אור
-
3:10 - 3:12ב 1900 מגה הרץ, אז טלפון סלולרי
-
3:12 - 3:13היה פנס,
-
3:13 - 3:14ומגדל סלולרי
-
3:14 - 3:17היה נראה כמו מנורה עצומה.
-
3:17 - 3:19כדור הארץ פולט קרינה אינפרא אדומה
-
3:19 - 3:21מפני שכל אובייקט עם טמפרטורה
-
3:21 - 3:24מעל האפס המוחלט יפלוט אור.
-
3:24 - 3:27זה נקרא קרינה טרמית.
-
3:27 - 3:28ככל שאובייקט מתחמם,
-
3:28 - 3:31תדירות הקרינה שלו גובהת.
-
3:31 - 3:33כשאתם מחממים פיסת ברזל,
-
3:33 - 3:36היא תפלוט יותר ויותר
תדירויות של אור אינפרא אדום, -
3:36 - 3:40ואז, בחום של בערך 450 מעלות צלזיוס,
-
3:40 - 3:43האור שלו יגיע לספקטרום הנראה.
-
3:43 - 3:45ראשית, היא תראה אדומה.
-
3:45 - 3:47ואז עם יותר חום,
-
3:47 - 3:48הוא יזהר בלבן
-
3:48 - 3:51עם כל התדירויות של אור נראה.
-
3:51 - 3:53כך נורות מסורתיות
-
3:53 - 3:54תוכננו לעבוד
-
3:54 - 3:56ולכן הן כל כך בזבזניות.
-
3:56 - 4:0095% מהאור שהן פולטות
בלתי נראה לעיניים שלנו. -
4:00 - 4:02זה חום מבוזבז.
-
4:02 - 4:05קרינת האינפרא אדום של כדור הארץ תברח לחלל
-
4:05 - 4:07אם לא היו מולקולות גזי חממה
-
4:07 - 4:09באטמוספירה שלנו.
-
4:09 - 4:12ממש כמו שחמצן מעדיף פוטונים אדומים כהים,
-
4:12 - 4:15פחמן דו חמצני וגזי חממה אחרים
-
4:15 - 4:17מתאימים לפוטונים אינפרא אדומים.
-
4:17 - 4:19הם מספקים את הכמות המתאימה של אנרגיה
-
4:19 - 4:22כדי להסיט את מולקולות הגז
לרמות הגבוהות יותר של האנרגיה. -
4:22 - 4:24מעט אחרי שמולקולת הפחמן הדו חמצני
-
4:24 - 4:27סופגת פוטון אינפרא אדום,
-
4:27 - 4:29היא תחזור חזרה לרמה
הנמוכה יותר של האנרגיה, -
4:29 - 4:33ותפלוט פוטון חזרה לכיוון אקראי.
-
4:33 - 4:35חלק מהאנרגיה הזו תחזור
-
4:35 - 4:36לפני כדור הארץ,
-
4:36 - 4:38ותגרום להתחממות.
-
4:38 - 4:39ככל שיותר פחמן דו חמצני יהיה באטמוספירה,
-
4:39 - 4:41זה יותר סביר שהפוטונים האינפרא אדומים
-
4:41 - 4:44יחזרו לכדור הארץ
-
4:44 - 4:45וישנו את האקלים.
- Title:
- איך מכאניקת קוואנטים מסבירה את ההתחממות הגלובלית - ליוון שירר
- Speaker:
- Lieven Scheire
- Description:
-
צפו בשיעור המלא: http://ed.ted.com/lessons/how-quantum-mechanics-explains-global-warming-lieven-scheire
כנראה שמעתם שפחמן דו חמצני מחמם את כדור הארץ. אבל איך בדיוק הוא עושה את זה? ליוון שירר משתמש בקשת, נורה ומעט פיסיקה קוואנטית כדי לתאר את המדע מאחורי ההתחממות הגלובלית.
שיעור מאות ליוון שירר, אנימציה של סרטי STK.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:01
Ido Dekkers approved Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Tal Dekkers accepted Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for How quantum mechanics explains global warming |