Какой ты сегодня?
Показать полностью
9
fiztehjoke
2823
рейтинг
15 подписчиков
5 подписок
12 постов
5 в горячем
Награды:
Альтернативный взгляд на мир рутины
Показать полностью
7
К физикам-экспериментаторам смерть приходит со штангенциркулем
Показать полностью
1
Eto ya начинаю новый учебный год
Показать полностью
4
Ученые рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
Группа ученых из Института космических исследований РАН, Института водных и экологических проблем СО РАН и Московского физико-технического института предложила способ определения глубины промерзания почвы по данным спутниковой микроволновой радиометрии.
Вечная мерзлота, морские льды, снежные и ледяные покровы, континентальные ледниковые щиты, горные ледники и системы ледяных облаков являются ключевыми компонентами криосферы Земли. Научное исследование криосферы имеет большое значение для решения задач, связанных с изменением климата, региональными водными ресурсами, деградацией вечной мерзлоты и изменением уровня моря. Однако регионы с компонентами криосферы, как правило, характеризуются суровыми климатическими условиями, большой протяженностью и труднодоступностью.
Спутниковая микроволновая радиометрия является наиболее оптимальным методом дистанционного зондирования, который позволяет исследовать недоступные или даже ранее неизвестные места нашей планеты.
«Этот метод имеет ряд преимуществ. Среди них получение данных с обширных площадей, большая частота наблюдений в высоких широтах, независимость сбора данных от солнечной освещенности и атмосферных условий, чувствительность к подповерхностным процессам, а также относительная дешевизна. Мы проверили точность метода на примере Кулундинской равнины — обширной степи южной части Западной Сибири. Для этого потребовалось провести сравнительный анализ данных спутниковой микроволновой радиометрии, реальных параметров почвы и климатических характеристик, полученных на метеостанциях», — рассказал Василий Тихонов, доцент кафедры космической физики МФТИ и старший научный сотрудник ИКИ РАН.
Оказалось, что одинаковые значения данных со спутника могут соответствовать разной глубине промерзания почвы. На это влияет способность почвы к микроволновому излучению, которая может меняться в зависимости от влажности, засоленности, состава и других характеристик. Также ученые выяснили, что однократные измерения с помощью радиометрии не могут дать точных результатов, так как радиоволны отражаются от границ между мерзлым слоем и незамерзшей почвой.
Исследователи включили это в расчет и предложили метод, с помощью которого можно определить глубину промерзания почвы по данным спутника SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) с высокой точностью. Дистанционное определение глубины промерзания основано на совместном использовании разработанной авторами модели излучения в зависимости от характеристик почвы и ежедневных рядов дистанционных измерений тепловых излучений. Период исследования начинался с даты замерзания, которая определяется по спутнику как резкое возрастание теплового излучения, и завершался началом оттаивания — резкого уменьшения теплового излучения.
Значения толщин мерзлого слоя почвы, измеренные и рассчитанные по модели для четырех исследуемых участков Кулундинской равнины (Алтайский край). Номер участка указан рядом с зависимостью, черные значки соответствуют измеренным значениям, красные треугольники — рассчитанным
Модельные расчеты сверили с реальными измерениями на тестовых участках (рисунок 1). Полученная зависимость достаточно высока, чтобы использовать метод для восстановления значений глубины промерзания почвы по спутниковым данным.
Источник: zanauku.mipt.ru/2019/07/18/uchenye-rasschitali-glubin...
Результаты опубликованы в журнале «Исследование земли из космоса» РАН: https://journals.eco-vector.com/0205-9614/article/view/12723
Показать полностью
1
Российские школьники завоевали пять медалей на Международной физической олимпиаде!
Российские школьники завоевали пять медалей на Международной физической олимпиаде, которая прошла в Тель-Авиве.
Золото взяли Григорий Бобков, Алексей Шишкин и Владимир Малиновский из московской школы № 1589 и Андрей Панферов из школы-интерната имени А. Н. Колмогорова МГУ имени М. В. Ломоносова, а серебряным призером — Елисей Судаков из Вологодского многопрофильного лицея.
Руководителем сборной выступил проректор по учебной работе и довузовской подготовке МФТИ Артем Воронов, заместителями — доцент Михаил Осин и ведущие инженеры учебно-методической лаборатории по работе с одаренными детьми Виталий Шевченко и Федор Цыбров.
Согласно указу Владимира Путина «Об учреждении премий Президента Российской Федерации победителям международных олимпиад по общеобразовательным предметам и тренерам, осуществлявшим их подготовку» победители международных олимпиад за 2018 и последующие годы получат премию:
• Золотая медаль — 1 000 000 рублей;
• Серебряная медаль — 500 000 рублей;
• Бронзовая медаль — 400 000 рублей.
Также общий фонд для награждения тренеров будет равен сумме премий, выплаченных лауреатам соревнований по соответствующему предмету. Победители и призеры смогут потратить премии на образование, отдых и оздоровление, саморазвитие и самореализацию.
Показать полностью
1
Человек-муравей и квантовая физика
В фильме «Человек-муравей и Оса», показаны технологии, умеющие увеличивать и уменьшать вплоть до квантовых размеров дома, машины и даже людей. А также супергерои Человек-муравей и Оса, освоившие их для борьбы с преступностью. В отличие от других фильмов франшизы, где технологии подаются зрителю без объяснений, здесь авторы пытались подвести некую наукообразную базу под происходящее. Получилось так себе… Причем сценарист это, похоже, понимал, о чем свидетельствует хотя бы ироничная фраза главного героя: «А обязательно повторять слово «квантовый» через раз?»
Съешь меня и выпей меня
В кино: Герои запросто уменьшают автомобили и даже многоэтажки, а потом увеличивают обратно. Один из персонажей перевозит здание, словно чемодан на колесиках, а автомобили переносит в футляре. Более того — они уменьшают главного героя до размеров, меньших, чем атомное ядро!
В жизни: Вы ждали эти три заветных слова: «закон сохранения массы». Масса не может взяться ниоткуда и не может просто так исчезнуть. Потому масса уменьшенного здания будет той же, что у большого. Повозите-ка на колесиках «хрущевку»! Но из чего такой дом будет сделан? Если по высоте, ширине и длине здание уменьшится хотя бы в 20 раз, то его объем — в 8 000 раз. Во сколько же должна возрасти плотность его материалов? Бетон плотностью порядка 2 000 кг/м³ превратится в нечто чудовищное с плотностью в 16 млн килограммов на кубометр. Нейтронные звезды бы делать из такого бетона! Но ни один материал невозможно сжать в 20 раз. При огромных давлениях изменение объема материалов составляет едва ли пару процентов, далее уже идет разрушение кристаллической структуры.Даже если предположить, что лишняя масса удаляется в окружающую среду (благодаря какому процессу?), а при увеличении домика — набирается из воздуха, то получается лажа. Тогда при уменьшении здания вокруг него образуется облако из силикатов (вредны для вдыхания!), которое толстым слоем пыли покроет все вокруг. А при увеличении оно начнет высасывать необходимые материалы из воздуха мгновенно. Вокруг здания образуется вакуум, куда тут же устремится ураганный ветер. Что уж говорить об уменьшении Человека-муравья до размеров атомного ядра. Если принять диаметр ядра за одну квадриллионную (-15 степень), то плотность персонажа превысит 10^45 кг/м³. Это уже не нейтронная звезда, а вполне себе черная дыра.
Призрак
В кино: В ходе неудачного эксперимента по открытию «пути в квантовый мир» маленькая девочка получила редкую способность. Связь между молекулами ее тела может ослабевать, а девушка — проходить сквозь стены. Удобно, однако радости героине способность не доставляет.
В жизни: Человек, даже Человек-муравей, состоит на значительный процент из воды. Чтобы разорвать ковалентные связи в молекуле воды, необходимо в среднем затратить 900 кДж на моль. Один моль воды имеет массу в 18 г, тогда, чтобы порвать все связи в теле человека массой 70 кг (предположим для простоты, что он только из воды состоит), потребуется 3,5 млрд Дж энергии. Так как человек гораздо сложнее, чем 70 кг воды, то энергии нужно еще больше. Если девушка не носит с собой карманный ядерный реактор, как Железный Человек, то столько энергии ей просто неоткуда взять. Не говоря уже о том, что при диссоциации всех молекул и атомов в ее теле она просто не сможет жить.
Вечное сияние квантового разума
В кино: Мозги главного героя и женщины, попавшей в субатомный мир, квантово запутываются, благодаря чему они могут обмениваться мыслями и даже управлять сознанием друг друга. «Ваши мозги квантово запутались благодаря познеровским молекулам в ваших мозгах», — говорит главный физик.
В жизни: Эпизод отсылает к «квантовому сознанию», маргинальному направлению науки, согласно которому, так как наши мозги состоят из атомов (удивительный факт), то для них применимы различные эффекты из квантовой физики. Поначалу к «квантовому сознанию» относились серьезно, а Роджер Пенроуз даже написал книгу «Новый ум короля», неоднократно раскритикованную впоследствии.
В фильме с запутыванием сразу несколько проблем. Во-первых, для запутывания частиц используются сложные процедуры, какие явно невозможно проделать с двумя мозгами. Во-вторых, запутывание предполагает изменение состояния одной частицы при изменении состояния другой — о передаче мыслей здесь речи не идет. В-третьих, мозг — это не лаборатория со сверхнизкими температурами и высоким вакуумом, и даже возникнув, любые связанные состояния разрушатся практически мгновенно. И здесь возникают «молекулы Познера», последняя надежда «квантового сознания». «Молекула Познера» — это комплекс Ca9(PO4)6, часть гидроксоаппатита кальция.
В 2015 году Мэтью Фишер опубликовал в «Annals of Physics» статью «Quantum cognition: the possibility of processing with nuclear spins in the brain», в которой показывает, что два кластера Познера могут быть запутанными довольно долго и работать как «квантовые кубиты» в «квантовом мозгу». Однако на данный момент это всего лишь красивая гипотеза. Но отметим, что создатели фильма — на острие новых веяний в физике!
Найти иголку в субатомном мире
В кино: Чтобы определить местонахождение героини, попавшей в субатомный мир, ее муж строит огромную установку. И таки получает нужные сведения! Но только «на два часа, потом волны вероятности сместят координату, и следующий раз определить удастся через 100 лет».
В жизни: Принцип неопределенности Гейзенберга. Если героиня настолько мала, что на нее действуют квантовые эффекты, то определить координату ни на два часа, ни на сколько-нибудь, будет невозможно. Квантовый мир показан переливами разноцветных волн, однако сами герои выглядят как обычно, только в триллионы раз меньше. Однако на таких масштабах у них также должны проявиться волновые свойства. Правда, учитывая все вышеописанное, еще одно прегрешение против физики не выглядит таким уж чудовищным. Главное, что фильм получился интересным.
Автор: Олег Фея
Источник: https://zanauku.mipt.ru/2018/11/15/chelovek-muravej-i-kvanto...
Показать полностью
3
Премии международным олимпиадникам!
Владимир Путин подписал Указ «Об учреждении премий Президента Российской Федерации победителям международных олимпиад по общеобразовательным предметам и тренерам, осуществлявшим их подготовку».
Так победители международных олимпиад за 2018 и последующие годы получат премию:
• Золотая медаль — 1 000 000 рублей;
• Серебряная медаль — 500 000 рублей;
• Бронзовая медаль — 400 000 рублей.
Также установлен общий фонд для награждения тренеров, равный сумме премий, выплаченных лауреатам соревнований по соответствующему предмету. Победители и призеры смогут потратить премии на удовлетворение потребностей в сфере образования, обеспечения отдыха и оздоровления, а также иных нужд, связанных с их развитием и самореализацией.
Показать полностью