» «
לייזר
איך פועלת קרן לייזר?



קרן הלייזר, שכמו המצאות מדהימות שונות במאה ה-20 התבססה גם היא על תגלית של אלברט איינשטיין, היא קרינה ממוקדת של אור או מולקולות, מעין אלומת אור בלתי נראית לעין אנושית.

קרני לייזר משמשות כיום כלי עזר חשוב בעולם הרפואה. ידועים למשל ניתוחי עיניים בלייזר. בזכות היותה של קרן הלייזר מרוכזת ובעלת אנרגיה גבוהה מאוד, כשהיא מכוונת אל רקמה חיה ולא רצויה, האנרגיה של קרן הלייזר מחממת את המים שבתאי הרקמה והתאים נמסים, מבלי שייגרם נזק לתאים השכנים.

בצורה דומה נעשה שימוש גם לחיתוך בקרן לייזר בתעשיה. בתחום הבידור משתמשים בלייזר כדי ליצור הולוגרמות ולעשות מופעי אורות מרהיבים. שוטרי תנועה נעזרים בקרן לייזר כדי לעצור נהגים שעוברים את המהירות המותרת. גם בשדה הקרב פותחו מערכות לייזר חדשניות שיאפשרו בעתיד הגנה והתקפה. בתוך שנים אחדות יוכלו קרני לייזר להפיל טילים כדי להגן על השמיים מהתקפות האוייב או לתקוף כוחות אוייב באופן מדוייק והרסני פחות.


גם כאן איינשטיין עזר - נשק הלייזר שיגיע בקרוב למטוסי הקרב ויחסוך חיי אדם (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


מופע קרני לייזר עם מוסיקה:

http://youtu.be/i5Va8yyJFGA


פרופסור שמדגים את פעולת קרן הלייזר:

http://youtu.be/FAc5bXX4qog?t=6s


וההסבר המדעי של הלייזר:

http://youtu.be/1LmcUaWuYao
תקליטור
איך פועל התקליטור?



התקליטור, הדיסק, מאחסן נתונים באמצעים אופטיים, כלומר בעזרת אור. הנתונים מאוחסנים על הדיסק בשכבת חומר שיש בה מישורים ושקעים, מעין בורות זעירים שמוטבעים על פס זעיר של חומר בגובה של אחד חלקי 200 מעובי השערה. הקו הזה נמתח בספירלה, ממרכז התקליטור אל שוליו.

כל המידע הדיגיטלי נרשם על גבי הדיסק בשפה בינארית, סימון של המוני 1 ו-0. הסימן 1 מיוצג בשינוי בין בור למישור ו-0 מיוצג על ידי חוסר שינוי.

בייצור המוני של דיסקים מסחריים, למשל מוסיקליים, הנתונים מוטבעים אליו במפעל. אל דיסקים צרובים, לעומת זאת, נצרבים הנתונים באמצעות צורב ביתי, כשבדיסקים של היום ניתן למחוק ולצרוב מידע חדש שוב ושוב.

השם "תקליטור" בא מחיבור של המילים תקליט ואור. התקליט הוא הצורה העגולה שלו, שהחליפה את תקליט הוויניל והאור בא מהעובדה שהקריאה והכתיבה בתקליטור מתבצעות בקרן לייזר, קרן אור.


כך פועל התקליטור:

http://youtu.be/qrToK_YXDIQ


אנימציה שמראה זאת היטב:

http://youtu.be/YF0Si5JNH9E


וכך קורא אותו המחשב:

http://youtu.be/uwYcnLDApsQ
הולוגרפיה
מהי הולוגרמה?



ההולוגרמה היא מעין צילום תלת ממדי. ההולוגרמה משמרת מידע תלת-מימדי, שנשמר מעצם שצולם בתהליך הנקרא הולוגרפיה. פעמים רבות נותנת ההולוגרמה תחושה שהעצם נמצא ממש בתוך התמונה. את ההולוגרמה יוצרים באמצעות שתי קרני לייזר, שכל אחת מתפקדת באופן אחר - האחת מאירה את העצם והשניה מתארת אותו (אחת מציגה את מופע האור של העצם והשניה את איך שהוא נראה).

הולוגרמה היא מעין יצירה בעלת ממדים רבים. המילה עצמה באה מהשפה היוונית ופירושה "התמונה כולה".

כיום משתמשים בטכניקת ההולוגרפיה גם לצורך אחסון של מידע בצורה אופטית. מוכרות לרבים מאיתנו המדבקות המבריקות בשלל צבעים, שעל מוצרים רבים. מדבקות אלה מאחסנות מידע רב.


הנה הסבר של ההולוגרמה:

http://youtu.be/uCx1ntBsJqE?t=9s


מסך מבוסס הולוגרמה כפי שצופה לנו העתיד:

http://youtu.be/wwUcZMfmj-Q


המצלמה ההולוגרפית שתוכל לצלם עם שתי קרניים:

http://youtu.be/AXhGfkGh4vM


מדבקות ההולוגרמה:

http://youtu.be/dMm_S9a779E


וסרט תיעודי שמסביר כיצד יוצרים הולוגרמות:

https://youtu.be/LhYyyLd5ZTg?long=yes
תותח לייזר
מהו תותח הלייזר העתידי?



טכנולוגיית ירי באמצעות קרני לייזר בסגנון "מלחמת הכוכבים" מפותחת על ידי ממשלת ארצות הברית לקראת עתיד שהוא כלל אינו בדיוני. באמצעות סוכנות המחקר והפיתוח שלו לאמצעי הגנה DARPA, וחברת לוקהיד מרטין, מפתח הצבא האמריקאי תותח לייזר (Laser attack weapon) שיופעל ממטוסים ומשמיד כלי טיס ויעדים של האוייב, בקלות ובדיוק מדהים. בניגוד לטילים של ההווה, הנשק העתידני הזה יוכל לחלוש על 360 מעלות מסביבת המטוס היורה. האפשרות המדהימה היא היכולת לירות על כלי טיס של האויב לכל הצדדים שמסביב למטוס אך גם מעליו ומתחתיו ואפילו מאחורי המטוס היורה.

המבחנים הצבאיים והאיירודינמיים שנעשים כיום על הנשק העתידני יוכיחו אם מדובר בנשק בטוח ויעיל. אם תותחי הלייזר האווייריים ייכנסו לשירות פעיל הרי שמדובר בהגשמת חזונו של גאון הטכנולוגיה ניקולה טסלה, שחזה כבר לפני 100 שנים את קיומן של "קרני מוות" ללוחמה כזו וניבא שיום יבוא וקרני לייזר רבות עוצמה יאפשרו בדיוק את זה.


בקרוב נשק הלייזר הזה יגיע למטוסי קרב (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


דיווח של הצי האמריקאי על תותחי הלייזר הללו:

https://youtu.be/EqN2v8iVuqg


הנה דיווחים וציטטות של בכיר בצבא האמריקאי על שימוש מבצעי שנעשה בנשק הזה במפרץ הפרסי:

https://youtu.be/hFPl2O84xJU


התקנות ראשונות כבר נעשו באמריקה:

https://youtu.be/N-SCnrmRrKg


וסרטון אחרון על חזונו של טסלה שהופך לממשי:

http://youtu.be/3bEs7IvBToM

לייזר

נבל לייזר
איך מנגנים בנבל הלייזר?



נבל לייזר (Laser harp), או פשוט ה"לייזר הארפ", הוא כלי נגינה מבוסס קרני ליייזר. זהו סוג של "נבל אורות", שעושה שימוש בטכנולוגיית לייזר כדי ליצור מספר אלומות לייזר שונות, כל אחת מייצגת צליל מסוים, וביחד הן יוצרות מוסיקה אלקטרונית עם מופע אורות מרהיב. בהכילו גם אורות וגם צלילים, מאפשר נבל הלייזר חוויה מרהיבה בהופעות חיות.

כל קרן לייזר בנבל האורות הזה משמשת כמיתר. שבירה בעזרת הידיים, של כל אחת מקרני הלייזר, מפיקה הוראות דיגיטליות בשפת MIDI. אלו מעין פקודות אלקטרוניות שמועברות לכלים כמו סינטסייזרים, סמפלרים או מכונות תופים, והם מפיקים צלילים שתוכנתו מראש.

את הלייזר הארפ הראשון המציא ברנרד סג'נר, שגם ניגן בו לראשונה בשנת 1981. מוסיקאים שונים מנגנים בו בהופעות חיות. במיוחד התפרסם בשימוש בלייזר נבל יוצר המוסיקה האלקטרונית הפופולארי מצרפת, ז'אן מישל ז'אר, שמופיע איתו כל השנים.

רוב נבלי הלייזר הם טכנולוגיים ומתמקדים בחדשנות. אך יש גם נבלי לייזר המעוצבים כנבל קלאסי ומאפשרים לנגן עם האור כמו במיתרים של הכלי הקלאסי העתיק.


נגן לייזר הרפ (נבל לייזר) בהופעה חיה:

https://youtu.be/-mGhCBnGQF0


ועוד אחד:

https://youtu.be/9DlwQJX3qag


הרכב ישראלי מדגים גם הוא בלייזר הארפ:

https://youtu.be/WL0SjT_CEE8


מנגינת הטטריס בנבל הלייזר בתכנית ריאליטי:

https://youtu.be/T-TF7bgm2jg


לייזר שמדמה בקרניו נבל מסורתי:

https://youtu.be/GQGptfFWZRE
חיתוך יהלומים
איך מלטשים וחותכים יהלומים?



כשמקבלים במלטשת היהלומים את היהלומים הגולמיים מתחילה עבודת הליטוש הזהירה שלהם. בעזרת מצלמה זעירה שמחוברת למחשב בוחנים כל יהלום ויהלום. הצבע והניקיון שלו נבדקים היטב ומתועדים והאבן נרשמת על כל פרטיה במאגר. הוראות מדויקות נרשמות לליטושה והיא מועברת למלטש. ישנם תהליכים שונים בליטוש, כולל ניסור היהלום בלייזר, שמאבד מעט מאד מהמשקל של היהלום. ישנו ליטוש מיוחד ליהלומים לבנים ותהליך ליטוש אחר ליהלומים צבעוניים.

הליטוש עצמו נעשה באופן אוטומטי על ידי מכונה שמחוברת למחשב. לאחר הליטוש נבחנת כל אבן על ידי גמולוג, מומחה ליהלומים שמאשר את הביצוע או מחזיר את היהלום לתיקונים ושיפורים בליטוש.


הנה סרטון הסבר בעברית על ליטוש יהלומים מתקדם:

http://youtu.be/FT-EtQVuhUU


הנה ליטוש ידני של אמני ליטוש אמיתיים:

http://youtu.be/ci5gQnsdEgA


הנה סרטון באנגלית על חיתוך וליטוש היהלומים:

http://youtu.be/5OLI_Pthu0o


הנה עוד סרטון על ליטוש יהלומים:

http://youtu.be/U1VzhE5AGvc
קרני מוות
מהן קרני המוות של טסלה?



רבים לא יודעים שבסוף חייו ניסה הממציא הגאון ניקולה טסלה, לפתח "קרני מוות" (Death Rays). זוהי המצאה שהייתה אמורה להיות מסוגלת לפוצץ מטוס באוויר, טנקים בשדה הקרב ואפילו צוללות מתחת לפני הים. הרעיון נבט בראשו של טסלה הזקן והוא אף פרסם אותו בעיתונות, אך הוא זכה לביקורת קטלנית על קרני המוות הללו, בעיקר כיוון שלא יכול היה להציג דבר מלבד רעיון ראשוני וכנראה גם ללא בסיס הנדסי או מדעי של ממש. ואכן, קרני המוות מעולם לא פותחו על ידי ניקולה טסלה ומלבד פרסומם כרעיון הוא לא הספיק ליישם בחייו דבר בתחום זה.

באופן אירוני, הצליח טסלה לחזות את העתיד או לפחות את הצד המשונה שלו.. המדע המודרני הכמעט בידיוני גילה מאז את קרני המוות, בעת שפיתחה ארצות הברית את תכנית ההשמדה של טילים רוסיים בחלל. התכנית, שזכתה לשם "מלחמת הכוכבים", התבססה על השמדה באמצעות קרניים דומות ולבסוף התגלתה כלא מעשית. ואולי כן, שכן כיום טוענים ההיסטוריונים ש"מלחמת הכוכבים" היה אחת הסיבות להתמוטטות הגוש הקומוניסטי ומירוץ החימוש הגרעיני..

הטכנולוגיה הצבאית בימינו יודעת לעשות דברים רבים שהם מתקדמים מאד, כמו הנשק הסקלרי שמתבסס על אנרגיה אלקטרומגנטית חזקה פי כמה מאבק שריפה לירי של פגזים. קרני מוות, שפעלו כנשק לייזר ימי, פותחו למשל על ידי ארה"ב ובריטניה. בשנות ה-80 הבריטים כמעט והשתמשו בהן במלחמת פוקלנד, כדי לסנוור טייסים של ארגנטינה, יריבתה של אנגליה בעימות.


הנה קטע ממשחק שבו יורים קרני מוות מ"מגדל טסלה" שהמציא ניקולה טסלה:

https://youtu.be/gm41frzxtFM


והנה חששות של אנשים שפיצוץ שאירע בארה"ב היה תוצר של תקלה בקרני מוות שמפתח הצבא:

http://youtu.be/h_0WYF6dT6M


הנה דיווח מהשנים האחרונות על כך שלארה"ב כבר יש נשק מסוג זה שפוגע במטוסים:

http://youtu.be/bTCQvhlz4L8


ומטוס בואינג מצויד במערכת ירי לייזר להשמדת טילים:

http://youtu.be/6w-ql8msl0U


סרט רוסי עם תרגום על ההמצאה המפחידה של טסלה:

https://youtu.be/Bewore4Tl9M?long=yes
חשמל בחלל
איך בעתיד ייצרו חשמל בחלל?



האנרגיה הסולארית בכדור הארץ הולכת והופכת שימושית. ככל שמחירי הדלק עולים והעולם פחות ופחות מעוניין להיות תלוי בדלק, גדל הרצון לנצל את השמש לייצור של חשמל זול ונקי לסביבה. בשנים האחרונות חוקרים יותר ויותר את האפשרות לייצר אנרגיה סולארית מהחלל.

היתרונות בהוצאת הלוחות הסולאריים לחלל הם גדולים ואפשר לסכם אותם בקיצור בכך שאין שום דבר שמפריע לקרני השמש וחוסם חלק מהן, בדרך אל הלוח הסולארי שימיר אותן לחשמל. לא עננים, לא אטמוספרה ולא שום דבר - הדרך פנויה להפקת כמות האנרגיה המירבית.

מערכות חשמל סולארי חללי (Space Solar Power או SSPS) יוכלו לקלוט את קרני השמש ולהמירן לאנרגיה. את האנרגיה ישדרו המערכות החלליות לתחנות קליטה על פני כדור הארץ, בצורה של קרני לייזר או מיקרוגל. שם הן יומרו לחשמל, שישמש לתאורה, חימום ושאר השימושים האנושיים בחשמל.

ביפאן עובדים על תחנה כזו במסגרת תכנית החלל שלהם הנקראת JAXA. הם מבטיחים שעד 2030 תוצב תחנת הכוח החללית הראשונה בחלל ותחל לעבוד. סין כבר הודיעה שתקדים גם היא לעשות זאת וכבר ב-2025 היא מתכוונת למקם חווה סולארית בחלל.


כך ניתן לייצר חשמל בחלל בעתיד בטכנולוגיית SSPS, מה שסין עומדת לעשות בקרוב:

https://youtu.be/zrO3OZ92Znc


הנה הסבר של הרעיון:

https://youtu.be/y2eQfpXQeTQ


כך תשודר האנרגיה שתצטבר בתחנת החלל אל תחנת הממסר שעל כדור הארץ ומשם אל הערים הגדולות והישובים:

https://youtu.be/BoxXlF9mepU


וגם כאן:

https://youtu.be/vJcev0Jq3Ig


ומודל של תחנות כוח חלליות שיעבירו חשמל כדי להאיר ערים שלמות על פני כדור הארץ:

https://youtu.be/MrVyr-ndElw


מכונת זמן
האם מכונת זמן היא עניין של זמן קצר?



חוץ ממדען איראני משונה בשם עלי ראזגי, שטען בשנת 2013 שהמציא מכונת זמן שמקפיצה אדם כמה שנים קדימה, או לפחות מספרת לו מה יקרה בשנים הקרובות, איש לא מתיימר להתקרב אפילו לפיתוח יומרני שכזה.

פרופסור אמריקני בשם רונאלד מאלט מציג בשנים האחרונות רעיון חדשני ליצירת מכונת זמן, על ידי יצירה של מעגל לייזר כה חזק, שהוא מעוות את המרקם של חלל־זמן וכך נוצרת בו לולאה, שתוכל לחבר את הזמנים. על ידי הלולאה הזו יחוברו להם העבר דרך ההווה אל העתיד ושוב לעבר. בקיצור, אומר מאלט, נוכל לבקר בזמנים אחרים בלי בעיות מיוחדות..

גם בטכניון בישראל הצליח פרופסור לפתח מודל תיאורטי של מכונת זמן וצוותים שונים, כולל של חברות טכנולוגיה מנסים ללמוד את התחום וכיצד התיאוריות של אלברט איינשטיין, מאפשרות פיתוח מהפכני שכזה.

אבל מימוש? - זה עדיין רחוק. מכונה שמסיעה אנשים בזמן היא חלום רחוק, שחוץ מסרטי קולנוע הוליוודיים, ספרים של גלילה רון-פדר וסדרות טלוויזיה ישנות, איש עוד לא ממש יכול להציג.


התיאוריה של פרופסור רונאלד מאלט כדי ליצור מכונת זמן:

http://youtu.be/oRWwI61so5Q


על האיראני שבנה מכונה שתקפיץ אתכם כמה שנים קדימה:

http://youtu.be/1hjl6nFsYZo


ואיש שנסע לעתיד דרך הארון שמתחת לכיור במטבח שלו:

http://youtu.be/Yuhr6nUH31k
מה מיוחד בשמיים של מדבר אטקמה בצ'ילה?



מדבר אטקמה שרובו מצוי בצ'ילה הוא המדבר הצחיח ביותר בעולם. בשל היותו גבוה מאד מעל פני הים, 5000 מטר באזורים רבים, אין בו גשם כמעט בכלל. לכן אין בו כמעט עננים והשמיים בו נקיים ומתאימים לתצפיות בחלל.

מצפה הכוכבים פאראנאל במדבר אטקמה שבצ'ילה הוא מהמשוכללים בעולם. יש בו 4 טלסקופים עצומים וחדישים במיוחד. באמצעות קרן לייזר שמנחה את הטלסקופ, הוא צופה על מרכז גלקסיית שביל החלב.


פעילות קלה:
=========
נסו למצוא על פי התמונות שב"ביקור וירטואלי" היכן נמצא מצפה הכוכבים פאראנאל.


הנה סרטון של מצפה הכוכבים פאראנאל שבמדבר אטקמה:

http://youtu.be/RdV_fZHCfco?t=20s


והנה עוד סרטון שמראה את מצפה פאראנאל גם מבפנים:

http://youtu.be/j5VhIUpIASE


הנה סרטון שמראה את חשיבות המצפה לחקר היקום:

http://youtu.be/8mj17tBgAPE
מה עושה הרדאר המשטרתי?



נהיגה במהירות גבוהה עלולה להיות מסוכנת ולגרום לתאונות קשות. הרדאר המשטרתי הוא כינוי למכשיר שבעזרתו מגלה השוטר נהגים שנוהגים מהר מדי. פעם הוא היה מבוסס על גלי רדיו, אבל עם הזמן התגלו בעיות רבות בזיהוי המהירות והבינו שהוא לא היה מדויק מספיק. כיום משתמשים ב"אקדח לייזר" או "רובה לייזר". זהו מכשיר שבמקום גלי רדיו לא מדויקים שולח קרן לייזר מדויקת הרבה יותר. במשטרה קוראים לו ממל"ז (ראשי תיבות של "מד מהירות לייזר").

איך עובד הממל"ז? - מחזיקים אותו ביד ומכוונים אל הרכב הנוסע כמו אקדח. כשהשוטר לוחץ על הכפתור, נשלחת קרן לייזר אל הרכב הנוסע וחוזרת בחזרה. לפי המהירות שבה היא עושה את המסלול הלוך וחזור, כותב הממל"ז את מהירותו של הרכב.

אחרי שאקדח הלייזר מזהה ממרחק רב את המהירות שבה נוסע הרכב שאליו הוא כיוון והשוטר וידא שהוא עבר את המהירות המותרת, הוא יכול לעצור את הנהג ולהעניש אותו בקנס כספי שעליו לשלם. אחרי שהנהג ישלם את הקנס ויפסיד כסף, משערים במשטרה שהוא יקפיד בעתיד לנהוג לאט יותר ולשמור על בטיחותו ובטיחות הנוסעים בכביש.


הנה "אקדח לייזר" בידי שוטר התנועה שממהר לעצור ולרשום דו"ח עם קנס לנוהגים מהר:

https://youtu.be/2YpekUblCdw


כך השוטר מכוון את קרן הלייזר ומזהה את מהירות כלי הרכב שאליהם הוא כיוון:

https://youtu.be/zLpAEi1kZpw


וכך פועל הרדאר שבתוך הרכב:

https://youtu.be/R2dgDedg9BE
האם ארכימדס המציא קרני מוות?



לא רבים יודעים שהמדען היווני ארכימדס סייע גם בהמצאת מתקנים צבאיים. בהגנה על עירו שהותקפה על ידי הצבא הרומי, פיתח ארכימדס את "קרן המוות של ארכימדס". קרן המוות יצאה ממכשיר שבו הותקנו מגינים מבריקים, שהותקנו על החומה של העיר סירקוזה. המגינים הללו יצרו מראה ענקית שריכזה את אור השמש לקרן אור מרוכזת וקטלנית, שכוונה אל מפרשי הספינות הרומיות ואל גוף הספינות ושרפה אותם.

בניסוי ביוון הצליחו לשרוף 60 איש עם מראות בידיהם סירת העץ בתוך פחות מדקה. אך בניסוי שבוצע בשנת 2005 במכון הטכנולוגי של מסצ'וסט לא הצליחו לשרוף דגם של ספינה רומית.

במאה ה-20 הכריז ניקולה טסלה על קרני המוות שלו, טכנולוגיה שהבטיחה ליישם את הרעיון של ארכימדס, אבל עם טכנולוגיה עדכנית ויעילה הרבה יותר. אבל גם הקרני המוות של טסלה לא הוכיחו את עצמן. רק בימינו, הצליחו להגיע לקרני לייזר שמרכזות אנרגיה מטורפת בקרן יעילה וקטלנית ובקרוב נראה את נשק הלייזר במטוסי קרב ובהמשך אף בשדה הקרב שעל האדמה.


הנה סרטון ללא מילים שמתאר ציורים ושחזורים של קרני המוות הללו:

http://youtu.be/axZg5lt4-d4


קרני מוות מודרניות, שמדגימות את העיקרון של ארכימדס:

http://youtu.be/TtzRAjW6KO0


ונשק הלייזר שבקרוב יגיע למטוסי הקרב המודרניים (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.