• ↓
  • ↑
  • ⇑
 
Записи с темой: физика (список заголовков)
11:06 

Возможны ли силовые поля из фантастики?

Andrew Seemann
Имперские псы не помнят, не знают выбранный нами проклятый путь. Но за спиной они ощущают во мраке сокрытую Хаоса суть №Ø

@темы: видео, физика

10:41 

Парадокс Мпембы, или почему горячая вода замерзает быстрее

Andrew Seemann
Имперские псы не помнят, не знают выбранный нами проклятый путь. Но за спиной они ощущают во мраке сокрытую Хаоса суть №Ø
Парадокс Мпембы, замеченный чернокожим школьником-любителем мороженого, наконец, получил строгое объяснение.

Иногда горячая вода замерзает быстрее холодной. На этот эффект обращали внимание еще древнегреческие философы, но долгое время он оставался забытым. В поле современной науки его ввел... африканский школьник Эрасто Мпемба. В 1963 г. он обратил внимание на то, что горячая смесь мороженого застывает быстрее холодной, а в 1969 г. опубликовал статью, посвященную феномену, который впоследствии так и назвали – эффектом Мпембы.

С тех пор было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих этот парадокс по отдельности или вместе. Во-первых, горячая вода быстрее испаряется, тем самым уменьшая свой объем и ускоряя замерзание. Во-вторых, на холодной воде может быстро образовываться тонкий замерзший слой, который изолирует ее и снижает скорость охлаждения остального объема. В-третьих, роль такого изолятора (в случае с мороженым) может играть слой изморози на стенках морозильной камеры. Горячая вода растапливает его, чем обеспечивается лучший контакт с холодными стенками и более быстрое охлаждение. Наконец, свою роль могут играть растворенные в воде вещества. В горячей воде растворение идет лучше, и при охлаждении в ней появляется больше центров кристаллизации, облегчающих замерзание.

Впрочем, что же именно происходит, до сих пор не было известно. Работу Мпембы подхватили физики сингапурского Наньянского технологического университета во главе с Си Чзаном (Xi Zhang). Им, наконец, удалось объяснить парадокс, связав его со свойствами самой воды.

Вспомним, что молекула воды состоит из атома кислорода, который с помощью ковалентной связи удерживает два атома водорода. Кислород частично оттягивает на себя электроны от водородов, так что молекула представляет собой слабый «магнит». В результате отдельные молекулы воды в жидкости слабо притягиваются друг к другу, связываясь водородной связью – прочность ее примерно в 18 раз ниже, чем у ковалентной связи.

По мнению сингапурских ученых, дело именно в водородных связях. Чем плотнее друг к другу находятся молекулы воды, тем сильнее их межмолекулярные взаимодействия деформируют ковалентные связи внутри самих молекул. А вот если воду нагреть, расстояние между связанными молекулами слегка увеличивается. Это приводит к тому, что ковалентные связи внутри молекул релаксируют, отдавая лишнюю энергию и тем самым переходя на более низкий энергетический уровень. В результате горячая вода уже сделала свой первый шаг к ускоренному охлаждению. Во всяком случае, теоретические расчеты, проведенные командой Си Чзана, подтверждают эту версию.

@темы: статьи, физика

23:06 

Как представить десять измерений

Andrew Seemann
Имперские псы не помнят, не знают выбранный нами проклятый путь. Но за спиной они ощущают во мраке сокрытую Хаоса суть №Ø

@темы: видео, физика

13:03 

5 самых крупнейших неразгаданных тайн современной физики

Andrew Seemann
Имперские псы не помнят, не знают выбранный нами проклятый путь. Но за спиной они ощущают во мраке сокрытую Хаоса суть №Ø
Несмотря на новейшие открытия в области физики, мир по-прежнему полон неразгаданных тайн. На какие вопросы современные учёные всё ещё безуспешно пытаются найти ответы?

1. Что такое тёмная энергия?
Тёмная энергия — это нечто такое, что объяснило бы нам, почему Вселенная продолжает расширяться, несмотря на то, что основная действующая в ней сила — сила притяжения, она же гравитация — этому противодействует.
Тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.»
На основании наблюдаемых темпов роста Вселенной, учёные делают вывод, что тёмная энергия должна составлять не менее 70% от общего содержания Вселенной. Но по-прежнему непонятно, что это и где это искать.

2. Что такое тёмная материя?
Это довольно парадоксальная штука: форма материи, не испускающая электромагнитного излучения и не вступающая с ним во взаимодействие. Соответственно, её невозможно ни увидеть, ни как-либо наблюдать.
Очевидно, что около 84% материи во Вселенной не поглощает и не излучает свет. Существование и свойства тёмной материи можно вывести из её гравитационного, радиационного и структурного воздействия на Вселенную. Тёмная материя (предположительно) может состоять из слабо взаимодействующих гравитационных частиц, но до сих пор ни один из детекторов не смог обнаружить эти частицы.

3. Почему существует ось времени?
Итак, время движется вперёд: не только по нашим субъективным ощущениям, но и с точки зрения физики. Этот вывод можно сделать на основании свойства Вселенной под названием «энтропия» — меры, определяющей степень беспорядка системы из многих элементов. В нашей Вселенной царит хаос, который постоянно увеличивается: энтропия непрерывно возрастает, говоря научным языком.

Временная ось — это концепция, описывающее время как прямую, протянутую из прошлого в будущее. «Во всех процессах существует выделенное направление, в котором процессы идут сами собой от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному.» Следовательно, в далёком прошлом энтропия Вселенной была меньше, в будущем — будет больше. Но почему?..

4. Существуют ли параллельные вселенные?
Параллельные вселенные пришли к нам из мира научной фантастики, но за последние два десятилетия превратились в полноправную научную гипотезу мультивселенной: существования огромного (или даже бесконечного) числа параллельных вселенных.

Квантовая механика позволяет даже предположить их количество. По расчётам, проведённым в 2009-м году физиками Андреем Линде и Виталием Ванчуриным, после Большого взрыва образовалось десять в десятой степени в десятой степени в седьмой степени (10^10^10^7) вселенных. Много. Очень много. Но всё-таки не бесконечно много. Хотя для нас это число действительно равно бесконечности: мозг человека не способен воспринять более десяти в шестнадцатой степени (10^16) битов информации за всю жизнь. В результате получается, что человек не может воспринять более десяти в десятой степени в шестой степени наблюдаемых конфигураций.

5. Почему во Вселенной материи значительно больше, чем антиматерии?
В основе нашего понимания устройства мира лежит понятие вселенской гармонии — как на уровне субъективных ощущений, так и на уровне научных знаний. Соответственно, можно предположить, что после Большого взрыва должно было образоваться равное число частиц и античастиц. Но если бы это случилось, пары частицы-античастицы взаимно поглотили бы друг друга: протоны с антипротонами, электроны с антиэлектронами, нейтроны с антинейтронами и т. д., оставив после себя только скучное бесконечное море фотонов. Однако материи существенно больше, чем антиматерии, что позволяет нам всем, собственно, быть и ломать голову над загадкой: почему же так вышло?

@темы: астрономия, физика

19:58 

"Физический ликбез"

Tengro
And can you keep your head, your backbone or your heart? We all found out the answer on the day it fell apart.
Прошу прощения за размещение объявления /что может показаться нахальством/ но тема соответствует.

Ваш покорный слуга, Tengro, совместно со своим товарищем Watchdream (последний на @дневниках почти не бывает) организуют серию онлайн-трансляций на тему физики — от древнейших доньютоновских времен и, в перспективе, до современности с её квантами и бозонами. Называться эта серия трансляций будет "Физический ликбез", никакие великие светила современной науки в её создании не участвуют — но, как нам кажется, интересно рассказать о самых основных вещах из отрасли физики могут и просто увлеченные ею люди.
Первая трансляция будет посвящена как раз доньютоновской физике и механике Ньютона (в планах ещё задача двух тел, законы Кеплера и возможно, только возможно, основные идеи механики Лагранжа).
Состоится она завтра, 10.07.12, в 16:00 по Гринвичу (18:00 по Киеву, 19:00 по Москве соответственно) по адресу: ru.twitch.tv/watchdreamzzz (сейчас там идут технические работы — товарищ преобразует свой старый игровой канал в новый, собственно посвященный физике)
Если вы не успеваете посмотреть трансляцию онлайн — не беда, на этом сайте её можно будет посмотреть в записи и позже.
С радостью отвечу на все возникшие вопросы.

UPD
Организаторы приносят глубочайшие извинения - из-за технических неполадок (включая фоновую соседскую дрель), мы были вынужденны перенести программу на завтра, 11.07.12, на 12:00 по Гринвичу.
запись создана: 09.07.2012 в 19:59

@темы: физика, ссылки, видео

04:35 

Пономарев Леонид, "Под знаком кванта"

Аннотация:
"Книга адресована всем, кому интересны истоки, идеи и главные достижения квантовой физики, под знаком которой прошел весь XX век, а также ее роль в становлении современной культуры. Предыдущие издания книги переведены на 16 языков и во многих странах используются как пособия по истории физики. Автор - член-корреспондент Российской академии наук, профессор - много лет читал лекции на кафедре теоретической физики Московского физико-технического института.
Рекомендовано к изданию Учебно-методическим объединением Совета высших учебных заведений РФ в качестве учебного пособия для студентов высших" бла-бла-бла, короче, вы поняли.
От себя добавлю, что книга замечательная потому, что, во-первых, достаточно просто и увлекательно рассказывает о достижениях в квантовой физике (к середине двадцатого столетия, разумеется. Про превышение частицей нейтрино скорости света и открытие бозона Хиггса тогда были не совсем в курсе), начиная аж с Демокрита и его атомистической теории, и, во-вторых, действительно позволяет почувствовать атмосферу того научного взрыва, который пожаром охватил тогда всю более-менее образованную общественность. Настоятельно рекомендую к прочтению.
Пытался найти копию в fb2, но, увы, нашел только в djvu.
Пономарев Леонид, "Под знаком кванта"

@темы: ссылки, книги, физика

Энциклопедия естественных наук

главная