sigmatau

sigmatau

Оставь надежду, всяк входящий деградировать.
Пикабушник
поставил 3217 плюсов и 1187 минусов
отредактировал 2 поста
проголосовал за 4 редактирования
17К рейтинг 595 подписчиков 1146 комментариев 23 поста 21 в горячем
348

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм

Этим летом я, отлично отдохнув со всей семьёй на Байкале, вернулся домой и узнал, что отдыхать на Байкале нельзя. Особенно с семьёй. Потому что приехав на отдых, ты не найдёшь ровной автодороги, телевизора в номере и шезлонга на пляже.
Что ж, подтверждаю: не найдёшь. И это прекрасно. Сейчас попробую показать, почему именно.
КДПВ: берег Байкала между Листвянкой и Большими Котами.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Итак, вы сели на самолёт и прилетели в Иркутск. После короткой поездки по городу вы окажетесь на вокзале, где сядете на электричку. В дороге прочитаете, как проехать на электричках через всю Россию, и через два часа с небольшим выйдете на станции Слюдянка. Если вас когда-то действительно туда занесёт, не пожалейте пять минут и спуститесь от вокзала к набережной. Она красива, как минимум, летом и осенью.
А ещё невдалеке от вокзала есть паровоз, Ленин с видом экскурсовода, показывающего: "посмотрите, чуваки, это паровоз", бетонный кубик Рубика и некоторые другие достопримечательности.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

И это, конечно, не конечная точка маршрута. В Слюдянке можно переночевать (варианты от палатки на турбазе до номера в гостинице), и пойти по дороге наверх, к пику Черского. Тропа идёт вдоль реки Слюдянки, раз за разом перескакивая по деревянным мостикам с правого берега на левый и обратно. Вот она:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Дети, у которых нет бабушки в деревне, в опасности: вместо увлекательного сбора колорадского жука на жаре родители могут потащить их в горы.
Взрослый турист за день без проблем дойдёт до метеостанции (21 км от вокзала, набор высоты 1100 м). Если вы привыкли к хайкингу в европейском стиле, можно снять койку на турбазе и обойтись без палатки, одним лёгким спальником. А можно поставить палатку на соседней поляне, как вам больше понравится.
Если же среди вас есть туристы возрастом 5 и 8 лет, придётся переночевать где-то у реки. Палатка спасёт и здесь, но можно и без неё: в середине пути есть кафе, где можно попросить еду и ночлег.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

От метеостанции можно пойти к отличным водопадам или к вершине. Если идти к вершине, главное — не забыть набрать воды сразу у метеостанции, дальше её взять негде. Тропа идёт по хребту. Метеостанция вон там, внизу:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Чтобы дойти до второго Гольца, последней горки перед пиком Черского, не понадобится ничего особенного: шагай себе по очереди обеими ногами, и придёшь вот к такому виду.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Тропа от второго Гольца к пику тоже вполне пригодна даже для собак и велосипедистов. Разве что, в одном месте их нужно поднять за ручку и переставить на высоту человеческого роста.
Туристов в возрасте пяти лет тоже приходится переставлять, а вот восьмилетние уже пробираются сами.
Вот здесь, в середине фотографии, видно скалу, которую нужно как-то обогнуть. С правой стороны, если смотреть от второго Гольца, брошены верёвочные перила. Там можно и развернуться, если нет уверенности; но можно пройти и дальше.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Ещё один вид на озеро Сердце:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Пик вон там, где торчит шест. Здесь и далее восьмилетний турист показан для масштаба.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

А вот зачем стоит подниматься на вершину:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

И вот за этим. Облака над Байкалом:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

...потом ваша дорога вернётся обратно в Слюдянку, но обратно в Иркутск вы не поедете. В Слюдянке заканчивается ветка Кругобайкальской железной дороги — исторического отрезка Транссиба, под завязку набитого инженерными чудесами начала двадцатого века. Дорогу нужно было хоть как-то проложить по обрывистому берегу, поэтому тоннели и галереи здесь едва не на каждом километре. Сейчас она почти не используется, и всё это можно спокойно осмотреть. Можно — на натуральном экскурсионном паровозе за конские деньги, а можно вооружиться пачкой путеводителей и взять обычный билет на электричку рельсовый автобус.
(Здесь будет ещё одна ссылка на путешествие на электричках через всю Россию).

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Где-нибудь в середине дороги можно выйти и пойти по шпалам. Скажем, у Киркирейского тоннеля — на него интересно посмотреть и изнутри, и снаружи.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Загар будет, правда, односторонним. Слева гора, справа солнце и вода.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост
Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Когда идти надоест, можно сесть на следующий поезд и поехать дальше — до порта Байкал. По дороге поезд сделает остановки в самых интересных местах:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Порт Байкал — на левом берегу истока Ангары. Тут можно переночевать, отсюда можно переправиться на правый берег, в Листвянку. Здесь, наконец, можно сесть на автобус и доехать до Иркутска.
Но мы этого делать не будем.
От Листвянки вдоль берега Байкала идёт Большая байкальская тропа. Для входа на территорию Прибайкальского национального парка нужно оформить пропуск (онлайн или в киоске у начала тропы). Тропа, которую регулярно ремонтируют волонтёры, и которую не разбивают конями и квадроциклами, весьма приятна для ног.
Первый отрезок — до села Большие Коты — взрослый человек с рюкзаком, в котором лежат термос и бутерброды, пройдёт за день. С детьми, опять же, дольше.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Для начала, шагая по лесу, нужно будет набрать 300 м. Наверху будет стол для привала и шикарный вид:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

...а потом тропа спустится обратно к Байкалу. В устьях рек есть места для палаток, если вы выбираете такой стиль путешествий.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

После чего отходить далеко от берега она уже не будет. Где-то нужно будет подняться повыше, где-то — спуститься к воде. В середине тропы есть короткий — метров сто — прижим, который нужно пройти аккуратно. В остальном — мечта пешехода:

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Тропа уникальна тремя вещами: видами на Байкал,

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

...видами на Байкал,

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

...и обалденными видами на Байкал.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

На тропе есть даже пляжи. Вода, как бы так помягче сказать, освежающая.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Карты утверждают, что в Котах даже есть гостиница, но мы этого не проверили. Большая байкальская тропа идёт дальше, до Большого Голоустного — этот отрезок тоже пока остался на будущее.

А ещё у этой тропы есть невероятный логистический бонус: теплоход, который за час (от Листвянки) или полтора (от Котов) доходит до Иркутска.
Вот на этом мы путешествие и закончим.

Про отдых на Байкале. Как полюбить суровый российский туризм Отдых, Активный отдых, Фотография, Байкал, Большая Байкальская тропа, КБЖД, Туризм, Длиннопост

Какой вывод?
Спланировать трек возле Байкала так, чтобы палатка не понадобилась совсем, а в рюкзаке были только куртка и горелка, можно уже сейчас. Это будет не так комфортно, как в условных Доломитах, но и не потребует быть героем-первооткрывателем. А можно и плюнуть на комфорт, взять палатку и по старинке жечь вечером костёр. В любом случае, все пейзажи, все виды и все километры тропы будут ваши.
Ну, а телевизор и шезлонг у тёплого моря... Наверное, их надо искать где-то в другом месте.


Ps. Спасибо волонтёрам ББТ и сотрудникам турбаз и гостиниц на всех частях маршрута.

Показать полностью 25
2602

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» 

Проснувшись поутру, я наткнулся на вопрос, который не дал мне спокойно пить чай за завтраком. Процитируем его здесь, чтобы пустить мысль в полёт:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Итак, постановка задачи определяется ответами на выражения (1) и (2). И мы эти ответы таки знаем! В строгих научных терминах выражения формулируются следующим образом:

(1) Поток импульса в газ внутри колеса определяется вязкостью в газе;

(2) Воздух обладает массой, а следовательно, его движение инерционно.

То есть, в простых и ясных выражениях (1) и (2) уважаемый @Santus сообщил нам, что для решения задачи о вращении воздуха в колесе необходимо использовать уравнение Навье-Стокса. Вот оно, напишем его цветными карандашами:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Красным выделен градиент давления, он двигает воздух вместе с колесом вперёд, и мы его проигнорируем. Синее слагаемое вэ-градиент-вэ нам тоже не пригодится: оно равно нулю, если колесо плюс-минус круглое. Здесь мы, конечно, потеряем шанс рассчитать вот такое колесо:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Но, будем честны, с таким колесом надо задавать другие вопросы. Есть ещё последнее слагаемое, покрашенное зелёным. Оно описывает турбулентность и мы его пока заметём под коврик.

В итоге уравнение на скорость, с которой крутится воздух, оказывается довольно простым:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Во второй строчке мы решили, что колесо круглое, и его можно описывать в цилиндрических координатах. И вот, глядя на простой дифур в частных производных, можно уронить ностальгическую слезу по студенческим временам. Но мы пойдём дальше.

Для определённости будем считать, что мы разглядываем колесо автомобиля «Жигули» шестой модели 1978 года выпуска, жёлтого цвета, который за 20 секунд (водитель никуда не спешит!) разгоняется до 75 км/ч (куда нам торопиться, в кювет?)

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

За окном +20°, колёса накачаны до 1.8 избыточных атмосфер, плотность воздуха при этом \rho = 3.4 кг/м³, а вязкость \eta = 1.82×10^{-5} Па×с. Всё, осталось затолкать уравнение и две константы в написанную на коленке разностную схему. Из неё мы получаем очень красивый ответ:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

...смысл которого в том, что мы наврали. По этому решению выходит, что воздух внутри колеса раскручивается несколько минут. Вот только число Рейнольдса к концу разгона жигулей зашкаливает за 400 тысяч, а значит, турбулентное слагаемое, заметённое под коврик, выглядит под ним примерно так:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Турбулентность приведёт к тому, что воздух раскрутится ещё быстрее. Не будем пытаться посчитать её аналитически, сразу нарисуем колесо в расчётном пакете, который умеет вычислять турбулентное течение газов:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

И, при тех же условиях, воздух в колесе при разгоне крутится примерно на два-два с половиной метра в секунду медленнее, чем само колесо:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Вот, отставание лучше видно на картинке с угловой скоростью:

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Тем самым, за время разгона Жигули проедут 208 метров, колесо сделает 115 оборотов, а воздух внутри него — около 65 оборотов.

А что, если колесо крутится, а воздух внутри него стоит? Раскрутится за несколько секунд, об этом на третьей гифке. Как будет вести себя в колёсах воздух под давлением 10 атмосфер или залитая вместо воздуха вода, автор не считал — здесь есть простор для дальнейших исследований.

Ответ на пост «Физика уровня Пикабу» Физика, Комментарии на Пикабу, Воздух, Авто, Турбулентность, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Мат

Автор благодарит ОРВИ за любезно предоставленные время и упоротое состояние, использовавшиеся в данном расчёте.


Ps. В комментах к исходному посту упомянули один важный момент, который тут не учтён: деформацию колеса. Она будет насколько-то тормозить кручение воздуха в колесе, но расчёт того, насколько именно, будет ещё более упорот.

Показать полностью 10
331

Аутизм и первый класс

Прошу прощения у регулярных подписчиков — нет никаких сил для термоядерных постов. Но есть одна тема для аутистического сообщества, навеянная волной постов последнего месяца.

Иногда некоторым людям исполняется семь лет, и из-за этого они отправляются в школу. Обычно в начальной школе можно учиться на родном языке. Но ситуация становится слегка специфичной, если семилетке нужен то ли язык дельфинов, то ли язык программирования; в родах и склонениях русского языка он до сих пор путается, а местоимения считает чёрным колдунством.

Семилетку зовут Юра, у него расстройство аутистического спектра, и год назад в сообществе был пост о нём в ремонте. Теперь он отправился в школу — и здесь будет пара слов о том, как это выглядит.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

Обычно в первом классе упор делают на письме, чтении и арифметике. Есть толпа учеников, есть учитель, учитель что-то объясняет, ученики слушают и, если они понимают материал — то проблемы нет...

Стоп, а если они могут понять материал, но им не интересно существование учителя; а в незнакомой среде могут уйти в себя и заварить дверь? Приходится учиться другим вещам.

Важнее всего первокласснику с аутизмом научиться списывать и подглядывать. Нет, у остальных учеников это как-то само получается, но герою поста Юре пришлось для начала разобраться — зачем вообще эти одноклассники нужны и какой с них толк. А толк в том, что в соседской тетради первым возникает не ответ, а вопрос. Если ты этот вопрос прослушал, соседская тетрадка становится крайне ценным ресурсом.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

Второе — собственно, концентрировать внимание на учителе. Обычно это тоже само получается, а у кого не получается — тем раздают люлей порицания. Тупиковый путь, если само не получается, а порицания существуют где-то в альтернативной вселенной. Учебная программа при аутизме предполагает, что в начале рядом с учеником должен быть тьютор, который подскажет, куда слушать. Не задачу, не ответ — именно, куда нужно направить внимание, чтобы услышать вопрос. И будет подсказывать, пока у ученика не начнёт получаться. А чтобы получалось, выдаст в нужный момент подходящее поощрение.

(Это, конечно, вообще не сработает, если ставку тьютора приписали тому же учителю первого класса — раздвоиться, чтобы одновременно давать всему классу задачку и обращать на неё внимание отдельного ученика у него всё равно не выйдет. А выйдет Ѣ-ский цирк, когда и класс не занимается, и отдельный ученик с аутизмом не учится в классе работать).

Как сделать так, чтобы тьютор был в реальности и не помер с голода — отдельная история (в нашем случае, если коротко, есть маленький класс детей с аутистическими расстройствами, поддержанный фондом президентских грантов). Но если тьютор есть, дело двигается. Начинать приходилось с отдельных занятий в мелких группах, позже начали получаться и уроки вместе с большим классом.

...чертовски удобно, если поощрением работает возможность написать на доске порцию примеров или пересчитать после занятий лампы во всех кабинетах.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

Обстановку тоже изучали заранее. Ещё летом построить маршрут (и ездить только по нему до декабря, пока велосипед не начал тонуть в сугробах); заранее осмотреть школу изнутри (всю, до чердака); выбрать удобную одежду (даже не надейтесь, что ваш ребёнок с аутизмом согласится сменить цвет однажды выбранной рубашки); написать расписание (главное не промазать со временем).

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

Если школа даёт отдельное место, где восемь первоклассников со своим аутизмом могут передохнуть (и перебеситься) от шума больших компаний и потренироваться работать небольшой группой, от этого будет польза всем.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

Все эти сложности нужны, чтобы смочь учиться с обычным классом... Ну, и чтобы обычный класс привык к компании нескольких странных одноклассников.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

А что же с арифметикой по программе? Да всё хорошо с арифметикой первого класса, все стены ею исписаны.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

...И не только стены. И не только первого класса.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост
Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост

...Вот вам кошка и лампа, кошке на старости лет тоже приходится учиться.

Аутизм и первый класс Аутистические расстройства, Дети, Родители и дети, Школа, Начальная школа, Инклюзия, Длиннопост
Показать полностью 10
95

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен

Продавал ли кто-нибудь на Авито термоядерную установку? Куда, вообще, переставить её с балкона, если она занимает там слишком много места?

...вообще говоря, крупные экспериментальные установки в физике уж если где-то поставлены, то там они и остаются, пока их не разберут на металлолом и полезные запчасти. Но случаются исключения, и они выглядят... Необычно. За всю историю экспериментов по магнитному удержанию плазмы десяток токамаков (про них было в части 4) переехал с места на место. Какие-то машины ездили из Москвы в Ленинград или Душанбе, какие-то заносило в Иран или Ливию. Список всех существовавших машин с их судьбой можно посмотреть тут [1], а краткая подборка переехавших машин пробегала в новостях ИТЭРа [2]. Почему бы не собрать тут несколько фотографий, не добавляя в этот раз излишней сложности?

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

1100 км. Compass (-D) → Compass

На заглавной фотографии краном вытаскивают из зала в Калэме (Великобритания) именно этот токамак. С 1989 года на нём изучали влияние формы плазменного шнура на удержание. В 2000 закончили, переключившись на сферический токамак MAST. А в 2006 продали Чешской академии наук за что-то около 1 фунта, разобрали и увезли. В 2008 запустили заново, уже в Праге [3, 4].

В чешской программе он сменил токамак CASTOR. Тоже бывший в употреблении. Compass-U, уже новую, а не подержанную машину, чехи планируют запустить примерно через год.

Вот здесь британский учёный:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

А это уже в Праге:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

1700 км. ТМ-1 → TM-1-MH/CASTOR → GOLEM

Машина пережила целых два переезда. Токамак малый, номер первый, был построен в Курчатовском институте в 1962 году и был одной из установок, с которых и началась история токамачных исследований. В 1975 — когда токамаки в Курчатовском институте стали не такими маленькими — установка была подарена Чехословацкой академии наук и уехала в Институт физики плазмы в Праге. Там к ней сначала прикрутили СВЧ-нагрев, потом систему стабилизации обратными связями и изучали их, пока не переключились на Compass.

После этого, в 2006 году, токамак уехал в Чешский технический университет — тоже в Праге — и стал токамаком GOLEM, на котором учат студентов [5-7].

Вот здесь он ещё ТМ-1:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

Тут он уже CASTOR:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

А здесь — GOLEM:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

1400 км. Т-4 → ТМР

3150 км. ТМ-4 → LIBTOR

В одних источниках говорят, что токамак ТМ-4, работавший в Курчатовском институте в 1969-73 годах, уехал в Триполи, и там стал токамаком LIBTOR. Другие утверждают, что он уехал в Сухуми и стал токамаком ТМР. Судя по фотографиям, первая версия правильная, а в Сухуми уехал Т-4 [8].

ТМР, судя по данным, которые удаётся найти, прекратил работу в 90-х из-за гражданской войны и отсутствия специалистов.

LIBTOR, судя по всему, прекратил работу в 10-х из-за гражданской войны и отсутствия специалистов.

Это магнитная система (малого) ТМ-4:

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

Это (большой) Т-4

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

Это ТМР в Сухуми

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

6500 км. Т-7 → HT-7

Ещё одна машина, которую строили в Москве в конце 70-х. Этот токамак уехал в Хефей (Китай) не целиком — в HT-7, работавшем с 1993 до 2013, были использованы только катушки.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост
Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

7700 км. ASDEX → HL-2M

Токамак построили в Гархинге, Германия. Работал там с 1983 до 1990 года и изучал H-моду. В 1995 был подарен за самовывоз Китаю, разобран, упакован, перевезён и собран в Southwest Institute of Physics в Ченду (Сычуань). С конца 2002 года снова работал — уже под именем HL-2A. [9, 10]

Вообще говоря, его модернизацией должен был стать токамак HL-2M — его запустили меньше месяца назад, и об этом недавно была небольшая волна постов — но, пока проектировали, заменили в проекте все запчасти и место, в котором стоит токамак. Судя по обрывочным сведениям, со старой машины на новую планируют перетащить всяческий нагревной и диагностический обвес, а в остальном всё сделано с нуля.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

Это ещё в Германии, сборка дивертора.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

А эта фотография сделана в Китае, идёт чуть менее прецезионная работа по сборке камеры.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост
Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

На этой фотографии аккуратно собирают внутренние системы уже на HL-2A.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

6000 км. HT2B → IR-T1

Токамак, который работал с 1983 до 1992 года в Хефее, а потом уехал в Тегеран. Здесь уже Китай не принимал, а отправлял бывшую в употреблении машину.

Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост
Пара слов о плазме и УТС, приложение. Не бит, не крашен Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Токамак, Плазма, Историческое фото, История науки, Длиннопост

В пост не попала и половина из того, что куда-то переезжало; но остановимся на этом и не будем дальше раздувать пост — а желающие могут пройтись по ссылкам [1, 2, 11], там есть и другие машины.


Источники иллюстраций:

[1] http://home.clara.net/balshaw/tokamak/conventional-large-tok...

[2] https://www.iter.org/newsline/-/3033

[3] http://www.ipp.cas.cz/vedecka_struktura_ufp/tokamak/tokamak_...

[4] https://www.fusionenergybase.com/project/compass-d

[5] http://elib.biblioatom.ru/text/yadernaya-industriya-rossii_1...

[6] http://www.ipp.cas.cz/vedecka_struktura_ufp/tokamak/tokamak_...

[7] http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/

[8] http://era-sfti.ru/plpychtexn.html

[9] https://www.ipp.mpg.de/3870124/asdex

[10] https://www.ipp.mpg.de/ippcms/eng/presse/archiv/11_02_pi

[11] https://alltheworldstokamaks.wordpress.com/gallery-of-extern...

Показать полностью 18
247

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес

Бывают совпадения — когда в черновиках поста уже третью неделю висят картинки и ссылки, администрация «Науки» объявляет фотоконкурс, а в карусели скринсейвера пробегает своя же фотография 2016 года. Вот эта:
Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

...наука — штука хитрая. Чтобы получить результаты в экспериментальной физике, сначала нужно уйму лет выпиливать подходящий инструмент. Скажем, для инструмента под названием «Международный исследовательский термоядерный реактор ИТЭР» 13 лет назад начали расчищать площадку, лет через пять его включат в первый раз, а лет через пятнадцать раскочегарят на все катушки. На фотографии — макет первой версии одной из его диагностических систем, диверторного монитора нейтронного потока (разговорное — ДМНП или «этот ваш бинокль»). Если коротко — штука должна стоять невдалеке от дейтерий--дейтериевой или дейтерий-тритиевой плазмы и измерять, сколько же всего нейтронов получилось в термоядерной реакции. Эта запчасть для ИТЭРа будет делаться в ИЯФе, и фоточка сделана по просьбе разработчиков для отчётов и на память.


...В этом месте краткое описание, соответствующее правилам фотоконкурса, закончилось.


А теперь с подробностями. Дальше будет пара картинок, которые сделал не я.

Если вам привезли кубометр дров для печки, вы можете долго рассматривать их цвет и высоту поленницы; но волнует вас то, насколько жарко он сгорит. Если вы строите термоядерный реактор, вам чертовски полезно знать, насколько устойчива плазма в нём и как ведут себя быстрые ионы в ней; но важнее всего, сколько энергии выделится в реакции. Для этого нужно пересчитать получившиеся нейтроны. В штуках.

Нейтронных диагностик в ИТЭРе будет много. В том числе, три сборки ДМНП будут стоять за центральным куполом дивертора (в этом посте был рассказ про то, что это такое) и, собственно, считать прилетевшие нейтроны. Вот они, пара цилиндров на нижней стенке камеры [1]:

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

Сегодняшняя конструкция с виду не особо похожа на макет 2016-го года, но наполнение то же самое. Если натягивать сову на глобус, он ламповый.

Внутри стоят несколько камер, заполненных газом. В каждой — пара электродов. На поверхность камер напылён уран-235 или уран-238 (в других местах бывают и другие делящиеся изотопы, но в ИТЭРе — уран). Пролетающий нейтрон захватывается ураном, тот распадается — а осколки ионизируют газ. Электрическое поле выдёргивает электроны и отрицательные ионы к положительно заряденному электроду, положительные ионы — к отрицательно заряженному. Всё, как на этой картинке [2]:

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

Только ещё и с урановой отдушкой. Вот здесь схема другой нейтронной диагностики ИТЭРа, microfission chamber. Размер и расположение другое, а суть та же самая [3].

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

На (не моей!) фотографии MFC лучше видно, а как она, камера деления, вообще выглядит [4]:

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

Что-то похожее можно поставить в любом месте, где вы хотите посчитать нейтроны. Например, на ядерном реакторе (не забудьте проинструктировать медведя). А ещё можно запустить похожую штуку к Меркурию, об этом недавно был пост. Один из элементов в том приборе  — пропорциональный детектор, похожий по принципу работы на всё описанное [5]. Только вместо урана нейтроны ловит гелий-3, в реакции с которым получаются продукты с известными энергиями. А значит, если работает закон сохранения энергии, по сумме энергий осколков можно узнать и энергию прилетевшего нейтрона.

Пара слов о плазме, ч. 10. Нейтроны наразвес Научный фотоконкурс, Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, ИТЭР, Длиннопост

...но это уже нейтронные спектрометры, и рассказ о них будет уже извращённым надругательством над краткостью описания.


[1] https://www.researchgate.net/publication/336575520_EVALUATIO...

[2] http://www.hep.by/2012/03/21/kak-rabotaet-ionizacionnaya-kam...

[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S09203...

[4] https://www.iter.org/newsline/-/2478

[5] https://np.cosmos.ru/pribory/mgns

Показать полностью 6
351

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле

Жизнь пресна, когда в ней нет конференций по физике плазмы и термоядерному синтезу.

Если ты физик-плазмист, конечно. Ни обсудить науку, ни послушать неожиданные комменты на свою работу, ни выпить вина на берегу Атлантики. А ещё не выйдет послушать доклады о плазме в космосе. Даже если ты никаким боком не относишься к астрофизике, там всегда интересно посмотреть на самые красивые картинки всей конференции.

Что-нибудь вот такого плана [1]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Если что, на этой картинке — плотность тока в токовом слое при магнитном пересоединении. Что значат все эти слова, при чём тут астрофизика, ветер и поле — сейчас расскажу.

Большую часть времени Солнце — это такой большой постоянный магнит с северным полюсом с одной стороны, южным полюсом — с другой, и мелкой лохматостью в пятнах и вспышках. Вот так это выглядит на картинке, нарисованной по данным с телескопов [2]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Или вот, схематичная картинка — без подробностей, как в учебнике физики. Большую часть времени поле такое, как в 2010 и 2017 годах [3]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Фокусы начинаются, когда вспоминаешь, что Солнце крутится. И эти картинки в школьных учебниках уже не покажут (18+, safe for work).

Солнце ежесекундно выбрасывает пару мегатонн горячей плазмы. Горячая плазма привязана к магнитному полю — частицы могут скользить вдоль него, но почти не могут сдвинуться поперёк. Там, где в магнитном поле больше энергии, чем в заряженных частицах, плазма летит туда, куда её заставляет лететь магнитное поле. Так получаются корональные петли. Вот они [4]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Но магнитное поле Солнца ослабевает с высотой, а плазма летит. В какой-то момент она отрывается, улетает и становится солнечным ветром, летящим со скоростью в несколько сотен километров в секунду. В нём давление плазмы больше давления магнитного поля, и уже поле летит туда, куда хочет плазма.

И вот плазма несёт к Земле магнитную силовую линию, привязанную к какой-то точке на Солнце. А Солнце за две недели уже повернулось противоположной стороной. В итоге ветер загибает силовые линии вот в такие спиральки [5]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Но магнитное поле не может быть само по себе, для его существования нужны какие-то токи. Солнечная система оказывается здоровенной динамо-машиной. Эти токи разгоняются на границе между силовыми линиями, идущими от Солнца, и линиями, которые к нему возвращаются. Эта граница наклонена вместе с магнитными полюсами Солнца. Солнечный ветер запоминает этот наклон Солнца и уносит его с собой. А значит, если сейчас этот токовый слой сверху от Земли, то через две недели он окажется снизу. И вот так выглядит вся эта токовая спиралька размером во всю Солнечную систему, называемая спиралью Паркера [6]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Сверху от токового слоя магнитное поле солнечного ветра направлено от Солнца и налетает на Землю, будучи направленным с юга на север. А через две недели, снизу от слоя — уже с севера на юг.

У Земли же магнитное поле не меняется, а значит, две недели в месяц солнечный ветер вмазывает в магнитосферу Земли магнитное поле, которое направлено не туда.

А значит, и здесь должна получиться динамо-машина, которая разгонит вокруг земли слой тока. Токовый слой разделит земные силовые линии, идущие с юга на север, и солнечные, идущие с севера на юг. Вот здесь он, обозначен крестиком, где магнитосфера Земли продавлена солнечным ветром [7]:

Пара слов о плазме, ч. 9. Ветер в поле Физика, Плазма, Космос, Солнце, Магнитное поле, Наука, Солнечный ветер, Гифка, Видео, Длиннопост

Слой тонок и неустойчив, ток в нём распадается на тонкие струйки и затухает. Именно это нарисовано на заглавной картинке. Ток затухает — силовые линии ветра и магнитосферы разрываются, и обрывок линии от Солнца перезамыкается на обрывок силовой линии Земли и улетает дальше. Силовые линии стремятся стать короче — тут их можно представить длинными резинками.

И вот эти огромные космические рогатки стреляют солнечным ветром над нашими головами.

По-моему, это просто красиво.


Ps. Если кто хочет увидеть одного из победителей конкурса на самое красивое плазменное видео с европейской конференции 2018 года — вот оно:

Pps. Пост навеян тем, что европейское космическое агентство выложило в открытый доступ сырые данные с зонда Solar Orbiter, летающего вокруг Солнца. Но в них, конечно, куда больше подробностей.

Иллюстрации взяты отсюда:

[1] https://phys.org/news/2015-06-mastering-magnetic-reconnectio...

[2] https://svs.gsfc.nasa.gov/12329

[3] https://insider.si.edu/2017/07/3d-simulations-reveals-sun-fl...

[4] https://www.sciencealert.com/physicists-have-measured-the-ce...

[5] http://old.inspirehep.net/record/1605710/plots

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Interplanetary_magnetic_field

[7] http://space.rice.edu/IMAGE/livefrom/sunearth.html

Показать полностью 7 1
74

Перевал Гранёный и два Кулагаша

(Я опять филоню с научпопом)

Это лето мы решили перезимовать в отрогах Катунского хребта, на реках Большой и Малый Кулагаш. Зачем? Моё желание достаточно просто: донести фотоаппарат до мест, где можно сделать такие фотографии (вид на запад с северной седловины перевала Гранёный):

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

А здесь озеро в среднем течении м. Кулагаша:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Маршрут предполагал подъём от р. Кучерла по Большому Кулагашу, переход через перевал Гранёный (2а) и спуск по Малому Кулагашу. Дальше основная группа должна была пойти на Аккем и его притоки, а два человека (включая автора поста) планировали посмотреть на Кучерлинское озеро и по-быстрому сбежать. Вторую часть планов пришлось зарезать, но петля по Кулагашам оставила на редкость приятные впечатления.

Тропа вдоль Большого Кулагаша начинается с крепко сбитого мостика через Малый.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

В среднем течении Большого Кулагаша туриста ждут приятные глазу водопады, пара красивых озёр и следы медведей.

Кажется, тропа везде проходит по орографически левому берегу реки. Мы дважды переправились с одной стороны на другую, и во второй раз автор этих строк был тщательно прополоскан в горной речке.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

От нескольких озёр в верхнем течении реки идут маршруты к перевалам, ведущим в долины Тегеека (налево), Йолдо (прямо) и Малого Кулагаша (направо).

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Немного ночной съёмки. Тропа к нашему перевалу идёт по зелёным полочкам к маленькому снежнику в центре первой фотографии:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Вот они, озёра. С двух сторон от тёмного озера есть стоянки, и это последнее место, где можно найти что-то, похожее на дрова.

(Привет группе из Новосибирска, которую мы здесь встретили).

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Если пройти мимо снежника, можно выйти ещё к одному шикарному озеру:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Дальше нужно надеть кошки и пройти (удобнее по орографически правому краю) короткий отрезок ледника. Disclaimer: автор призывает не выходить на технические участки без соответствующего снаряжения.

Наверху будет два последних озера. Если требуется поставить лагерь в непосредственной близости от перевала — ну, здесь это можно сделать. При нормальной погоде и нормальном состоянии всех членов группы можно этого избежать, поднявшись от предыдущих озёр и пройдя перевал за один день.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Старые отчёты предлагают обходить последнее озеро слева и подниматься к основной седловине. Но, кажется, они были написаны, пока ледника было больше. Сейчас выглядит разумным обойти озеро справа...

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

...вот, обходим и смотрим назад:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

...И подняться на северную седловину — чуть выше, но нужно просто шагать по осыпному склону.

Вот он, перевал. Вид с северной седловины в сторону основной. Слева — долина Большого, справа — Малого Кулагашей.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

В заголовке был вид на озёра верховья Малого Кулагаша почти с перевала. Безопасный спуск с перевала к Малому Кулагашу что от основной, что от северной седловины требует верёвки. Вот, автор поста по ней ползёт.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Стоянки есть на ближайшем к перевалу озере. Спускаться удобнее, опять-таки, с северной седловины. Причина, кажется, снова в леднике. Вот как он выглядит в августе 2020:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Вот он же в августе 1978 [http://www.tlib.ru/doc.aspx?id=32241&page=131].

Ледник очень сильно уменьшился, и выход от основной седловины к его краю стал гораздо большей головной болью. От северной же попадаешь на скальную осыпь. Ну, и идёшь себе.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Усталого путника ждут новые ручьи, озёра и водопады.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Прекрасная стоянка (с чем-то, похожим на дрова) есть на этом озере:

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

От среднего течения есть тропа, которая везде проходит по левому берегу реки.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост

Невдалеке от места слияния Кулагашей кольцо замыкается. На этом заканчивается и сюжетная часть фотографий, и место в посте для них.

Ps. Сила Пикабу! Если ты знаешь тех, кто утратил военно-морским способом половник на Малом Кулагаше — его можно забрать на стоянке с координатами N49.979785, E86.272287. Стоянка отличная — вероятно, лучшая из того, что можно найти в среднем и нижнем течении Малого Кулагаша.

Перевал Гранёный и два Кулагаша Горы, Фотография, Туризм, Горный туризм, Республика Алтай, Катунский хребет, Поход, Пейзаж, Длиннопост
Показать полностью 25
292

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» 

...или «О космических коленках»

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост
Листаешь поутру пикабу, разглядываешь красивые картинки скелета от заброшенного хай-тека полувековой давности, и натыкаешься на абзац:

Был открыт излом - "быстрого (на протяжении пол-порядка по энергии) изменения показателя дифференциального энергетического спектра первичного космического излучения при энергии около 3*10^15 эВ по данным о дифференциальном спектре ШАЛ по числу частиц и по данным о зависимости среднего числа мюонов от числа частиц в ШАЛ". Честно говоря, не смотря на то, что википедия говорит, что - "этот результат имеет фундаментальное значение для физики космических лучей и астрофизики" я ни черта не понял, что это за излом, но надеюсь, что эта подземная лаборатория принимала в этом участие ,и я прикоснулся не просто к ржавеющим железкам, а к чему-то, что дало миру нечто полезное, фундаментальное.

Удивляешься: неужели в Википедии про это не написано доходчиво? А речь идёт вот об этом спектре [1]. Здесь нарисовано, сколько частиц, разогнанных почти до скорости света, пролетает мимо нас за какое-то время. Если говорить простыми словами — за день в участок площадью шесть соток из космоса летит два с половиной миллиона частиц с той же энергией, что и в Большом адронном коллайдере; тринадцать тысяч частиц с проектной энергией FCC; а ещё две частицы, у каждой из которых столько же энергии, сколько у крупной капли дождя. Если бы так продолжалось и дальше, раз в год в эти же шесть соток должна была бы целиться частица с энергией в десять раз больше — как у небольшой градины — но они прилетают только раз в два с половиной года.

Именно про этот излом на графике и идёт речь в цитате. Частиц с энергией выше 3000 ТэВ с ростом энергии падает быстрее, чем ниже этой границы. Прижилось название «колено», даже в русскоязычной научной литературе [2] (а у нас любят завернуть название построже). Вот он, обозначен словом «Knee»:

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост

До вашей дачи эти частицы не долетают: сталкиваясь с молекулами атмосферы, они тратят свою энергию на рождение большого количества вторичных частиц. Тем тоже достаётся много энергии, они рождают следующее поколение, и так до тех пор, пока всё не долетит до земли. В результате одна частица рождает то, что называется широким атмосферным ливнем (ШАЛ). Если энергия частицы достаточно велика — ливень может накрыть город, возле которого стоят наши шесть соток, целиком.

Расчёт ливня показан на картинке в заголовке, схема — ниже. Картинки взяты из [3, 4]

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост

Частицы разгоняются до таких энергий, в основном, на ударных волнах, возникших от взрыва сверхновой. Один переход через границу ударной волны, движущейся со скоростью 1% от скорости света, даёт частице лишний процент энергии [5]. Больше переходов — больше энергия частицы. Покинув остатки сверхновой, частица продолжит ускоряться и на других волнах, которых в межзвёздном пространстве в достатке.

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост

Но откуда, всё-таки, колено? Что интересно, однозначного ответа нет; поиск подсказывает несколько возможных механизмов. Отделить правильные догадки от неправильных помог бы тестовый подрыв парочки сверхновых в области, доступной для установки измерительного оборудования, но отдел техники безопасности и охраны труда почему-то не разрешает подобные эксперименты.

Во-первых, частица не может ускоряться одной сверхновой бесконечно долго — когда-нибудь она потеряется. При разумных предположениях выходит, что внутри одной нормальной сверхновой самые быстрые частицы набирают, как раз, где-то 3000 ТэВ.

Во-вторых, частица, вылетевшая из сверхновой и летающая где-то по нашей галактике, может ускоряться в межзвёздных полях только до тех пор, пока она из галактики не вылетела. При энергиях меньше 3000 ТэВ галактические магнитные поля не дают частице улететь, а при больших — уже не могут. Частица такой энергии крутится по спирали, которая толще галактики. То есть, частицы больших энергий — межгалактические.

А, в-третьих, поверх этого неясно: нет ли поблизости лампочки, которая светит на этих 3000 ТэВах [6]?

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост

...и это ещё не все модели.


Есть и ещё один интересный момент на графике спектра. Частицы с энергиями выше 5×10^19 эВ (3 Дж, как пуля из ижевской воздушки, только в одном протоне) исчезают.

Давным-давно, через 380 тысяч лет после Большого взрыва, Вселенная остыла до 3000 градусов, электроны приклеились к протонам, и космос, наконец, стал прозрачным. Свет со спектром чёрного тела, нагретого до 3000 градусов (см. лампочку накаливания), перестал постоянно поглощаться и заново излучаться, отклеился от вещества и полетел, куда придётся.

С тех пор вселенная растянулась в 1000 раз, энергия фотонов уменьшилась во столько же раз, и сейчас вы (при наличии нужного детектора, охлаждённого жидким гелием) можете наблюдать его в виде реликтового излучения: вокруг нас натянута сфера радиусом в 15 миллиардов световых лет, которая светится с температурой 2.7 градуса Кельвина.

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост

И вот эти два одиночества — фотон, излучённый в первый момент, когда вселенная стала прозрачной; и протон, выпущенный сверхновой в другой галактике — при столкновении рождают пи-мезоны, тратя на них часть энергии протона. А значит, из-за пределов суперкластера Девы частиц с большей энергией прилететь не может. Эта безумная в своей эпичности история называется пределом Грайзена–Зацепина–Кузьмина, и на ней мои поверхностные знания по астрофизике заканчиваются.

А что до лаборатории возле МГУ — для наблюдения широких атмосферных ливней были построены куда более масштабные и продвинутые приборы. В России их, кажется, два: возле Байкала (https://taiga-experiment.info/) и в Якутии (https://ikfia.ysn.ru/unu-yakushal-html/). Там помех меньше и места больше.

Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост
Ответ на пост «Подземная советская лаборатория научно-исследовательского института ядерной физики» Заброшенное, Лаборатория, Физика, Астрофизика, Наука, Космос, Ответ на пост, Длиннопост
[1] https://www.physics.utah.edu/~whanlon/spectrum.html

[2] http://www.mathnet.ru/links/0372f3bdd56d5dadeb593ec10c989cd3...

[3] https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431771/K...

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Air_shower_(physics)#/media/Fi...

[5] http://www.cosmic-ray.org/reading/uhecr.html#SEC2

[6] https://www2.ulb.ac.be/sciences/physth/Talks/Semikoz14.pdf

[7] https://ru.wikipedia.org/wiki/Местное_сверхскопление_галактик

Показать полностью 8
1527

Аутизм и ремонт

К термоядерной теме вернёмся в следующем посте. А тут – тема семейная, а потому тонкая. В сообществе есть изрядное количество постов о собственном опыте воспитания детей с аутизмом, кому-то и этот будет полезным.

Переезд – это гарантированная смена обстановки, привычек, распорядка и всех подобных рутин. Кто имел дело с расстройствами аутистического спектра, в этом месте представляет возможные боль и страдания.

Новостройка под самоотделку – это уникальная последовательность проблем, случающихся от кривых стен и кривых рук. Кто делал ремонт своими руками, в этом месте тоже представляет возможные боль и страдания.

В общем, мне случилось столкнуться с обеими упомянутыми вещами. В какой-то момент вырисовалась задача: сделать ремонт своими рукам так, чтобы он помог адаптации старшего сына с РАС, а не заставил его всего бояться. Знакомьтесь с героем поста: Юра, шести лет. Аутизм проявляется не так тяжело, чтобы беспокоиться о самообслуживании и обучаемости; но и не замечать не выйдет из-за ряда проблем с общением.

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Действие первое: подготовка. Само собой разумеющихся разговоров на тему ремонта не хватит, если родной язык твоего собеседника – то ли квенья, то ли SQL-запросы, и ему интереснее собрать паззл, чем с тобой поговорить. Обычным решением было бы общение с помощью картинок. Радикальным – тренировка. Переклейка обоев в старом доме за четыре месяца до сдачи нового – занятие, в чём-то, бесполезное. Но – первый шаг – из-за неё возник интерес к тому, что в доме что-то может меняться.

Действие второе: дом сдан. Выглядит чертовски гостеприимно:

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Напрашивается решение держать детей подальше: и чтобы меньше пылились, да и чтобы не крутились под ногами. Но было опасение, что Юра бы застрял на пороге готовой квартиры с твёрдым: «Нет». И дальше пришлось бы несколько недель (или месяцев, если бы не повезло) решать проблему стресса от непривычного и некомфортного места.

Раз так – даём в руки подходящий инструмент и подходящую задачу. Полновесную, не игровую – где-то отмерить, где-то разметить. В бригаде из двух кандидатов наук, мнса без степени, одного инженера и одного программиста стоит ожидать, что руки в среднем из задницы, а потому добавление шестилетки не должно слишком уж затормозить дело. Шаг второй: ребёнок чувствует, что делает что-то полезное для своей же комнаты, а раз так – придёт не в незнакомое место, а в самолично обустроенное логово.

И сразу третий шаг: можно выдать задачи на сильные стороны характера. Любишь цифры – держи рулетку, измеряй, прокачивай навык.

…вообще говоря, эти пункты и к обычным детям относятся.

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Дальше – средства защиты. Шумных работ в ремонте много, перфоратор без дела не лежит. Аутисты обычно более чувствительны к шуму – не забываем взять защитные наушники.

…это и взрослых касается, если честно.

Если при первых эпизодах работы перфоратора Юра прятался в соседних комнатах, то через пару недель, завидев человека с шумным инструментом, брал с деловым видом наушники и наблюдал с расстояния в три-четыре метра. Дошло до того, что после разделки доски ламината снял наушники и выдал: «Ну вот, а пилить было так здорово!» Контроль над сенсорно трудной ситуацией и знание способов самому её облегчить позволяет пережить её с гораздо меньшим стрессом.

После изрядного развлечения с грунтовками, шпатлёвками и ламинатом в трети квартиры дело дошло до выбора отделки в детской комнате. Выдохнув, решили: обои будут любыми, какие дети выберут. Первая мысль: чтобы комната ощущалась своей, а не навязанной. Вторая: попытка заинтересовать процессом выбора. Удалось, да и результат интересен:

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Из этого вышло несколько небольших достижений. Сначала – при большой фоновой проблеме с местоимениями первого и второго лица, в особенности, притяжательными – на двери появилась табличка:

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Вскоре Юра подошёл, взял за руку, отвёл в нетронутую на тот момент кухню, и сказал: "В комнате чистый пол, в коридоре чистый пол. Папа, сделай здесь чистый пол". Обращения и просьбы тоже удавались плохо, и пошли заметно лучше на фоне новых занятий.

И ещё чуть позже прорезалась собственная инициатива. Из всех помощников по укладке кафеля в какой-то момент именно Юра оказался аккуратнее всех. Подошёл, дождался момента, сказал: "Сам", – а дальше просто сделал всё по инструкции. В отличие от кандидатов тех.наук, которые пытались выдумать рацпредложения.

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

В итоге за несколько месяцев ремонта он научился весьма творчески подходить к поиску задач. Отвернулся – а он уже с молотком, стремянкой и дюбелями.

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост

Планировщик Икеи, опять же, оказался интересной игрой. Хорошо, что Юра не нашел, как сделать онлайн-заказ.

Что в итоге? Интересный опыт, который спровоцировал изрядный прогресс в умении сформулировать запросы и вести диалог. Да и набор сюжетных игр пополнился новыми вариациями в духе обустройства грузового лифта в ванной комнате.

Опять же, человек, освоивший инструменты и научившийся класть плитку, и дальше имеет шансы не пропасть.

Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост
Аутизм и ремонт Аутистические расстройства, Дети, Ремонт, Родители и дети, Длиннопост
Показать полностью 9
128

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры

Случалось ли вам случайно расплавить ваш термометр, попытавшись применить его по назначению?

В сегодняшней серии — о нескольких средствах измерения температуры плазмы. Они могут понадобиться вам, если вы строите термоядерный реактор, причём неважно — из открытой ловушки или из токамака. Если вы не строите термоядерные реакторы, а обрабатываете плазмой шубу, они вам тоже пригодятся (но не все).

Итак, британские учёные измеряют плазму на токамаке Т-3 (в представлении Б.Б.Кадомцева, тогда ещё не академика) [1]:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Если плазма не очень горячая, то самым простым — и самым старым — способом будет вставить внутрь плазмы пару (или больше) электродов.

Электроды могут быть самодельными и выглядеть красиво или не очень [2]:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Одиночная железяка, помещённая в плазму, зарядится отрицательно: дело в том, что электроны легче и летают быстрее. Если их не отталкивать отрицательным потенциалом, то на электрод их прилетит больше, чем ионов. Так будет продолжаться, пока потенциал железяки относительно плазмы не станет равен электронной температуре, умноженной на 3.7 (в специфических ситуациях этот коэффициент может быть другим, но его можно посчитать) — тогда потоки электронов и ионов сравняются. Уже тут можно было бы назвать температуру, но обычно мы знаем не потенциал электрода относительно плазмы, а потенциал относительно другой железяки.

Раз так — подадим между двумя электродами небольшое напряжение. Один станет более отрицательным, и на него придёт чуть меньше электронов; другой положительным — и он соберёт чуть больше. Ионов на каждый из них всё равно придёт поровну. Разница между потоками электронов на более положительный и более отрицательный электроды формирует ток, и то, как быстро он увеличивается с ростом напряжения, определяется температурой электронов.

Другими словами, ваши электроды будут скользить по вот этой кривой [2] от точки, обозначенной как V_{fl}. Один вправо, другой влево; и чем горячее электроны плазмы, тем положе будет наклон кривой.

Отсюда же, к слову, можно взять плотность: ток, который вы получите при большом напряжении между электронами, ограничен тем, сколько ионов успевает прилететь к зонду; а это напрямую зависит от их плотности и скорости.

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Если у вас больше денег, чем времени; и ваши задачи сравнительно стандартны, то можно использовать промышленно производимые зонды. Они, чаще всего, оптимизированы для технологической плазмы — той, что используется для травления полупроводниковых пластин или осаждения алмазоподобных плёнок. Плотность такой плазмы не очень большая, температура совсем низкая — меньше 100 тысяч градусов. И, самое главное, разряд горит долго и никак не меняется.

Промышленный зонд выглядит аккуратно:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Если в вашей установке от плазменной нагрузки плавится вольфрам, задача становится более изощрённой. На этой фотографии (через синее стёклышко — для глаза плазма малиновая, а проволочки разогрелись до жёлто-оранжевого свечения) нагрузка невелика, но зонд уже нагрелся до полутора тысяч градусов.

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Если температуру и плотность повысить, то начинаются проблемы. Здесь, например, электроды расплавились, а изолятор потрескался:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост
Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Какое-то время можно хитрить, подставляя зонд в плазму на очень короткое время. Диагностики, быстро размахивающие тяжёлым электродом в вакууме, тоже бывают. Но к центру термоядерной плазмы им всё равно не добраться: зонд сгорит, а плазма остынет и загрязнится.


Значит, нужно измерять бесконтактно. Лучший метод для измерения электронной температуры — томсоновское рассеяние. Именно с таким термометром приезжали в 68-м году в Москву англичане. Сейчас такая система практически обязательна для больших плазменных машин. Суть в следующем.

Мы простреливаем плазму насквозь коротким и мощным лазерным импульсом. Все фотоны, влетевшие в плазму, имеют одну и ту же частоту. Какие-то из лазерных фотонов рассеиваются на электронах — и меняются с ними энергией. Значит, и частота рассеянных фотонов зависит от энергии рассеивающих электронов (и угла, на который отклоняется фотон). Рассеивается безумно малая доля излучения, но её можно собрать и разложить в спектр. Чем выше температура электронов, тем он будет шире; чем больше их концентрация — тем ярче будет рассеянный свет. Формул в посте не будет, чтобы оставить читателей в счастливом неведении. Вот схема такой диагностики [3]:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

А вот ещё одна фотография того, как это всё выглядело на Т-3 (вдобавок к тем, что были в посте о токамаках):

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Здесь ещё одна, более современная, с токамака KSTAR. Здесь не всё, здесь только лазер [4]:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

А что, если нам интересны не электроны, а ионы? Тогда, скорее всего, придётся взять инжектор нейтральных атомов, знакомый по предыдущему посту. Большая мощность не обязательна, но вот энергия атомов должна быть стабильной.

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

Вот фотография пучка:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

С пучком можно сделать многое. Например, посмотреть на рассеяние его атомов. Если атом столкнётся с ионом плазмы, он отклонится в сторону; и чем сильнее отклонение, тем больше энергии атом отдаст иону. Если бы все ионы стояли, то все рассеянные на одинаковый угол атомы имели бы одинаковую энергию. А если ионы тоже двигаются, то часть атомов потеряет больше энергии, а часть — меньше. Вот гифка:

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

А дальше мы можем измерить энергию прилетевших атомов и по её разбросу понять температуру того, на чём они рассеялись.

Можно поступить и иначе: посмотреть на энергию нейтральных атомов, получившихся из ионов плазмы. Здесь мы напрямую увидим, сколько ионов какую энергию имели; нужно только сделать из ионов нейтралы (а потом их поймать и измерить). В принципе, нейтралы возникают и сами; но лучше будет помочь им искусственной мишенью из того же самого диагностического пучка. Атомы с низкой энергией из плазмы уйти не успеют — ионизируются заново, не успев дойти до границы — но энергию быстрых частиц так измерить можно.

Пара слов об УТС и плазме, часть 8. Термометры Наука, Физика, Плазма, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Гифка, Длиннопост

...и это только маленькая часть того, что мы можем сделать для измерений в плазме. Есть ещё, о чём рассказывать.


Ps. Баянометр рекомендует тег «Политика»; так вот, её тут нет.


Источники фотографий:

[1] https://www.euro-fusion.org/news/detail/detail/News/success-...

[2] https://pdfslide.net/documents/theory-electrostatic-probes.h...

[3] http://www.ipp.cas.cz/vedecka_struktura_ufp/tokamak/tokamak_...

[4] https://hep.kisti.re.kr/indico/getFile.py/access?sessionId=2...

[5] Лекции для студентов-плазмистов 4 курса.

Показать полностью 14
Отличная работа, все прочитано!