Monday, June 16, 2014

Zero-point energy

What is the 'zero-point energy' (or 'vacuum energy') in quantum physics? Is it really possible that we could harness this energy? SOURCE Scientific American

The Zero Point Energy (ZPE) is an intrinsic and unavoidable part of quantum physics. The ZPE has been studied, both theoretically and experimentally, since the discovery of quantum mechanics in the 1920s and there can be no doubt that the ZPE is a real physical effect. The "vacuum energy" is a specific example of ZPE which has generated considerable doubt and confusion. In a completely empty flat universe, calculations of the vacuum energy yield infinite values of both positive and negative sign--something that obviously does not correspond to the nature of the real world. Observation indicates that in our universe the grand total vacuum energy is extremely small and quite possibly exactly zero. Many theorists suspect that the total vacuum energy is exactly zero. It definitely is possible to manipulate the vacuum energy. Any objects that change the vacuum energy (electrical conductors, dielectrics and gravitational fields, for instance) distort the quantum mechanical vacuum state. These changes in the vacuum energy are often easier to calculate than the total vacuum energy itself. Sometimes we can even measure these changes in the vacuum energy in laboratory experiments. In classical physics, if you have a particle that is acted on by some conservative force, the total energy is E = (1/2) mv2 + V(x). To find the classical ground state, set the velocity to zero to minimize the kinetic energy, (1/2)m v2, and put the particle at the point where it has the lowest potential energy V(x). But this result is only a classical approximation to the real world. Because the classical ground state completely specifies both the particle's speed (zero) and position (at the minimum), it violates the famous Heisenberg Uncertainty Principle (m dv dx > hbar). Quantum physics, via the Uncertainty Principle, forces the particle to spread out both in position and velocity and so causes it to have an energy somewhat higher than the classical minimum. The ZPE is defined as this shift: E(ZPE) = E(quantum minimum) - E(classical minimum) > 0 Classically, we can calculate the natural oscillation frequency that the particle would have if we were to give it a small push. Quantum mechanically, it is now an undergraduate exercise to use the Heisenberg uncertainty relation (more precisely, Schroedinger's differential equation) to show that. E(ZPE) approx. = (1/2) hbar omega0 where hbar is Planck's constant times and omega0 is the natural oscillation frequency. The ZPE in this sense shows up almost everywhere: it affects molecular bonds, condensed matter physics, small oscillations of any system. The next step is to realize that the electromagnetic field can be thought of as an infinite collection of coupled oscillators--one at each point in space. Again, the classical ground state is the case in which the electric and magnetic fields both must be zero. Quantum effects mean that this case does not hold true; there is also a Heisenberg uncertainty principle for electric and magnetic fields (it's a little more complex). The good news is that the potential for electromagnetism is exactly quadratic and so can be solved exactly. The bad news is that there is an infinite number of modes. Formally we can write (Electromagnetic vacuum energy) = sum over all modes (1/2) hbar omega(mode) The infinity in this equation is what excites the free lunch crowd (the modern descendants of the perpetual motion crowd), who envision an endless ZPE for humanity to tap into. Not quite, unfortunately..The first and most obvious problem is that there are other quantum fields in the universe apart from electromagnetism. Electrons, for starters, plus neutrinos, quarks, gluons, W, Z, Higgs and so on. In particular, if you do the calculation for electrons you will find that what are known as Fermi statistics give rise to an extra minus sign in the calculation. Adding minus infinity to plus infinity gives mathematicians nightmares and even makes theoretical physicists worry a little. Fortunately, nature does not worry about what the mathematicians or physicists think and does the job for us automatically. Consider the grand total vacuum energy (once we have added in all quantum fields, all particle interactions, kept everything finite by hook or by crook, and taken all the proper limits at the end of the day). This grand total vacuum energy has another name: it is called the "cosmological constant," and it is something that we can measure observationally. In its original incarnation, the cosmological constant was something that Einstein put into General Relativity (his theory of gravity) by hand. Particle physicists have since taken over this idea and appropriated it for their own by giving it this more physical description in terms of the ZPE and the vacuum energy. Astrophysicists are now busy putting observational limits on the cosmological constant. From the cosmological point of view these limits are still pretty broad: the cosmological constant could potentially provide up to 60 percent to 80 percent of the total mass of the universe. From a particle physics point of view, however, these limits are extremely stringent: the cosmological constant is more than 10(-123) times smaller than one would naively estimate from particle physics equations. The cosmological constant could quite plausibly be exactly zero. (Physicists are still arguing on this point.) Even if the cosmological constant is not zero it is certainly small on a particle-physics scale, small on a human-engineering scale, and too tiny to be any plausible source of energy for human needs--not that we have any good ideas on how to accomplish large-scale manipulations of the cosmological constant anyway.Putting the more exotic fantasies of the free lunch crowd aside, is there anything more plausible that we could use the ZPE for? It turns out that small-scale manipulations of the ZPE are indeed possible. By introducing a conductor or a dielectric, one can affect the electromagnetic field and thus induce changes in the quantum mechanical vacuum, leading to changes in the ZPE. This is what underlies a peculiar physical phenomenon called the Casimir effect. In a classical world, perfectly neutral conductors do not attract one another. In a quantum world, however, the neutral conductors disturb the quantum electromagnetic vacuum and produce finite measurable changes in the energy as the conductors move around. Sometimes we can even calculate the change in energy and compare it with experiment. These effects are all undoubtedly real and uncontroversial but tiny. More controversial is the suggestion, made by the physicist Julian Schwinger, that the ZPE in dielectrics has something to do with sonoluminescence. The jury is still out on this one and there is a lot of polite discussion going on (both among experimentalists, who are unsure of which of the competing mechanisms is the correct one, and among theorists, who still disagree on the precise size and nature of the Casimir effect in dielectrics.) Even more speculative is the suggestion that relates the Casimir effect to "starquakes" on neutron stars and to gamma ray bursts. In summary, there is no doubt that the ZPE, vacuum energy and Casimir effect are physically real. Our ability to manipulate these quantities is limited but in some cases technologically interesting. But the free-lunch crowd has greatly exaggerated the importance of the ZPE. Notions of mining the ZPE should therefore be treated with extreme skepticism. From the way some enthusiasts talk about the zero-point energy, one might think that unlimited power is lying all around just waiting to be harnessed. Like many ideas that seem too good to be true, this one falls apart on closer examination, although the concept of the zero-point energy is quite fascinating in and of itself. John Obienin, a materials science researcher at the University of Nebraska at Omaha, explains: "Zero-point energy refers to random quantum fluctuations of the electromagnetic (and other) force fields that are present everywhere in the vacuum; in other words, an 'empty' vacuum is actually a seething cauldron of energy. This energy is present even at absolute zero temperature (-273 Celsius),and of course, even when no matter is present. The effect of these vacuum fields has been detected just barely--the effect is very tiny--by the attraction they induce in a capacitor, which is really just two close parallel metal plates. This effect is the famous prediction of Hendrick B. G. Casimir (made in 1948); it was very crudely 'confirmed' experimentally by M. J. Sparnaay in 1958. A recent, widely noted experiment by Steven K. Lamoreaux (Physical Review Letters, Vol. 78, No.1, pages. 5-8; January 6, 1997) gave a very precise and unambiguous confirmation of the existence of the Casimir force. "These vacuum fluctuations may have effects, both subtle and gross, on the behavior of microscopic particles and on the world around us. Russian physicist Andrei Sakharov speculated that they may give rise to the force of gravity. At present, nobody knows how to exploit the zero-point energy in a macroscopic device that delivers sizable amounts of energy. There is, however, a considerable fringe element (similar to those attracted to UFOs, astrology, numerology and so on) of people who speculate and fantasize about the possibility of exploiting the zero-point energy to achieve various technical marvels and the long-sought 'perpetual motion.' Consider yourself warned." John Baez is a member of the mathematics faculty at the University of California at Riverside and one of the moderators of the on-line sci.physics.research newsgroup. He adds some context: "The concept of vacuum energy shows up in certain computations in quantum field theory, which is the tool we use to conduct modern particle physics. In reality, particles interact with one another through a variety of forces. This is a complicated business, so in quantum-field theory we start by studying an idealized model in which particles do not interact at all. This is called a 'free-field theory.' Then we use this free-field theory as the basis for studying the 'interacting-field theory' we are really interested in. "In quantum-field theory, the vacuum state is defined to be the state having the least energy density. Something funny happens when we use a free-field theory to study an interacting-field theory: the vacuum state of the free-field theory is different from vacuum state of the interacting-field theory. The vacuum state of the interacting-field theory may have more or less energy than that of the free-field theory; the difference is called the vacuum energy. "One should not take this vacuum energy too literally, however, because the free-field theory is just a mathematical tool to help us understand what we are really interested in: the interacting theory. Only the interacting theory is supposed to correspond directly to reality. Because the vacuum state of the interacting theory is the state of least energy in reality, there is no way to extract the vacuum energy and use it for anything. "It is a bit like this: say a bank found it more convenient (for some strange reason) to start counting at 1,000, so that even when you had no money in the bank, your account read $1,000. You might get excited and try to spend this $1,000, but the bank would say, 'Sorry, that $1,000 is just an artifact of how we do our bookkeeping: you're actually flat broke.' "Similarly, one should not get one's hope up when people talk about vacuum energy. It is just how we do our bookkeeping in quantum field theory. There is much more to say about why we do our bookkeeping this funny way, but I will stop here." Paul A. Deck, assistant professor of chemistry at Virginia Polytechnic Institute and State University, gives a chemical perspective on this question: "The zero-point energy cannot be harnessed in the traditional sense. The idea of zero-point energy is that there is a finite, minimum amount of motion (more accurately, kinetic energy) in all matter, even at absolute zero. For example, chemical bonds continue to vibrate in predictable ways. But releasing the energy of this motion is impossible, because then the molecule would be left with less than the minimum amount that the laws of quantum physics require it to have."

~Herr von Bradford
 — with Upendra Yadav




Conservation of linear momentum


The conservation of momentum is a fundamental concept of physics along with the conservation of energy and the conservation of mass. Momentum is defined to be the mass of an object multiplied by the velocity of the object. The conservation of momentum states that, within some problem domain, the amount of momentum remains constant; momentum is neither created nor destroyed, but only changed through the action of forces as described by Newton's laws of motion. Dealing with momentum is more difficult than dealing with mass and energy because momentum is a vector quantity having both a magnitude and a direction. Momentum is conserved in all three physical directions at the same time. It is even more difficult when dealing with a gas because forces in one direction can affect the momentum in another direction because of the collisions of many molecules. On this slide, we will present a very, very simplified flow problem where properties only change in one direction. The problem is further simplified by considering a steady flow which does not change with time and by limiting the forces to only those associated with the pressure. Be aware that real flow problems are much more complex than this simple example.

Let us consider the flow of a gas through a domain in which flow properties only change in one direction, which we will call "x". The gas enters the domain at station 1 with some velocity u and some pressure p and exits at station 2 with a different value of velocity and pressure. For simplicity, we will assume that the density r remains constant within the domain and that the area A through which the gas flows also remains constant. The location of stations 1 and 2 are separated by a distance called del x. (Delta is the little triangle on the slide and is the Greek letter "d". Mathematicians often use this symbol to denote a change or variation of a quantity. The web print font does not support the Greek letters, so we will just call it "del".) A change with distance is referred to as a gradient to avoid confusion with a change with time which is called a rate. The velocity gradient is indicated by del u / del x; the change in velocity per change in distance. So at station 2, the velocity is given by the velocity at 1 plus the gradient times the distance.

u2 = u1 + (del u / del x) * del x

A similar expression gives the pressure at the exit:

p2 = p1 + (del p / del x) * del x

Newton's second law of motion states that force F is equal to the change in momentum with respect to time. For an object with constant mass m this reduces to the mass times acceleration a. An acceleration is a change in velocity with a change in time (del u / del t). Then:

F = m * a = m * (del u / del t)

The force in this problem comes from the pressure gradient. Since pressure is a force per unit area, the net force on our fluid domain is the pressure times the area at the exit minus the pressure times the area at the entrance.

F = - [(p * A)2 - (p * A)1] = m * [(u2 - u1) / del t]

The minus sign at the beginning of this expression is used because gases move from a region of high pressure to a region of low pressure; if the pressure increases with x, the velocity will decrease. Substituting for our expressions for velocity and pressure:

- [{(p + (del p / del x) * del x} * A) - (p * A)] = m * [(u + (del u / del x) * del x - u) / del t]

Simplify:

- (del p / del x) * del x * A = m * (del u / del x) * del x / del t

Noting that (del x / del t) is the velocity and that the mass is the density r times the volume (area times del x):

- (del p / del x) * del x * A = r * del x * A * (del u / del x) * u

Simplify:

- (del p / del x) = r * u * (del u / del x)

The del p / del x and del u / del x represent the pressure and velocity gradients. If we shrink our domain down to differential sizes, these gradients become differentials:

- dp/dx = r * u * du/dx

This is a one dimensional, steady form of Euler's Equation. It is interesting to note that the pressure drop of a fluid (the term on the left) is proportional to both the value of the velocity and the gradient of the velocity. A solution of this momentum equation gives us the form of the dynamic pressure that appears in Bernoulli's Equation.
SOURCE: http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/conmo.html

~Herr von Bradford



Experimental Physicist

Sunday, June 15, 2014

NET Physics Coaching - KAS Institute



KAS Institute, 11th Mile Jn., Cherthala 688539

Build your career skills and experience at KAS
JRF/ NET coaching program in Physics for current students, recent post-graduates, repeaters and working professionals.

 The select coaching options at KAS Institute provide unique opportunities for  current students and repeaters  to develop their Physics acumen.  Students from all over Kerala expand their skills in Physics through KAS

Our coaching schedule suits the requirement of many a student

Classes on Saturday, Sunday and Holidays.
Hostel facility for girl students
Professionals and students can master Advances in Physics while strengthening their strategic thinking skills.

Next batch starts on July 6, 2014
PH; 9142020185
Mail: kasolaman@gmail.com


Monday, June 09, 2014

KAS Institute- CSIR-JRF/NET Physical Science

Photo

CSIR-JRF/NET Physical Science Next Batch  starts at KAS Institute, 11th-Mile Jn,  Cherthala on July 6, 2014
CSIR-UGC-JRF-NET 2013 DEC QN PAPER SOLN

Ph: 9142020185

Wednesday, March 05, 2014

Sunday, January 26, 2014

തമോഗര്‍ത്തങ്ങളേ ഇല്ലെന്ന് സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിങ്; അമ്പരപ്പോടെ ശാസ്ത്രലോകം


ലണ്ടന്‍ : പ്രപഞ്ചത്തില്‍ തമോഗര്‍ത്തങ്ങളെ ഇല്ലെന്ന് വിഖ്യാത ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിങ്. ആധുനിക തമോഗര്‍ത്ത സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാക്കളിലൊരാളായ ഹോക്കിങിന്റെ ഈ നിഗമനം, ശാസ്ത്രലോകത്തെയാകെ അമ്പരപ്പിച്ചിരിക്കുകയാണ്.

അനന്തമായ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്താല്‍ പ്രകാശത്തിന് പോലും പുറത്തുകടക്കാനാവാത്ത പ്രാപഞ്ചിക കെണികളായാണ് തമോഗര്‍ത്തം വിഭാവനം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തമാണ് ഇതിന് അടിസ്ഥാനം.

ഭീമന്‍ നക്ഷത്രങ്ങള്‍ അവയുടെ അന്ത്യത്തില്‍ തമോഗര്‍ത്തങ്ങളായി മാറുന്നു എന്നാണ് ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ നിഗമനം. തമോഗര്‍ത്തങ്ങളെ നിലനിര്‍ക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നത് സംഭാവ്യതാ ചക്രവാളമാണ്. ആ ചക്രവാളത്തിനുള്ളില്‍ പെടുന്ന പ്രകാശകണങ്ങള്‍ക്ക് പോലും രക്ഷപ്പെടാനാകില്ല.

എന്നാല്‍, സംഭാവ്യതാ ചക്രവാളം എന്ന സംഗതിയേ ഇല്ലെന്നാണ് ഹോക്കിങ് ഇപ്പോള്‍ പ്രസ്താവിച്ചിരിക്കുന്നത്. സംഭാവ്യതാ ചക്രവാളമില്ലെങ്കില്‍, തമോഗര്‍ത്തവുമില്ല - ഹോക്കിങ് പറയുന്നു.

'താത്ക്കാലികമായി' ദ്രവ്യത്തെയും ഊര്‍ജത്തെയും പിടിച്ചുനിര്‍ത്തുന്ന 'താത്ക്കാലിക ചക്രവാളങ്ങള്‍' മാത്രമേയുള്ളൂ. പിന്നീട് ദ്രവ്യവും ഊര്‍ജവും മോചിപ്പിക്കപ്പെടും - ഹോക്കിങ് പറയുന്നു. അതിനാല്‍, തമോഗര്‍ത്തങ്ങളല്ല; 'തവിട്ടുഗര്‍ത്തങ്ങള്‍' (ഗ്രേ ഹോള്‍സ്) ആണ് പ്രപഞ്ചത്തിലുള്ളതെന്ന് അദ്ദേഹം വാദിക്കുന്നു.

'ആര്‍ക്‌സൈവ്' എന്ന ഓണ്‍ലൈന്‍ ശേഖരത്തില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധത്തിലാണ്, ഏറെ ആകാംക്ഷയുയര്‍ത്തുന്ന പുതിയ നിഗമനം ഹോക്കിങ് മുന്നോട്ടുവെച്ചിട്ടുള്ളത്.

'ഐന്‍സ്‌റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് തമോഗര്‍ത്തത്തില്‍നിന്ന് ഒന്നിനും രക്ഷപ്പെടാനാകില്ല. എന്നാല്‍, ക്വാണ്ടംസിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് ഊര്‍ജത്തിനും വിവരങ്ങള്‍ക്കും തമോഗര്‍ത്തത്തില്‍നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാനാകും' - ഹോക്കിങ് ചൂണ്ടിക്കാട്ടി.

ഈ പ്രക്രിയ പൂര്‍ണമായി വിശദീകരിക്കാന്‍, ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലവും പ്രകൃതിയിലെ മറ്റ് മൗലികബലങ്ങളും സംയോജിപ്പിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തം ഉണ്ടാകേണ്ടതുണ്ടെന്നും അദ്ദേഹം പറയുന്നു.

സൈദ്ധാന്തി ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോസഫ് പോള്‍ചിന്‍സ്‌കിയും സംഘവും രണ്ടുവര്‍ഷംമുമ്പ് മുന്നോട്ടുവെച്ച 'ബ്ലാക്ക് ഹോള്‍ ഫയര്‍വാള്‍ പ്രശ്‌നം' പരിഹരിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിന്റെ ഭാഗമായാണ്, സംഭാവ്യതാചക്രവാളം ഇല്ലെന്നും, അതിനാല്‍ തമോഗര്‍ത്തങ്ങളും യാഥാര്‍ഥ്യമല്ലെന്നുമുള്ള നിഗമനത്തില്‍ ഹോക്കിങ് എത്തിയത്.

ഒരു ബഹിരാകാശസഞ്ചാരി തമോഗര്‍ത്തില്‍ പ്രവേശിച്ചാല്‍ എന്തുസംഭവിക്കുമെന്ന് പരിശോധിച്ച പോള്‍ചിന്‍സ്‌കിയും സംഘവും 'ഫയര്‍വാള്‍ പ്രശ്‌ന'ത്തിലെത്തുകയായിരുന്നു.

ഐന്‍സ്‌റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് സംഭാവ്യതാ ചക്രവാളത്തിലൂടെ, അതിഭീമമായ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലത്താല്‍ തന്നെ കാത്തിരിക്കുന്ന ദുര്‍വിധിയറിയാതെ അയാള്‍ കടന്നുപോകണം. എന്നാല്‍, ക്വാണ്ടംസിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് സംഭാവ്യതാ ചക്രവാളമെന്നത് വന്‍തോതില്‍ ഊര്‍ജമുള്ള മേഖലയാണെന്നും, അതൊരു ഊര്‍ജഭിത്തി (ഫയര്‍വാള്‍) പോലെ സഞ്ചാരിയെ എരിച്ചുകളയുമെന്നും പോള്‍ചിന്‍സ്‌കിയും സംഘവും കണ്ടു.

ഐന്‍സ്‌റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിലെ മൗലികസങ്കല്‍പ്പത്തിന് എതിരാണിത്. രണ്ടുവര്‍ഷമായി ഈ 'ഫയര്‍വാള്‍ പ്രശ്‌നം' പരിഹരിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം (കടപ്പാട് : nature.com ) 
കമെന്‍റ് : ഇപ്പോള്‍ ഉള്ളതിനെ തമോഗര്‍ത്തങ്ങളെന്ന് വിളിച്ചാല്‍ പോരേ? 
-കെ എ സോളമന്‍ 

ഹൈഡ്രജന്‍ കാറുമായി ടയോട്ട





ഹൈഡ്രജന്‍ കാറുമായി ടയോട്ട വരാനൊരുങ്ങുന്നു. ലാസ്‌വേഗാസില്‍ നടന്ന കണ്‍സ്യൂമര്‍ ഇലക്ട്രോണിക്‌സ് ഷോയിലാണ് ഹൈഡ്രജന്‍കാറുകളുടെ രണ്ട് മോഡലുകള്‍ (Hydrogen fuel cell cars) ടയോട്ട പ്രദര്‍ശിപ്പിച്ചത്. 2015 ല്‍ ഹൈഡ്രജന്‍കാര്‍ നിരത്തിലിറക്കാനാകുമെന്ന് ടയോട്ടയുടെ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഓപ്പറേഷന്‍സ് സീനിയര്‍ വൈസ്പ്രസിഡന്റ് ബോബ് കാര്‍ട്ടര്‍ പറഞ്ഞു. കാലിഫോര്‍ണിയയിലായിരിക്കും ആദ്യത്തെ ലോഞ്ച്.



കാലിഫോര്‍ണിയയില്‍ നൂറ് ഹൈഡ്രജന്‍ഫില്ലിങ് സ്റ്റേഷനുകള്‍ സ്ഥാപിക്കാന്‍ പദ്ധതിയായിട്ടുണ്ട്. കാറിറങ്ങുമ്പോള്‍ ഇന്ധനം നിറയ്ക്കാനുള്ള സൗകര്യവും വേണമെന്നതുകൊണ്ടാണ് തുടക്കം അവിടെയാക്കിയത്. വടക്കേ അമേരിക്കയിലായിരുന്നു ഹൈഡ്രജന്‍ കാറിന്റെ റോഡ് ടെസ്റ്റ്. പത്തുസെക്കന്റു കൊണ്ട് അറുപതുകിലോമീറ്റര്‍ സ്പീഡ് കൈവരിക്കാന്‍ ഹൈഡ്രജന്‍കാറിനാവും. മുഴുവനായും ഇന്ധനം നിറയ്ക്കാന്‍ മൂന്നുമുതല്‍ അഞ്ചുമിനിറ്റുവരെ സമയം മതി. ഒരു തവണ ഇന്ധനം നിറച്ചാല്‍ 482.80 കിലോമീറ്റര്‍ ഓടിക്കാം. ഹൈഡ്രജന്‍കാറിന് ടയോട്ട ഇനിയും പേരിട്ടുകഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.


Comment: ഹൈഡ്രജന്‍ കാര്‍ വരട്ടെ, എന്നിട്ടുവേണം ഒരെണ്ണം വാങ്ങാന്‍ !
-കെ എ സോളമന്‍ 

Saturday, December 28, 2013

Congratulations to Ms Neethu P Raju!


Photo

Congratulations to Miss Neethu P Raju, S H College, Thevara,  for securing First rank in the M Sc Physics Examination 2013 June of M G University, Kottayam.  (Marks 1958)

-K A Solaman, 

Friday, December 27, 2013

CSIR-JRF/NET Physical Science Class

Photo

CSIR-JRF/NET Physical Science Next Batch  starts at KAS Institute, 11th-Mile Jn,  Cherthala on Jan 5, 2013

Ph: 9142020185

Monday, December 23, 2013

Friday, December 13, 2013

CSIR-UGC JRF/Lectureship NET പരീക്ഷ

 CSIR-UGC JRF/Lectureship NET പരീക്ഷ എഴുതുന്നവരുടെ ശ്രദ്ധയ്ക്ക്: 

മുന്‍വര്‍ഷങ്ങളില്‍ നിന്ന് വ്യത്യസ്ഥമായി ഇത്തവണ മുതല്‍ പരീക്ഷാ സെന്ററില്‍ ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് അഡ്മിറ്റ് കാര്‍ഡ് (ഹാള്‍ ടിക്കറ്റ്) നല്‍കുന്ന പതിവ് നിര്‍ത്തലാക്കുകയാണ്. തപാലില്‍ ഇത് ഇനിയും ലഭിച്ചിട്ടില്ലാത്ത പരീക്ഷാര്‍ത്ഥികള്‍ക്ക്, പകരം http://www.csirhrdg.res.in/ എന്ന സൈറ്റില്‍ നിന്നും ഡൌണ്‍ലോഡ് ചെയ്തെടുക്കുന്ന അഡ്മിറ്റ് കാര്‍ഡുകള്‍ നേരിട്ടു ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. 


സാങ്കേതിക കാരണങ്ങളാല്‍ ചില അഡ്മിറ്റ് കാര്‍ഡുകളില്‍ ഫോട്ടോ പതിയാതെ പോയിട്ടുണ്ടാകും. അങ്ങനെയുള്ളവര്‍ രണ്ട് പാസ്പോര്‍ട്ട് സൈസ് ഫോട്ടോകളും അഡ്മിറ്റ് കാര്‍ഡിന്റെ രണ്ട് കോപ്പികളും ഒപ്പം ഇലക്റ്ററല്‍ ഐ‌ഡി കാര്‍ഡ്/ഡ്രൈവിങ് ലൈസന്‍സ്/ആധാര്‍ കാര്‍ഡ് തുടങ്ങിയ ഏതെങ്കിലും അംഗീകൃത തിരിച്ചറിയല്‍ രേഖകളും കൂടി ഒപ്പം കരുതിയിരിക്കണം. 

Tuesday, November 05, 2013

Mangalyaan

 













India launches Mangalyaan, 450-crore mission to Mars, from Sriharikota spaceport in Andhra Pradesh 

Monday, October 28, 2013

Monster in the Milky Way:



Hubble Tracks a Monster in the Milky Way: This image shows the star-studded center of the Milky Way towards the constellation of Sagittarius. The crowded center of our galaxy contains numerous complex and mysterious objects that are usually hidden at optical wavelengths by clouds of dust — but many are visible here in these infrared observations from Hubble.

However, the most famous cosmic object in this image still remains invisible: the monster at our galaxy’s heart called Sagittarius A*. Astronomers have observed stars spinning around this supermassive black hole (located right in the center of the image), and the black hole consuming clouds of dust as it affects its environment with its enormous gravitational pull.

Infrared observations can pierce through thick obscuring material to reveal information that is usually hidden to the optical observer. This is the best infrared image of this region ever taken with Hubble, and uses infrared archive data from Hubble’s Wide Field Camera 3, taken in September 2011.

Credit: NASA, ESA, and G. Brammer



Friday, October 25, 2013

ഊര്‍ജ സംരക്ഷണത്തിന്റെ പാഠങ്ങള്‍ പകര്‍ന്ന് ബാലശാസ്ത്ര കോണ്‍ഗ്രസ്

Photo


ആലപ്പുഴ: ജില്ലാ ബാലശാസ്ത്ര കോണ്‍ഗ്രസ്സില്‍ പങ്കെടുക്കാനെത്തിയ വിദ്യാര്‍ഥികള്‍ അവതരിപ്പിച്ച പദ്ധതികള്‍ ഏറെയും ഊര്‍ജ്ജ സംരക്ഷണത്തിന്റെ നൂതനവും വേറിട്ടതുമായ വഴികളെ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നതായി.

പാചക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കുള്ള സോളാര്‍ കുക്കര്‍, തിരമാലകളില്‍ നിന്നും വൈദ്യുതി, പായലില്‍ നിന്നും ബയോഡീസല്‍, ചകിരിച്ചോറില്‍നിന്നും വൈദ്യുതി, വിവിധ സൗരോര്‍ജ്ജ പദ്ധതികള്‍ ഇങ്ങനെ പോകുന്നു കുരുന്നു പ്രതിഭകളുടെ ശാസ്ത്ര ഭാവനകള്‍.

ജില്ലയില്‍നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട 18 സ്‌കൂളുകളാണ് പ്രോജക്ടുകള്‍ അവതരിപ്പിക്കാനെത്തിയത്.

പ്രകൃതിയോടിണങ്ങിയതും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ സൗരോര്‍ജ്ജ പദ്ധതികള്‍ ജനങ്ങള്‍ വേണ്ടവിധം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നില്ലെന്ന് വിദ്യാര്‍ഥികള്‍ പറഞ്ഞു.

കേരള ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക പരിസ്ഥിതി കമ്മിറ്റി സംസ്ഥാന വിദ്യാഭ്യാസ വകുപ്പിന്റെ സഹകരണത്തോടെയാണ് ബാലശാസ്ത്ര കോണ്‍ഗ്രസ് സംഘടിപ്പിച്ചത്.

ജൂനിയര്‍ വിഭാഗത്തില്‍ ഗവ. യു.പി.എസ്. വേഴപ്രയും സീനിയര്‍ വിഭാഗത്തില്‍ ശ്രീഭുവനേശ്വരി എച്ച്.എസ്. മാന്നാര്‍, ഗവ. എച്ച്.എസ്.എസ്. ഹരിപ്പാട്, എന്‍.ആര്‍.പി.എം. എച്ച്.എസ്.എസ്. കായംകുളം, വി.വി.എച്ച്.എസ്.എസ്. താമരക്കുളം എന്നീ സ്‌കൂളുകളും സംസ്ഥാന ബാലശാസ്ത്ര കോണ്‍ഗ്രസ്സിലേക്ക് പ്രോജക്ട് അവതരിപ്പിക്കാന്‍ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു.

ഗവ. ഗേള്‍സ് ഹയര്‍ സെക്കന്‍ഡറി സ്‌കൂളില്‍ നടന്ന പരിപാടി ആലപ്പുഴ ഡി.ഡി.ഇ. ജിമ്മി കെ.ജോസ് ഉദ്ഘാടനം ചെയ്തു. ഡി.ഇ.ഒ. എ.അരുണ അധ്യക്ഷത വഹിച്ചു. ജില്ലാ കോ-ഓര്‍ഡിനേറ്റര്‍ എച്ച്. ശ്രീകുമാര്‍, ജില്ലാ അക്കാദമിക്ക് കോ-ഓര്‍ഡിനേറ്റര്‍ റോമിയോ കെ. ജെയിംസ് എന്നിവര്‍ പ്രസംഗിച്ചു.

Thursday, October 24, 2013

'ഏറ്റവും അകലെയുള്ള' ഗാലക്‌സി കണ്ടെത്തി

    |    Oct 24, 2013

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയതില്‍ ഏറ്റവും അകലെയുള്ള ഗാലക്‌സി ഒരുസംഘം അന്താരാഷ്ട്രഗവേഷകര്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഹബ്ബിള്‍ സ്‌പേസ് ടെലസ്‌കോപ്പിന്റെ സഹായത്തോടെ കണ്ടെത്തിയ ആ ഗാലക്‌സി 1310 കോടി വര്‍ഷം പ്രായമുള്ളതാണ്.

പ്രപഞ്ചം തീരെ ചെറുപ്പമായിരുന്ന കാലത്ത് രൂപപ്പെട്ടതാണ് പുതിയതായി തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഗാലക്‌സി. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ബാഹ്യഅതിരിലാണ് അതിന്റെ സ്ഥാനം.

പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ ഗാലക്‌സികളില്‍ എന്താണ് സംഭവിച്ചിരുന്നതെന്ന് പഠിക്കാന്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് അവസരമൊരുക്കിയിരിക്കുകയാണ് പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ .z8_GND_5296 എന്നാണ് ഗാലക്‌സിക്കിട്ടിരിക്കുന്ന പേര്.

ഹാവായിയില്‍ കെക്ക് 1 ടെല്‌സ്‌കോപ്പിലെ പുതിയ സ്‌പെക്ട്രോസ്‌കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗാലക്‌സിയിലേക്കുള്ള അകലം ഗവേഷകര്‍ സ്ഥിരീകരിച്ചത്.
ചുവന്ന പൊട്ടിന്റെ രൂപത്തില്‍ കാണുന്നതാണ് പുതിയതായി തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഗാലക്‌സി


പ്രകാശവര്‍ണരാജി നിരീക്ഷിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണമാണ് സ്‌പെക്ട്രോസ്‌കോപ്പ്. അതുപയോഗിച്ച് പുതിയതായി തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഗാലക്‌സിയുടെ 'ചുവപ്പുവ്യതിയാനം' ( redshift ) അളക്കുകയാണ് ഗവേഷകര്‍ ചെയ്തതെന്ന്, 'നേച്ചര്‍ ജേര്‍ണലി'ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനറിപ്പോര്‍ട്ട് പറയുന്നു.

ഗാലക്‌സിയുടെ ചുവപ്പുവ്യതിയാനം 7.51 എന്നാണ് സ്ഥിരീകരിച്ചത്. മഹാവിസ്‌ഫോടനം വഴി പ്രപഞ്ചം നിലവില്‍ വന്ന് വെറും 70 കോടി വര്‍ഷം കഴിഞ്ഞപ്പോള്‍ രൂപപ്പെട്ടതാണ് ഗാലക്‌സിയെന്നാണ് ഇതിനര്‍ഥം.

'മറ്റ് കണ്ടെത്തലുകളെ അപേക്ഷിച്ച്, ഈ ഗാലക്‌സിയെ അതുല്യമാക്കുന്ന ഘടകം, സ്‌പെക്ട്രോസ്‌കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ അകലം സ്ഥീരീകരിക്കാന്‍ സാധിച്ചു എന്നതാണ്' - പഠനസംഘത്തില്‍ അംഗമായ കാലിഫോര്‍ണിയ സര്‍വകലാശാലയിലെ ബഹ്‌റാം മൊബാഷര്‍ ചൂണ്ടിക്കാട്ടി.
 

The dark matter!



Cordon Caulle by Francisco Negroni

Tuesday, October 08, 2013

Nobel Prize in Physics 2013













The Nobel Prize in Physics 2013 The Nobel Prize in Physics 2013 was awarded jointly to François Englert and Peter W. Higgs "for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN's Large Hadron Collider"
 
- K A Solaman

Sunday, October 06, 2013

What is a constant vector?

A constant vector is one which does not change with time (or any other variable). For example, the origin (0,0,0) is constant, and the point (34,2,22) is constant. They are always in the same place.

A position vector is one that uniquely specifies the position of a point with respect to an origin. For any point P in space, we can define the position vector p = the vector from O to P (where O is the origin). This contrasts with velocity vectors etc. which represent other things.

If A is a constant vector prove that grad(r.A) = A where r is a vector too


Proof
Let r = x i + y j + z k and A = A1 i + A2 j + A3 k


r . A = A1x + A2y + A3z

grad[r . A] = ∂/∂x(A1x) i + ∂/∂y(A2y) j + ∂/∂z(A3z) k

= A1(∂x/∂x) i + A2(∂y/∂y) j + A3(∂z/∂z) k

= A1(1) i + A2(1) j + A3(1) k

grad[r . A] = A1 i + A2 j + A3 k = A

Note; since A is a constant vector ∂/∂x(A1x) = A1(∂x/∂x) and similarly for other two components.

Assignment Question 

Prove that r.A is solenoidal and irrotational 

(Ans: Prove dive (r.A) =0 and Curl (r.A) =0

Saturday, September 14, 2013

Qingdao Haiwan Bridge












The Worlds Longest Sea Bridge stretches a massive 26.4 miles.The Qingdao Haiwan Bridge was completed on December 27, 2010 and costs a 5.5 billion pounds to build.

Thursday, September 12, 2013

Saturday, September 07, 2013

Teachers' day at St Michael's College.

Photo: WE SALUTE OUR BELOVED TEACHERS
St.Michael's College,Cherthala

The man behind the first row is a familiar face!

-K A Solaman 

Thursday, September 05, 2013

All teachers retired!



NATIONAL TEACHERS' DAY

These are all  teachers retired from St Michael's College, Cherthala

 From top L to R I Row 1 P O Thomas, 2 Catherine Morris, 3 T C Koshy, 4 P J Paul 5 A C Joseph 6 K G Sudhakaran Nair, 7 S Peaceamma, 8 V R Haridas, 9 N Vasundara Kamath 

II Row 10 Glory Joseph Mathan 11 P A Jochan 12 P N Vishnu radhan Nampoothiri 13 A P Mathew 14 George Thomas 15 Thresiamma Eapen 16 K V Stella 17 K A Sen, 18 Gricy Peter 

III Row 19 Francis Zelma Queenie 20 K V Ummachan 21 M Shyla Medonna,22 W F Jayamohanan 23 Jose P kalloopparambil 24 R Narayana Pillai 25 P J Jose 26 V K George 27 V A Marykutty

 IV Row 28 K A Solaman 29 M A Mathew 30 Susheela Marshal 31 Angela Jean Thomas 32 M K Kurian, 33 K J John 34 K C Joseph Mathan 35 Margret Isaac 36 Pius Mathai

V Row 37 P V Nirmala, 38 Paul Prasadu 39 Anna Jose 40 V Sankaran Unni 41 V A Francis 42 A S Jacob 43 V K Rajani 44 A T Sen Pillai 45 P R Sreekumara Kurup.

-K A Solaman

Wednesday, September 04, 2013

Happy teacher's day!

Happy teacher's day!



On this teacher’s day.
September 5 is celebrated as Teacher's Day as it is Dr. Sarvepalli Radhakrishnan's birthday and he is regarded as one of the finest teachers.
Teacher is the quintessence of life and it is only through a teacher that we are what we are today. The first teacher in our life is our mother, and then comes the father. They teach us, take care of us and raise us to be good human beings prepared to face the world. The hands that raise the child a thousand times and the hands that rock the cradle  a thousand rules the world. Our parents teach us to follow discipline and to learn the importance of values and respect in life. Each parent has his or her role to play and ideas to contribute. We are students in every step of life. As children, we learn from parents and the parents are our very first teachers.
Then we go to school and there we  learn from our teachers. We learn the basics of every language from our teachers. They teach us science, mathematics, social studies and what else. In colleges too we are supplemented with our beloved teachers.   It is indeed a pleasure and privilege to be with such learned people who selflessly teach us the art of science, the beauty of the surroundings and the history of the world. Teachers are gems and we cherish them forever.
Our next stage is the world where we start a career. Our team manager is our teacher. There we realize the importance of all the values, and rules set down by our parents at that young age. Suddenly, the discipline of putting things back in place, of going to bed on time, of praying when we wake up, all begins to make sense. We realize that time is money and we stop wasting time.
As we move further on in life, we settle down to a happy family life. Our spouse becomes our teacher. We learn a lot from him or her. She or he comes from a different background and we learn the art of adjustment and compromise. We share, care and begin to learn to share our personality with another person gradually we become parents. Our learning does not end here. We begin to learn from children. Child is the father of man- this Wordsworth statement perhaps means that the qualities exhibited by a child will deepen and appear in a marked form when the child grows up into a man. By observing and studying the behaviour, the inclinations, the preferences, the prejudices and the tendencies of child we can form an idea as to what sort of man he will develop into. We begin to behave ourself, we stop swearing and we do not indulge in bad habits. We learn from children. They are our best teachers.
As we grow old, we look back rocking our experiences back and forth. We realize that Teachers are Gems, they are important and they are here to make us what we are today. We are all students of one common teacher – LIFE. Life is the biggest teacher.
So on this teacher’s day let us all salute our loved, respected and amazing teachers!

K A Solaman

Monday, August 26, 2013

The Beta Decay

β− decay.











An unstable atomic nucleus with an excess of neutrons may undergo β− decay, where a neutron is converted into a proton, an electron and an electron-type anti-neutrino (the antiparticle of the neutrino).

This process is mediated by the weak interaction. The neutron turns into a proton through the emission of a virtual W− boson. At the quark level, W− emission turns a down-type quark into an up-type quark, turning a neutron (one up quark and two down quarks) into a proton (two up quarks and one down quark). The virtual W− boson then decays into an electron and an anti-neutrino.

Sourav Poudel asked about Beta Decay. If anyone has any vital information about beta decay, please share with us.

Sunday, August 18, 2013

The geometric shape of a galactic core



The geometric shape of a galactic core, or a black hole. Why would the shape be tornadic or whirl pool like. The gravitational pull would be from the singularity and pull equally from all directions and not simply 360 degrees on a plane

Friday, August 09, 2013

Paul Dirac
















Paul Adrien Maurice Dirac was born on 8th August, 1902, at Bristol, England.

"Dirac's work was concerned with the mathematical and theoretical a
spects of quantum mechanics.

He began work on the new quantum mechanics as soon as it was introduced by Heisenberg in 1925 - independently producing a mathematical equivalent which consisted essentially of a noncommutative algebra for calculating atomic properties - and wrote a series of papers on the subject, published mainly in the Proceedings of the Royal Society, leading up to his relativistic theory of the electron (1928) and the theory of holes (1930). This latter theory required the existence of a positive particle having the same mass and charge as the known (negative) electron. This, the positron was discovered experimentally at a later date (1932) by C. D. Anderson, while its existence was likewise proved by Blackett and Occhialini (1933 ) in the phenomena of "pair production" and "annihilation".

In early 20th century Paul Dirac, came up with an equation that had a negative energy solution that was simply ignored.
-K A Solaman