9

КПД больше единицы - реальность или вымысел?! Не все, оказывается, в курсе...

Когда, как не сегодня, мог родиться этот пост. Говорят, что в споре рождается истина, но когда оппонент глух к аргументированным доводам, а гордость не позволяет признать очевидные ошибки, то всё заканчивается срачем и черным списком. Итак, к сути: есть на Пикабу люди, которые верят, что КПД может превышать 100% или единицу, кому как больше нравится. После моей шутеечки про гуманитариев (#comment_84583568) нашелся упорот...упорный @upit, который до хрипоты в буковках убежал меня в том, что гуманитарий это я, а каждому школьнику давно известно, что КПД в несколько раз больше единицы - это реальность. На мои доводы, в виде ссылей к Вики (https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%...) и к похожему посту на Пикабу (http://pikabu.ru/story/kpd_bolshe_100_bez_vechnyikh_dvigatel...), я получил невнятный ответ про то что, правильно принимать за КПД, а также обвинения, что вырвал слова из контекста. В конечном итоге угодил я в черный список... И все бы ничего, но мракобесие продолжается и индивид продолжает свою гипотезу двигать в массы, а я с ним в диспут уже вступить не могу. Огромная просьба - не нужно плюсов, не нужно минусов, не нужно оскорблений (каюсь, сам был груб, и быть может это помешало убедить человека), прошу какого-нибудь тыжфизика здесь, если найдется минутка, объяснить парню и ему сочувствующим, что такое КПД, работа и теплота. Спасибо за внимание.

КПД больше единицы - реальность или вымысел?! Не все, оказывается, в курсе... Наука, Кпд, Кпд=146%, Спор, Черный список, Физика

Найдены дубликаты

+6
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+1
На меня жена уже ругалась сегодня за эту дичь... А что я могу сделать, если из-за реактивной тяги пукана даже на диван сесть не могу?!
Иллюстрация к комментарию
+7
Это называется эффект Даннинга-Крюгера. Некомпетентного человека гораздо труднее убедить в том, что он неправ, чем компетентного, и ничего тут не поделаешь. Не мечите бисер перед свиньями.
раскрыть ветку 2
0
это не эффект, это синдром.
0
Но ведь свиньи... Ну, вы знаете...
Иллюстрация к комментарию
+5
Да запросто может быть КПД больше единицы. Мало-ли на свете аббревиатур?
раскрыть ветку 2
+2
Это да, но мы не о Кривой Полости Дна там говорили, я точно помню)
раскрыть ветку 1
+2
Может о кольчужно-пластинчатом доспехе?)
+2

кпд больше единицы это не вечный двигатель получается?

раскрыть ветку 2
+2

вечный двигатель это когда равен единице. а если больше, то устройство начнет генерировать энергию из ниоткуда.

раскрыть ветку 1
0
И перестанет быть вечным двигателем?
+2
Рассмотрим систему из гуманитария и горящего пукана.
Если ввести с клавиатуры "КПД больше 1" то ты потратишь около 0,5 кал энергии.
В свою очередь, горящий пукан технаря способен согреть не только жену, но и оторвать технаря от дивана.

Вывод: КПД рассмотренного гуманитарно-технарного насоса ЗНАЧИТЕЛЬНО больше 1
раскрыть ветку 2
0
И это очень похоже на принцип нагрева кондеем из прошлого поста.
Представим что технарь это окружающая среда, а тупой гуманитарий это кондей.
Гуманитарий затрачивает 1 ват энергии из за чего технарь анальным пламенем обогревает помещение на 2 ватта. Получается кпд 200%. Но фактически энергии затрачено 3 ватта и еще чуть чуть(кондей + окружающая среда). А на отопление пошло 2 ватта.
0
Спасибо, поржал))
Иллюстрация к комментарию
+2

В расчетах отопительных систем на тепловых насосах КПД может быть больше 100 (система ворует энергию из окружающей среды)

раскрыть ветку 15
0
А "ворованную" энергию вы почему из уравнения исключаете? Энергия не берется из неоткуда, а потери не могут быть равны нулю. КПД равен единице только в идеальных (нет теплообмена с ОС, трения, сопротивления и т.д.) условиях и никак не может превышать 100%. Поправьте, если что-то упустил...
раскрыть ветку 14
0

Потому что "ворованная" энергия бесплатна.

У теплового насоса оплачивается энергия из розетки, именно поэтому она и интересна для расчёта КПД теплового насоса.

Так что КПД > 1 возможен для данной техники.

А каков прикладной смысл вашего видения КПД ? Чисто теоретический, для обоснования закона сохранения энергии гуманитарными методами ?

раскрыть ветку 7
0
А "ворованную" энергию вы почему из уравнения исключаете?
А потому что она "ничейная". На практике получается, что это КПД не всей системы, а лишь её части. Именно той части, которая нам интересна.
раскрыть ветку 4
0

Там такая методика расчета - отношение подведенной энергии к полученной. Для оценки эффективности. Считают бухгалтера, а не физики, поэтому их не смущает.

0
Я считаю, что он просто жирнейше троллит народ в связи с 1 апреля
0
Статья в помощь. Вики не совсем всё объясняет.
http://kvant.mccme.ru/1979/01/kpd_teplovyh_i_holodilnyh_mash...
Очень часто путают КПД с холодильным коэффициентом. Преподы в институте тоже эту дичь втирали, что у холодильной машины КПД больше 1. Пока будучи студентами сами с этим не разобрались.
0

Для твоего гуманитария цитата.


Коэффициент полезного действия (КПД) - характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энерги; определяется отношением n полезного использованной энергии (Wпол) к суммарному количеству энергии (Wсум), полученному системой; n=Wпол/Wсум. КПД величина безразмерная.

...

Из-за неизбежных потерь энергии на трение, на нагревание окружающих тел и т.п. n<1 и выражается в виде правильной дроби или в процентах.

....

Физический Энциклопедический Словарь

М. НИ "БРЭ" 1995

раскрыть ветку 2
0
В ЧС я у него, там и более убедительные доводы были (хотя этот главный, базовый) - как об стенку горох... :(
раскрыть ветку 1
+1
Вам до этого с дебилами общаться не приходилось?

Поздравляю с началом.

КПД >>1 это ещё такая безобидная фигня.

-4

Раньше тоже все были уверены, что тела тяжелее воздуха летать не могут.

раскрыть ветку 1
+2

Они и не могут сами по себе.

Похожие посты
205

Правда ли космический вакуум моментально убьет человека?

Гибель в космическом вакууме представляется в самых разных и малоаппетитных подробностях. Но правда ли в космическом сражении вакуум убьёт мгновенно?

Правда ли космический вакуум моментально убьет человека? Космос, Наука, Физика, Фантастика, Ликбез, Длиннопост

Рамки задачи


Последовательность действий, которую должен совершить космонавт, чтобы начать погибать от вакуума, напоминает анекдот, где бойцу, чтобы подраться врукопашную, нужно сделать следующее: «Потерять автомат, гранаты, нож, отыскать ровную площадку без камней и палок, найти другого такого же растеряху…» 

Почему так?


Специфика космического сражения


Гипотетический космонавт в бою вряд ли подвергнется действию космического вакуума без любых других угроз. Куда с большей вероятностью его не просто банально «подстрелят», а нашинкуют в мелкий фарш.

Правда ли космический вакуум моментально убьет человека? Космос, Наука, Физика, Фантастика, Ликбез, Длиннопост

Стержень кинетического поражающего элемента на скорости в несколько километров в секунду расплёскивает человека облаком кровавого тумана. Мощный лазер даёт ровно тот же эффект, хотя фрагментов тела в этом случае остаётся больше. Любые вторичные обломки от близкого попадания действуют как хорошая осколочная граната. Отказы систем жизнеобеспечения и критические техногенные аварии вроде пожара на борту — ещё опаснее. Ну и лёгкие скафандры для работы на боевом посту не отменял последние лет шестьдесят никто.


Повреждения скафандра


В реальных армейских исследованиях докосмической и ранней космической эры звучат неприятные выводы. Человека в скафандре, чтобы он умер, проще и выгоднее нашпиговать осколочными элементами хорошей такой гранаты. Или хотя бы подстрелить.

Правда ли космический вакуум моментально убьет человека? Космос, Наука, Физика, Фантастика, Ликбез, Длиннопост

Перчатки скафандров за бортом космической станции современные астронавты рвали достаточно часто и отделывались припухлостями и покраснениями. Разница в одну атмосферу не так уж и велика, тепловой ожог при контакте с нагретыми Солнцем поручнями станции повреждал кожу сильнее. Но это маленькая аккуратная дырочка. А если нет?


Идеальная смерть


Допустим, коварный выстрел подлого врага оторвал душевую кабинку с голым космонавтом и того немедленно выкинуло из неё на свежий вакуум, погибать. Что дальше?


Первые секунд десять нарастает дискомфорт. Остатки воздуха стремительно покидают лёгкие. Держать их — ошибка, напряжение лишь увеличивает дискомфорт и сокращает вероятный срок дееспособности. В этот промежуток времени достаточно тренированный человек может действовать условно нормально.


В пределах следующих тридцати секунд неминуемы первые судороги. Шанс успеть что-то сделать остаётся, но заканчивается потерей сознания. Короткий промежуток бессилия — ещё секунд пятнадцать — сменяется новыми, уже бессознательными и куда более резкими хаотическими движениями. Затем наступает умирание и потеря высшей нервной деятельности.

Современная медицина ручается, что полторы минуты ещё могут пройти без последствий, до примерно трёх — есть шансы откачать хотя бы овощ. Пожилой сердечник имеет все шансы помереть в пределах минуты от чрезмерной нагрузки сосудов мозга и сердца.


Так правда ли в космическом сражении вакуум убьёт мгновенно? Нет. Есть все шансы и подёргаться, и дождаться помощи — и остаться здоровым человеком, после чего долго ещё рассказывать внукам байки о своём невероятном спасении.


Михаил Лапиков


Источник

Показать полностью 1
113

Туннелирование частиц и планетная система у солнцеподобной звезды. Еженедельный дайджест новостей науки

Самое интересное в мире науки за неделю: Как связаны кондоры и птерозавры; Почему ученые считают микрорапторов хорошими летунами; Фотография звездной системы с солнцеподобной звездой; Протезирование будущего - два сустава умного протеза ноги; И как измерить квантовое  туннелирование частиц?

Содержание ролика:

00:31 Подробности про кондоров и птерозавров

02:08 Микрорапторы были хорошими летунами

05:03 Впервые сфотографировали планетную систему у солнцеподобной звезды

08:00 Умный протез научили перешагивать препятствия

09:32 Впервые подсчитано время туннелирования частиц


(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе)

694

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ

Что происходит внутри дошедшей до цели термоядерной боеголовки? Много удивительных и красивых, с точки зрения физики, вещей. Правда, перед самым апокалипсисом о них вряд ли кто-нибудь подумает, поэтому мы расскажем о зарождении ядерного взрыва прямо сейчас.

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

…Ну, допустим, пришёл боевой блок МБР в расчётную точку. Или атомная бомба на парашюте опустилась на ту высоту, где, выражаясь популярно, необходимо непременно бахнуть. А бахнуть — это вообще как? Что происходит в корпусе бомбы за то мгновение, когда он с содержимым превращается в энергию?


Нет, вот не надо мне тут про «вспышку слева», про «ногами в эпицентр» и прочий стёб по мотивам скверно зазубренного учебника гражданской обороны. Что конкретно происходит под корпусом термоядерной боеголовки в тот момент, пока этот корпус ещё существует — хотя бы условно и частично?

Отстаньте от меня с вашим раскаянием, это же такая красивая физика! (Laßt mich in Ruhe mit euren Gewissensbissen, das ist doch so schöne Physik!)

Так сказал Энрико Ферми перед первыми ядерными испытаниями в Аламогордо, июль 1945 года. (Если, конечно, верить автору книги «Ярче тысячи солнц» Роберту Юнгу. Оснований верить ему нет ни малейших, но фраза всё равно хорошая, и мы ею цинично воспользуемся.)

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

Первое испытание ядерного оружия 16 июля 1945 года


Будем рассматривать двухступенчатый боеприпас, выполненный по схеме Теллера-Улама. В Советском Союзе она широко известна как «третья идея» из воспоминаний Андрея Сахарова, хотя реальных «отцов» у неё в наших палестинах был целый взвод — как минимум Давиденко, Франк-Каменецкий, Зельдович, Бабаев и Трутнев. Поэтому неправильно было бы приписывать её лично товарищу академику Сахарову, как это иногда делают. (Товарищ академик тоже не приписывал себе ничего лишнего. Будь как товарищ академик.)


Килотонная зажигалка


Начинается всё с первой ступени — так называемого триггера. Это простой атомный заряд (ну, может не совсем простой), а в нём уже всё стартует одновременным подрывом заряда обычной взрывчатки, хитрым образом обёрнутого вокруг делящегося вещества.

В древние времена атомной эры было важно, чтобы детонаторы сработали строго одновременно, с минимальным рассогласованием — в пределах десятков наносекунд. Иначе будет небольшой обычный взрыв с быстро погасшей ядерной реакцией (так называемая «шипучка»).

Он изгадит все окрестности впустую израсходованным плутонием и прочей радиоактивной поганью. В конце концов придумали хитрый вариант подрыва, так называемый «лебедь». В нём синхронность некритична, и можно не утыкивать всю поверхность детонаторами.

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

Схема водородной бомбы


Специально обученная взрывчатка взрывается и давит на тампер (толкатель — тяжёлую оболочку триггера). Он «падает» внутрь через пустоту, в центре которой, окружённое бериллиевым отражателем нейтронов, висит самое интересное: маленький шарик плутония-239. Тампер обжимает шарик, доводя давление до нескольких миллионов атмосфер, и переводит его в надкритическое состояние.

Внимание: с момента запуска детонаторов уже прошло несколько десятков микросекунд, а меж тем никакой ядерной реакции ещё нет. Но сейчас будет.

Кино замедлилось окончательно, дальше всё пойдет значительно быстрее.

В момент обжатия плутониевого ядрышка срабатывает «запал»: стартовый источник начинает гнать в ядро нейтроны. Вот она, отметка «ноль»: с этого момента и начинается всё веселье.

Пошли первые деления плутония, ещё под действием внешнего потока нейтронов. Несколько дополнительных наносекунд, и в толще плутония загуляла следующая волна нейтронов, уже «собственных».

Поздравляю, дамы и господа, перед нами — цепная реакция. Вас предупреждали.

Давление в центре уже шкалит за миллиард атмосфер, температура уверенно движется к 100 миллионам градусов Кельвина. А что происходит снаружи этого маленького шарика? Там же обычный взрыв вроде был? Так он и есть. Висит, извините за такой глагол, держит всю эту конструкцию через тампер, чтобы сразу никуда не убежало, но силы его на исходе.

Тут всё заканчивается: через одну десятимиллионную долю секунды с момента «ноль» (0,1 микросекунды, но все цифры очень приблизительны) реакция в плутонии завершена.


Подставляй ведро


Вроде как всё, ядерный взрыв состоялся, расходимся? Ну, теоретически да. Но если бросить всё как есть, взрыв будет не очень мощный.

Можно его усилить (бустировать) слоями термоядерного горючего. Правда есть одна проблема. Вон ударная волна висит, по швам уже расходится, устала вашу ядрену-бомбу держать. Как это всё сжигать, пока оно не убежало? Сделаешь в семнадцать этажей, пять прореагируют, на те два процента и живём, а остальное — ковром по сельской местности? Нет уж, давайте думать.

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

Боевые блоки МБР LGM-118 Peacekeeper на последнем отрезке траектории


Как писал Теллер в обосновании своей идеи, где-то 70-80% энергии ядерной реакции выделяется в виде рентгеновского излучения, которое движется существенно быстрее, чем рвущиеся наружу осколки деления плутония. Что это даёт пытливому уму физика?

А давайте, говорит физик, пока до нас не доползла взрывная волна и тут всё вообще не разлетелось к едрене-фене, используем уже вышедший из триггера рентген для поджига термоядерной реакции.

Поставим рядом ведро жидкого дейтерия (как у Теллера в первом изделии и было) или твердого дейтерида лития (как Гинзбург в Союзе предложил), и используем взрыв триггера как зажигалку, ну или, если хотите, как детонатор НАСТОЯЩЕГО ВЗРЫВА.

Сказано — сделано. Теперь понятна конструкция нашего заряда: пустотелый бак, с одного торца — триггер, всю низость падения которого мы уже обсудили. Пространство между первой и второй ступенью заполняется разными хитрыми рентгенопроницаемыми материалами. Везде официально указано, что поначалу это был пенополистирол. Но с конца 1970-х у американцев, скажем, используется шибко секретный материал FOGBANK — предположительно, аэрогель. Наполнитель предохраняет вторую ступень от раннего перегрева, а внешний корпус заряда — от быстрого разрушения. Корпус поддаёт также давления на вторую ступень и вообще способствует симметричности обжатия.

Кроме того, там же — в небольшом перерывчике между первой и второй — установлены совсем хитрые и начисто секретные конструкции, про которые стараются вообще ничего не писать. Их можно осторожно назвать концентраторами рентгеновского излучения. Нужно всё это, чтобы рентген не просто так светил в пространство, а надлежащим образом доехал до второй ступени.

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

Всё остальное место занимает вторая ступень. Пакет её тоже непростой, а какой надо пакет. В самой сердцевине этого цилиндра из дейтерида лития, упакованного в прочный тяжёлый корпус, проделан канал, в который коварно вложили стержень из того же самого плутония-239 или урана-235.


Когда Родине нужно — и звёзды зажигают


Рентген испарил наполнитель, переотражается изнутри от внешней оболочки и действует на корпус второй ступени. Да и в общем, чего греха таить, вся эта ярмарка уже приступает к ликвидации самой бомбы как материальной конструкции. Но мы успеем, нам надо-то всего ничего, около микросекунды.

Всё испарившееся ломится в центр и со страшной силой давит и греет (миллионы градусов, сотни миллионов атмосфер) внешнюю оболочку второй ступени. Она тоже начинает испаряться (эффект абляции). Ну как — испаряться… Реактивный двигатель на форсаже в сравнении с этим — попытка деликатно высморкаться.

Отсюда можете прикинуть давление на то, что внутри оболочки. См. выше про тампер на первой ступени, идея в чем-то схожая.

Вторая ступень уменьшается в размерах — в 30 раз для цилиндрического варианта и примерно в 10 для сферического. Плотность вещества возрастает более, чем в тысячу раз. Внутренний стержень из плутония доводится до надкритичности и в нём начинается ядерная реакция — уже вторая в нашем боеприпасе за последнюю микросекунду.

Итак, сверху обжатый тампер, внутри жёстко бомбануло, пошёл поток нейтронов — и у нас внутри стоят расчудесные погоды.

Здравствуй, синтез легких ядер, литий в тритий, всё вместе в гелий, вот он, выход мощности. Сотни миллионов градусов, как в звёздах. Термоядерная бомба пожаловала.

МГНОВЕНИЕ ДО АПОКАЛИПСИСА: ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ БОМБЫ Физика, Наука, Война, Ядерное оружие, Оружие, Апокалипсис, Длиннопост

Микросекунда капает, подожжённый дейтерид лития горит из центра наружу… стоп, а если нам и сейчас мощности мало?

Давайте-ка отмотаемся немного назад и организуем корпус второй ступени не просто так, а из урана-238. По сути, из природного металла, а то и из обеднённого.

У нас от синтеза лёгких ядер прёт поток очень быстрых нейтронов, они кидаются изнутри на недоиспарившийся урановый тампер и — о, чудо! — в этом безобидном изотопе запускается ядерная реакция. Не цепная, самоподдерживаться она не может. Но этих нейтронов из термояда вылетает столько, что на тонну урана хватит: вся вторая ступень как огромный нейтронный источник работает.

Это так называемая «реакция Джекила-Хайда». Потому и название такое: никого не трогал, вроде был нормальный, и тут на тебе ВНЕЗАПНО.


Оно вылупилось


У нас, напомним, не прошло и двух микросекунд, а уже столько сделано важных дел: взорвали атомную бомбу, подожгли с её помощью термоядерное горючее и, если было надо, заставили делиться аполитичного пофигиста — уран-238. Последнее, кстати, важно: на нём можно сильно разогнать мощность устройства. Но и грязи в окружающую среду полетит много.

Правда, на этом «красивая физика» гигантов научной мысли середины XX века заканчивается. Теперь вся эта первозданная стихия готова излиться наружу, за призрачные границы того, что ещё недавно было корпусом бомбы.

И вот там дальше начнет развиваться огненный шар, а потом возникают и поражающие факторы ядерного взрыва. Но о них — потом.


Самат Кудайбергенов

Источник

Показать полностью 5
25

Ответ на пост о современных астрономах или как я выбирал тему дипломной работы

Ссылка на пост Что на самом деле наблюдают современные астрономы

Заметил воодушевление и заинтересованность астрономией и астрономами в комментариях, начал было писать ответ на комментарий и понял, что получается довольно много и решил вынести в отдельный пост.

Надо было мне в студенческие годы пройти преддипломную практику для будущего астрономического диплома и заодно определиться с темой дипломной работы. Пошел я на обсерваторию, объяснил что мне надо, что пока нет темы для работы и мне предложили пока просто пройтись по кабинетам чтобы ознакомиться кто чем занимается и подобрать что-то для себя. Кто-то занимался коричневыми карликами (это такие недозвезды и перепланеты; у нас такой Юпитер, но оказалось, что подобные объекты могут быть не только в звездной системе но и наблюдаться поодиноко), кто-то занимается изучением озонового шара по данным, которые снимаются на этой же обсерватории (в итоге я тоже потом снимал значения спектрофотометром Добсона - фигасе, до сих пор помню название и приблизительно принцип работы - и производил рассчеты), кто-то изучал эллиптические галактики, а на другой обсерватории изучают еще и Солнце (споктроскопия, солнечная корона, вспышки, магнитное поле и активность). В общем, много всего интересного, выбирай - не хочу. Якобы интересного. Интересного, волшебного и манящего пока не начнешь сам это делать.

Например, исследование озонового шара над городом. Барышня делает это уже точно десятка два лет (не удивлюсь если и сейчас она этим занимается), она работает под виндой, под эмулятором линукса (cygwin, как сейчс помню, для меня тогда это дико и в новинку и видимо потому сейчас его упомянул) и обрабатывает кучу данных. Каждый день обрабатывает типичные данные. Каждый. День. Обрабатывает. Данные. Одно и то же. Каждый день. Ну еще чай пьет и общается с коллегами (не удивлюсь, что у них там еще и служебный роман завелся).

По Солнцу все та же ситуация. На обсерватории был и коронограф, и солнечный телескоп, и солнечный спектрограф и куча другой нучной технической лобуды. Делай - не хочу. По спектроскопии нужно было периодически делать снимки интересующих участков спектра, проявлять пластинки,2 исследовать их и сравнивать с другими. По коронографии тоже нужно периодически делать снимки, исследовать их и сравнивать с другими. Все это укладывается в общую 11-летнюю активность Солнца (недавно попадался пост о том, что текущий цикл активности Солнца оказался с задержкой) и нужно проверять все ли в порядке и ложатся ли сделанные исследования спектра и короны в общую активность Солнца. Сейчас точно не скажу какие еще были цели т.к. только вскользь этого касался и прошло немножко времени.

Я же в итоге больше прикоснулся к изучению озонового шара. В чем приблизительно была суть. На орбите летает спутник с упомянутым выше спектрофотометром Добсона на борту и делает замеры количества озона в атмосфере Земли в определенной точке в определенный момент времени и потом идет к следующей точке и так далее точка за точкой по всей поверхности Земли. Эти замеры публичны, их можно выкачать, обработать, усреднить, наложить на полярную систему координат с учетом континентальности и тоже, сравнивая, делать определеные выводы о состоянии озонового шара, о его динамике с годами и расположении озоновой дыры. Туда же можно приплести использование фреонов, разрушающих озоновый слой и бить тревогу, что скоро озона почти не останется и все будет плохо. Я писал дипломную на тему смещения циркумполярного вихря в районе Антарктиды и сезонное изменение площади озоновой дыры над континентом.

Еще косвенно я касался ядерной физики т.к. были (и сейчас есть) друзья с кафедры ядерной физики. Так вот, там тоже данные и тоже надо было снимать значения, обрабатывать их и делать выводы. Если данных много, то студенты писали программку или матмодель чтобы описать полученные результаты измерений. А те, кто наукой занялся конкретно, то они использовали старый добрый когда-то написанный софт (или просто скрипт) еще на фортране и до сих пор им пользуются. В программе студентов было изучение фортрана т.к. много научного софта написано на нем и надо продолжать писать и поддерживать. Да не закидают меня тапками, я не знаю как это сейчас, но тогда я ощущал (или был неправ и думал, что ощущал) некоторую закостенелость в умах тогдашних научных сотрудников.

Но это все не о том, что я хотел сказать. Я больше о самой работе. О данных и о работе с данными. Работа физика-экспериментатора очень часто сводится к тому, что нужно придумать как получить нужные данные, получить эти данные, обработать все эти данные, понять не фигню ли получили и потом, если это не фигня, конечно, сделать выводы чтобы подтвердить или опровергнуть какую-то тероию. Ну или же выявить закономерность чтобы потом это описать (или чтобы кто-то описал). То есть, любая научная деятельность - это про кучу данных, которые нужно обработать, изучить, систематизировать и сделать выводы. В астрономии все так же. Работа научного сотрудника в астрономии это не только наблюдение красивой туманности, звездного скопления или красивейшей резьбы лунного терминатора, а это еще и множество цифр, за которыми кроется множество неизведанной информации. А телескоп, туманности и астрофотография - это уже для души.

Больше всего меня зацепила дипломная работа студентки, которая изучала слияние спиральных галактик. Только вдуматься: нужно было описать каждую галактику как множество звезд определенной массы с определенной скорость в определенном месте каждой из галактик с учетом тяжелых ядер, запустить сближение галактик, описать их гравитационное взаимодействие (опять же, не забываем о том, что галактика - это не лепешка, а она состоит из звезд) и как-то графически отобразить этапы слияний галактик. Я допускаю, что возможно были некоторые упрощения матмодели, но тогда озвучивалось, что и на эти рассчеты ушло немало процессорного времени.

В общем, естесственные науки - это всегда круто. Неважно что это - астрономия, физика, химия, биология - это всегда интересно, увлекательно и мегакруто когда ты нутром ощущаешь как работает та или иная красивость в природе. Но есть и минус - это перестает быть магией. Ты начинаешь понимать почему разлитый по воде бензин играет всеми цветами радуги; в какой стороне после дождя искать радугу чтобы показать ребенку; ощущаешь ужас масштабы когда тебе говорят всего лишь о 5 световых годах и о том хватит ли Солнца на наш век.

Желаю всем добра, познаний и заинтересованности!

Показать полностью
77

Создано самое тонкое зеркало в мире, не видимое глазом

— Немецкие физики разработали самое тонкое и легкое оптическое зеркало — оно имеет толщину всего несколько десятков нанометров, что в тысячу раз тоньше человеческого волоса;


— Оно состоит всего из одного слоя атомов и не видимо человеческим глазом, но отражение от него прекрасно видно;


— Устройство, в котором создано зеркало, достаточно большое, поэтому новый материал вряд ли будет использоваться в бытовых целях, но научное значение новой разработки огромно;


— Это первые экспериментальные результаты недавно появившегося научного направления субволновой квантовой оптики с упорядоченными атомами.


Источник: ria.ru

277

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 7
134

Неизвестная частица обнаружена в ЦЕРН

Неизвестная частица обнаружена в ЦЕРН Наука, Церн, Физика, Кварки, Вселенная, Кварк

дин из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) нашла новый тип четырехкварковой частицы, которую никогда не видели раньше. Открытие было представлено на недавнем семинаре в ЦЕРН, также о нем рассказывается в статье на сайте препринтов arXiv. Это открытие поможет ученым понять кварки — фундаментальные частицы Стандартной модели Вселенной.

Обычно они объединяются в группы по двое (кварк — антикварк) или трое, чтобы сформировать протоны и нейтроны. Более крупные частицы считаются экзотическими, однако ученые давно предполагают, что они могут состоять из четырех или пяти кварков (так называемые тетракварки и пентакварки). В последние годы эксперименты, проводимые в Большом адронном коллайдере (БАК), подтверждают существование таких адронов. Они идеально подходят для изучения сильного ядерного взаимодействия — одной из четырех фундаментальных сил Вселенной, которая связывает друг с другом протоны, нейтроны и ядра атома.

«Частица, которую мы только что обнаружили, первая, состоящая из тяжелых кварков одного и того же типа: двух очарованных кварков и антикварков, — говорит представитель LHCb Джованни Пассалева. — До сих пор LHCb и другие эксперименты фиксировали только тетракварки максимум с двумя тяжелыми кварками, и ни один из них не имел более двух кварков одного и того же типа».

Для поиска новых тетракварков Tcccc команда LHCb рассчитала их возможную массу и изучала данные, полученные на детекторе в периоды первого и второго запусков БАК в 2009-2013 и 2015-2018 годах. Она обнаружила два скачка энергии в диапазоне 6900 и 6400-6600 мегаэлектронвольт. При попытке описать полученные результаты ученые нашли более пяти стандартных отклонений в промежутке 6200-7400 мегаэлектронвольт. Этого достаточно, чтобы заявить об открытии новой частицы. Кроме того, такие скачки соответствуют массе Tcccc. «Эта частица уникальна — экзотический адрон, содержащий четыре кварка вместо двух или трех в обычных частицах материи, и первый, содержащий тяжелые кварки», — говорят ученые.

Пока

не ясно, является ли новая частица «истинным тетракварком», то есть системой из

плотно связанных четырех кварков, или она состоит из двух обычных пар. В любом

случае новая частица поможет теоретикам протестировать модели квантовой

хромодинамики, которая описывает сильное взаимодействие частиц. Авторы

собираются продолжить исследования во время третьего запуска LHCb, в марте 2021 года.

Показать полностью
985

Чёткий третий закон Ньютона: Перевел в цвет и повысил качество видео из СССР

Маленький ролик объясняющий третий закон Ньютона.

Почистил звук, убрал некоторые помехи картинки, повысил чёткость и немного стабилизировал видео, плюс наложил фоновую музыку, чтобы не скучали🙂


Есть Ч/Б версия, её можно посмотреть/забрать в телеге: https://t.me/okte4

464

Спор английского и российского ученого о глобальном потеплении: кто заплатит 10 тысяч долларов?

«Я выиграл спор, вы должны мне десять тысяч долларов». Английский ученый Джеймс Аннан ждал долгих 13 лет, чтобы отправить письмо с этой фразой российскому коллеге Владимиру Башкирцеву. И вот, наконец, сделал это. А теперь, видимо, ему опять придется запастись терпением, ведь деньги он увидит еще не скоро. Но об этом чуть позже, а пока начнем сначала. Пари двух светил науки началось в 2003 году. Тогда в журнале «Российский гео­магнетизм и аэрономия» появилась статья «Ожидает ли нас глобальное потепление в ближайшие годы?». Авторами значились Владимир Башкирцев и Галина Машнич из Иркутска. Они восстали против популярной тогда теории о повышении средней температуры климата Земли, уверяли, что грядет не глобальное потепление, а глобальное похолодание. Якобы мы приближаемся к вековому минимуму солнечной активности, который наступит в 2021 году. И пятен на Солнце все меньше и меньше. Но так как температурная реакция отстает на четыре года и потому только в 2025-м воздух станет заметно холоднее. Журнал  попался на глаза Джеймсу Аннану, который в то время работал в Йокогаме в Японии. А человек он азартный! И...

- И я связался с Галиной Машнич, предложил ей и ее коллеге пари со ставкой в 10 тысяч долларов, – написал в своем блоге англичанин. – Россияне, поскольку автора у научной статьи два, ставку разделили пополам.

По мнению Аннана, солнечные эффекты, которые в качестве одного из главных доказательств использовали россияне, в изменении климата роли не играют. Глобальное потепление, настаивал англичанин, наступит из-за антропогенного воздействия. Иными словами, из-за деятельности человека: кругом заводы, производства, которые «нагревают» атмосферу.

- Я побоялся, что не доживу до 2025 года и предложил подвести итог пари в 2018-м, - вспоминает Владимир Башкирцев (сейчас ученому 76 лет, - прим. Ред.). – Да, на сегодняшний день мы проиграли. Глобальная температура действительно не падала, как мы предрекали, а продолжала расти. Но! Не стремительными темпами, а замедленными. И как раз сейчас ситуация находится на переломе – темпы все замедляются и замедляются. И многие специалисты наблюдают похолодание. Поэтому нужно все-таки дождаться 2025 года, чтобы понять, кто был прав, а кто нет. Это я и хочу теперь предложить Джеймсу и уже тогда, если мы ошиблись, у нас не будет морального права не исполнить условия пари.

Иркутский физик добавил, что в теории, на которую сделал ставки Аннан, уже появилась заметная брешь. Якобы увеличение углекислого газа в атмосфере не ведет к потеплению. Башкирцев говорит, что это смогли доказать норвежские ученые. Их исследования 2016 года показывают, что сначала отмечается повышение температуры, а уже потом – углекислого газа. Причем с отставанием на год. А потому, из-за чего столбики термометров на градусниках ползли вверх, неизвестно.

Но согласится ли англичанин подождать еще? За эти годы он, кстати, заключил еще несколько пари. Проиграл небольшую сумму в споре о вероятности краткосрочного потепления, зато выиграл в сравнении температур с 2008 по 2015 годы. Надеемся, что Аннан сдвинет сроки и наши ученые смогут доказать свою теорию.


Источник: https://www.irk.kp.ru/daily/26806.4/3841519/

642

Про КПД

Помню лет 5 назад, когда светодиоды начали повсеместно появляться, поехали на встречу с техническим директором одной розничной сети продуктовых магазинов. Отвозили светильники на тест. Фрагмент разговора с ним (мужик лет 50-55, советской закалки, не доверчивый и ...):

- Светодиодные светильники имеют КПД около 95% за счет направленного светового потока...

- Хм, понятно... Раньше было КПД около 50%, а теперь 95%... Я подожду, когда будет 150%, думаю скоро будет, наука не дремлет...


Его подчиненный скатывается под стол... Технического директора уволили через 3 месяца.

450

Все правильно сделал

В какой-то момент Локк, Беркли и Юм так достали коллег-философов своим релятивизмом и субъективизмом, что в качестве оппозиции те основали целую Шотландскую школу здравого смысла. Но прикольней всех протестовал против доходящих до абсурда умозаключений Вольтер - он отказался пускать Беркли в дом, заявив, что для человека, отрицающего материю, не составит труда пройти сквозь дверь.


Не бойтесь быть решительными, опровергать несостоятельные утверждения, даже если они поддерживаются большинством или основываются на авторитете, и любите философию.

1161

Искусство научного спора

... И тогда доктор Хадуэн из Лондона заявил, что микробов в природе нет, и всё это - выдумки Пастера. Изречь такое после Коха, Ру и Мечникова, после вакцин и сывороток, поднимавших полумертвых! И вот Хадуэн вызвал на публичный диспут сторонника микробной теории доктора Сирелла.

В назначенный час зал был полон и противники сошлись, что называется, лоб в лоб. Спор был долгий, ожесточенный, но ни к чему не привел. Публика не знала, кому верить и была уже готова освистать обоих. Тогда профессор Сирелл встал. В руках он держал шприц и две пробирки. Он подошел к своему противнику и сказал:

- Один из нас лжет. Чтобы доказать, кто именно, я впрысну себе сыворотку из этой пробирки. А вам, доктор Хадуэн, из этой. Здесь микробы столбняка. И я, верящий в них, даю слово, что вы умрете самой мучительной смертью, какая только может быть.

Хадуэн вскочил, бросился к выходу и с порога заорал:

- Я не такой дурак!



(с) из фильма "Открытая книга" 1977 г. по одноименной книге В. Каверина

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: