209

Оказывается многие пользователи интернета не знают элементарной физики

Пользователи соцсетей решили, что на фото «до и после» разные девушки, из-за «неправильных» татуировок

Видимо, никто и никогда не пробовал делать селфи перед зеркалом.



Эта поучительная история о предубеждении, зависти и идиотах была опубликована на форуме Reddit пользователем @Calamity__ и набрала за несколько дней больше 1,5 тысяч комментариев. Все комментарии без исключения — возмущенные. И это неудивительно.


Суть публикации такова: некая девушка разместила в соцсетях (похоже, это «Фейсбук») две свои фотографии: до и после. На первой фотографии девушка заметно полнее, чем на второй. Судя по всему ей удалось значительно похудеть, о чем она и решила сообщить в интерсети. Кроме того, первый снимок сделан не самой девушкой: ее снимал фотограф. На втором снимке девушка сделала селфи.

Оказывается многие пользователи интернета не знают элементарной физики Девушки, Фотография, Селфи, Зеркало, Физика, Социальные сети, Открытие

Выясняется, что несмотря на то, что мы живем в век повальных селфи, мало кто задумывается, как, собственно, селфи, сделанное с помощью зеркала, влияет на изображение.


Под снимок девушки «до и после» сбежались десятки пользователей соцсети, которые принялись яростно строчить, что девушки на снимках разные.

Ведь — барабанная дробь! — татуировки у них на разных плечах.


Ну что же. Мы рекомендуем всем этим людям взять в руку цветок и сделать с ним два снимка. Один снимок со стороны — попросить кого-нибудь сфотографировать. А второй — селфи в зеркале. Их ждет шокирующее открытие.)))

Дубликаты не найдены

+16
А зачем думать о физике, мы ведь не на уроке физики? (ирония и сарказм).
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+2
Да причем тут физика, помню, еще в Кенгуру (олимпиада по математике) для пятых классов было задание выбрать вариант отражения цифры пять в зеркале. Просто логика, причем житейская))
+12

я подумал это Сашка Грей до и после праздников

раскрыть ветку 1
+2

Сэр знает толк)))

+5
С цветком слишком сложно.
Достаточно попросить их встать перед зеркалом, поднять правую руку, и задуматься о том, какую же руку подняло отражение.
+3

По этой же причине мы сами для себя так уебански смотримся на фото и видео. Ведь мы привыкли видеть себя в зеркале, где право и лево смотрятся наоборот (мельчайшие морщинки, родинки), а на фото прямое изображение к которому мы не привыкли. Так, что когда вам кажется, что вы хуйово выглядите на фотографии- вам не кажется, для остальных вы так выглядите всегда.

+9

Бред, высосаный из пальца. Даже кошки узнают отзеркаленное изображение.

Люди просто слегка постебались в комментах.

раскрыть ветку 13
+2

Пикабушники в экстазе от комментария, потому что в нем есть слово "кошки"

раскрыть ветку 5
+3

Сказать "котята" было бы не правдой. Но котята легко учатся.

раскрыть ветку 4
+1

Люди просто слегка НАЕБАЛИСЬ в комментах.
Так будет правильней, мне кажется.

раскрыть ветку 1
0

Ну не могли же они прямо написать: "Брешешь, жырная скотина, вторая фотография - Саши Грей". Просто выразили лёгкое недоверие.

+1
Подтверждаю. Как-то хотел повторить интернет-приколы с кошками, где кошки кидаются на свое отражение. Моя кошка только первые пару раз удивлялась отражению, потом просто не реагировала.
раскрыть ветку 4
0

Мой котик любил лечь перед зеркалом и отражаться.

Два котика это в два раза красивее.

раскрыть ветку 3
+3

Оказывается многие ... люди долбаёбы, да ладно

+1
Дык у нее ещё и айфон китайский!
+1
И яблоко с другой стороны надкусано...
+1
Вспомнилось, как бывший муж(технарь, красный диплом по механике, аспирант), закатил мне истерику на три дня за сельфи перед зеркалом)) "ты почему пока я в командировке кольцо на левой руке носишь?"))
раскрыть ветку 1
+1

так и я о чем)))

+1
Если не изучать физику и математику, вас ждёт жизнь полная удивления и фантастики
+1
И никто не сказал, что справа до, а слева после.. Браво! :)
раскрыть ветку 3
0

Судя по состоянию татуировки, девушка действительно разжирела.

раскрыть ветку 2
0

Тоже заметила, что справа тату ярче, вероятно корректировала

0

чутка не так)

Иллюстрация к комментарию
0

Такую фигуру загубила, вобла теперь какая-то.

0

А почему в зеркале лево с право меняются местами а верх с низом нет?

0

У айфона камера тоже с другой стороны

0

А зачем вы "рекомендуете всем этим людям" тут, на пикабу, а не там, на реддите или в фейсбуке, где все эти люди и сидят?

0

Может, там просто фото перепутали?

Справа - до свадьбы, слева - после?

0

Так они разные, во всём

0

Без платья есть?

раскрыть ветку 1
0

у меня нет)

-1

Чувак, ты не умеешь в юмор. Люди прикалываются, а тебе хочется подумать, что ты их умнее.

раскрыть ветку 5
-2

вы почитайте что они пишут))

раскрыть ветку 4
+1

вам надо посмотреть видео про мальчика-плоскоземельщика

раскрыть ветку 3
-3
Их ждет шокирующее открытие.

Я не стал стройнее. В этом открытие?

раскрыть ветку 1
0

не, не в этом))

-8

Да что там, люди настолько отупели, что на элементарную просьбу "Отойди от меня на то же расстояние, на котором я от тебя стою" реально отходят.

раскрыть ветку 4
+6

Я, наверное, тупой. Я бы подумал, что ты просишь удвоить расстояние между нами.

раскрыть ветку 3
0

еще девушке можно сказать: "хочу чтобы расстояние между нами измерялось отрицательными числами"

раскрыть ветку 2
ещё комментарии
Похожие посты
507

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года

UPD к посту есть вопросы #comment_157791821

От фотографии горизонта событий черной дыры до проверки теории о невозможном двигателе EmDrive, от создания квантовых компьютеров до решения дилеммы кота Шредингера. Пропустили самое громкое открытие в истории астрофизики? Не беда, — специально для вас топ-8 открытий в физике 2019 года:


1. Фотография черной дыры

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

На самом деле увидеть черную дыру невозможно, поскольку эти сверхтяжелые объекты являются буквально невидимыми и поглощают любые виды электромагнитного излучения. Поэтому ученые получили изображение только ее очертаний — так называемого горизонта событий. Тем не менее, это одно из самых громких научных открытий не только в 2019-м, но и в целом за всю историю исследований.


Прорыв случился благодаря работе восьми телескопов проекта Event Horizon Telescope (EHT) или «Горизонт событий», которые последние несколько лет исследовали ближайшие к Земле черные дыры.

«Сфотографировать тень, которую отбрасывает горизонт событий черной дыры — это все равно, что сфотографировать DVD-диск на поверхности Луны из Земли» — говорил астрофизик из Университета Аризоны Димитриос Псалтис. Отражение горизонта событий демонстрирует искривленный свет и всю окружающую среду, которую поглощает черная дыра, в прямом смысле изменяя известные человеку законы физики.



2. «Невозможный» двигатель возможен

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Ровно 20 лет ученые со всего мира пытаются доказать, что двигатель EmDrive, проект которого предложил британский инженер Роджер Шойер в 1999 году, является невозможным, поскольку он противоречит фундаментальным законам физики.


Шойер предложил свою силовую установку как один из вариантов «вечного» двигателя для гипотетических межзвездных путешествий. В качестве движущей силы в EmDrive используется магнетрон, который генерирует микроволны, и, по заявлениям автора, накапливает энергию колебаний в резонаторе, создавая тягу.


Летом этого года представители Немецкого Технического Университета Дрездена провели свой эксперимент, чтобы точно установить, работает ли двигатель EmDrive. Чтобы засечь реальную тягу без каких-либо погрешностей, физики использовали маятниковые весы, которые измеряют силу крутящего момента, приложенного к оси маятника, а также лазерный интерферометр, который нивелирует физическое смещение маятниковых весов. Команда Таймара назвала свое устройство «самым чувствительным балансом тяги из когда-либо существовавших в мире».


Несмотря на создание специального экрана, который блокирует EmDrive от любых помех, включая действие магнитных полюсов Земли, сейсмические колебания планеты и тепловое расширение из-за нагрева от микроволн, ученые все же зафиксировали тягу в 3,4 микроньютона, что подтверждает дееспособность «невозможного» двигателя.



3. Квантовое превосходство Google

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Как только квантовые компьютеры смогут производить вычисления, которые не под силу обычным компьютерам — человечество достигнет квантового превосходства. Это событие сулит нам настоящую революцию во всех сферах жизни, поскольку первый эффективный квантовый компьютер поможет создать буквально фантастические композитные материалы для новых видов транспорта, электронных устройств, не говоря уже о потенциальных изменениях в цифровых системах.


Пару месяцев назад в Google заявили, что их квантовый процессор Sycamore за три минуты и 20 секунд выполнил вычисления, которые классический суперкомпьютер будет производить около 10 тыс. лет.


Технически Sycamore создали из алюминия, индия (очень мягкий металл) и кремния. Объединить эти материалы удалось благодаря эффекту Джозефсона — протекания сверхпроводящего тока через два сверхпроводника. Чтобы достичь квантового состояния кубитов — минимальных единиц информации в квантовом компьютере, — процессор охладили до температуры, близкой к абсолютному нулю (20 милликельвинов), что примерно равняется минус 273 градусам Цельсия.


Но, на заявление о квантовом превосходстве сразу же отреагировали главные конкуренты Google на поле квантовых компьютеров — компания IBM. Представители корпорации объяснили, что произведенные вычисления квантовым процессором Google Sycamore имеют лишь технический характер, и их суперкомпьютер Summit сможет провести аналогичные вычисления всего за два с половиной дня.



4. Судьба кота Шредингера

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Одним из наиболее загадочных явлений квантовой механики является квантовая суперпозиция — нахождение элементарных частиц в нескольких состояниях одновременно до момента их измерения наблюдателем.


В первой половине прошлого века один из основателей квантовой механики Эрвин Шредингер предложил мысленный эксперимент, который объясняет квантовую суперпозицию: условный кот в коробке с кислотой является и живым и мертвым одновременно до тех пор, пока мы не откроем эту коробку и не определим его состояние. Осенью 2019-го ученые из Японии и Индии придумали, как заглянуть в коробку с котом, не убивая его.


Физики предложили решение проблемы кота Шредингера благодаря изменению методов анализа данных о состоянии элементарных частиц, а не благодаря их измерению, как это делали ранее. С помощью математических вычислений ученые смоделировали условную ситуацию: закрытую коробку с котом Шредингера нужно сфотографировать с помощью камеры, которая установлена снаружи коробки, и при этом может заснять сквозь коробку самого кота.


После создания такого фото в камере будет храниться два типа информации: первый о том, как изменилось состояние суперпозиции кота (ученые называют это квантовой меткой) и второй о том, является ли кот живым или мертвым.


Авторы эксперимента взяли за основу своей математической модели способность фотонов входить в запутанное состояние вместе с квантовой системой. Вместо того, чтобы определить состояние частицы (кота) посредством ее измерения, т. е. прямого влияния света (фотонов) на нее, они использовали условную камеру, которая фотографирует кота сквозь коробку.

5. Пространство не бесконечно

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Принято считать, что Вселенная бесконечна. Однако, это утверждение имеет физическое и математическое доказательство: согласно действующим космологическим теориям, все пространство вокруг нас равномерно расширяется во всех направлениях, и в нем соблюдается Евклидова геометрия (параллельные прямые любой длины никогда не пересекутся, а сумма углов любого треугольника будет равна 180 градусам).


В начале 2000-х исследователи определили критическую плотность материи во Вселенной — 5,7 атомов водорода на квадратный метр. Этот показатель подтверждает, что Вселенная является открытой, плоской и бесконечной. В ноябре 2019-го ученые из Римского университета Ла Сапиенца из Парижского института астрофизики заявили, что реальная плотность материи во Вселенной может быть на 5% больше, чем действующий показатель критической плотности.


Таким образом, в инфляционной модели Вселенной должна преобладать гравитация, а все пространство вокруг нас в какое-то время должно было захлопнуться из-за его положительной кривизны. Иными словами, Вселенная может быть не бесконечной, а иметь форму замкнутой сферы. Астрофизики уверены, что их расчеты позитивной кривизны Вселенной верны «более чем на 99%».


Гипотетически, такое исследование позволяет нам даже определить размеры Вселенной, и означает, что путешествуя из любой точки в одном направлении длительное время, мы все равно вернемся в самое начало. Такое заявление ставит под угрозу теории о расширении Вселенной и содержание в ней темных энергии и материи.

Показать полностью 3
431

Разгадан величайший парадокс квантовой механики

Разгадан величайший парадокс квантовой механики Физика, Квантовая физика, Парадокс, Наука, Ученые, Китай, Квантовая механика, Открытие

Китайские ученые успешно проверили гипотезу, называемую квантовым дарвинизмом, которая объясняет трудноразрешимые противоречия между квантовой механикой и классической физикой, в том числе парадокс кота Шредингера. Исследователи протестировали одно из основных положений концепции, согласно которому одно из состояний квантовой системы многократно «отпечатывается» в окружающей среде, с которой эта система взаимодействует. Об этом сообщает издание Science Alert.


Для объяснения, как возникает классическая физика, исследователи предположили существование особенно устойчивых к декогеренции состояний, называемых состоянием указателя (pointer states). Конкретное местоположение частицы или ее скорость, значение ее спина или поляризация могут быть зафиксированы как устойчивое положение стрелки на измерительном устройстве. Иными словами, взаимодействие с окружением разрушает одни состояния, а другие оставляет, например, положение частицы. Это называется суперселекцией, индуцированной средой.

Согласно второму условию квантового дарвинизма, способность человека наблюдать какое-либо свойство зависит от того, насколько хорошо оно «отпечатано» в окружающей среде. Ученые подсчитали, что частица пыли в один микрометр за одну микросекунду «отпечатается» в фотонах около ста миллионов раз, что и обуславливает ее классические свойства. Разные наблюдатели видят пылинку в одном и том же месте благодаря «копированию» информации о наиболее устойчивом состоянии (в данном случае местоположении).


Ученые создали квантовую систему (фотон) в искусственной среде, состоящей всего из нескольких частиц (других фотонов). Согласно предсказанию квантового дарвинизма, наблюдая только за средой, можно получить всю информацию о классическом поведении частицы. Результаты проверки этого положения показали совместимость наблюдаемых свойств с теорией. Однако для доказательства последней необходимы дальнейшие исследования.


Декогеренцией называют процесс, когда квантовая система, которая находится в состоянии суперпозиции (ее альтернативные состояния наложены друг на друга), начинает проявлять классические свойства. Именно поэтому кот Шредингера, который, согласно мысленному эксперименту, является одновременно живым и мертвым, при открытии коробки оказывается лишь в одном из двух альтернативных состояний. Квантовая система запутывается с окружающей средой, взаимодействуя с огромным числом атомов, в результате чего ее состояния прекращают быть наложенными друг на друга. Если окружающая среда состоит из миллиарда атомов, то декогеренция происходит почти мгновенно, а кот не может быть одновременно живым и мертвым на отрезке времени, который поддается измерению.

Так себе источник: https://m.lenta.ru/news/2019/07/25/quantum/amp/

Показать полностью
4612

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля

Несмотря на то, что мы живем в век технологий и перед научными исследованиями нужно нарабатывать теоретическую базу, порой, открытия в химии происходят там, где их совершенно не ожидали получить. Казалось бы, какая химическая реакция может произойти между прочным и коррозионно-стойким в агрессивных средах металлом и одноатомным спиртом, однако...

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

Произошло это осенью 1965 года в США во время первых испытаний орбитального корабля Аполлон 4. Как сообщает старший научный сотрудник Центра американского прогресса Лоуренс Корб в своей книге «Memories of the Apollo and Space Shuttle Programs», на испытаниях резервуаров из титанового сплава (Ti-6Al-4V), использовали жидкости, имитирующие топливо по своим физическим свойствам, не являющиеся столь взрывоопасными и не способными нанести существенный вред окружающей среде (а также из соображений экономии). Заменой гидразина выступил метанол, а вместо тетраоксида азота использовали фреон. Выбор метанола также обуславливался тем, что он используется, как чистящая жидкость для титановых конструкций и сервисный модуль при удачном испытании мог бы быть использован при запуске, т.к. при заполнении бака горючем от наличия следов метанола не возникнет проблем.


Таким образом, заполнив бак смесью под высоким давлением, начали проводить испытания на усталость материала. И в один момент, совершенно неожиданно для всех бак взрывается, уничтожая и сервисный модуль за пятнадцать миллионов долларов!

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

Осмотр фрагментов показал, что с металлом произошло коррозионное растрескивание под напряжением. Поначалу предположили, что в баке были следы загрязнения или в конструкции использовался некачественный сплав.

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост
Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

Однако, дальнейшее моделирование инцидента с использованием тех же титановых частей разорванного бака и нагретого метанола под давлением в 1МПа дало крайне необычные результаты – оказалось, что пары метанола при температуре 120 - 150 ° С способны легко реагировать с титаном с образованием метилата титана (IV).

Решение же проблемы, оказалось крайне простым – предотвратить разрушение металла позволяет влага. Даже 1% воды в метаноле значительно замедляет процесс коррозии.

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

Вот так случайно на испытаниях космических аппаратов открыли новую химическую реакцию. Жаль лишь то, что не нашлось применение полученному алкоголяту, а рассматривался лишь сам факт реакции металлического титана со спиртом.

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

В ходе дальнейших исследований на тему взаимодействия титана с органическими соединениями при высоком давлении, было также установлено, что аналогичная реакция происходит и с этиловым спиртом  – его пары также способны вызывать коррозию, однако в меньшей степени, но присутствие хлороводорода или иода увеличивает скорость разрушения титана пропорционально их концентрации.

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

Помимо примеси воды, защитить титановую поверхность можно предварительным окислением, поскольку пленка из диоксида титана инертна к парам спиртов даже при высоких давлениях. Более надежный, но технически сложный способ это катодная защита – электрохимический метод, при котором происходит катодная поляризация металла, осуществляемая внешним источником тока. В результате на поверхности металла протекают катодные процессы; анодные же процессы, обусловливающие коррозию, переносятся на вспомогательные электроды (анодное заземление).


В настоящее время  добавка в 5% воды к метанолу – обязательное условие для защиты коммерческого оборудования из титана, а в случае работы при высоких температурах и давлениях в агрессивных средах минимальное содержание воды в метаноле достигает 10% .

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

P.S. идею для поста подал @lisDA, до вчерашнего дня сам не подозревал о таком открытии 54-летней давности, но покопавшись набралось материалов для целого поста.

Разрушение титана от спирта или неожиданное открытие на испытаниях космического модуля Химия, Титан, NASA, Открытие, Наука, Лига химиков, Физика, Космос, Длиннопост

P.P.S. В рунете не нашел никакой информации на эту тему (видимо этот пост будет первым).

Привожу соответственно англоязычные источники (материалы от NASA и научные статьи):

https://books.google.ru/books/about/Memories_of_the_Apollo_a...

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/196700...

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010938X93...

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1570

Показать полностью 8
726

Физики наконец-то нашли «пропавшие» барионы Вселенной

Физики наконец-то нашли «пропавшие» барионы Вселенной Физика, Вселенная, Наука, Новости, Интересное, Астрофизика, Открытие, Исследования

Ученые из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили последний резервуар обычной материи, прячущейся во Вселенной. Из обычной (барионной) материи состоят все существующие физические объекты, от звезд до черных дыр. Но до нынешнего момента астрофизики смогли обнаружить только две трети этого вещества, созданного, по мнению теоретиков, в процессе Большого Взрыва.


В новом исследовании международная группа ученых нашла недостающую треть, обнаружив ее в пространстве между галактиками. Эта пропавшая материя существует в форме газообразного кислорода при температуре около 1 миллиона градусов Цельсия, говорит соавтор исследования Майкл Шулл.


Стоит ли говорить, что эта находка — огромный шаг для астрофизиков. «Это один из ключевых столпов тестирования теории Большого Взрыва — определение барионного соотношения водорода, гелия и всего остального в периодической таблице», говорит Шулл. Исследование было опубликовано 20 июня в журнале Nature.


Ученые вполне хорошо представляют, где находится большая часть обычной материи во Вселенной — не путайте с темной материей, которую ученые еще не нашли: около 10% находится в галактиках, еще 60% — в диффузных облаках газа, лежащего между галактиками.


В 2012 году Шулл и его коллеги предсказали, что недостающие 30% барионов, вероятнее всего, будут в виде паутины в пространстве, которое называется тепло-горячей межгалактической средой.


Для поиска пропавших атомов в этой области между галактиками, международная группа ученых направила серию спутников на квазар 1ES 1553 — черную дыру в центре галактики, которая поглощает и выбрасывает огромные количества газа. «Это яркий космический маяк», говорит Шулл.


Ученые могут собрать много информации, записывая, как излучение квазара проходит через пространство, как моряки, наблюдающие за маяком сквозь туман. Сперва ученые использовали Cosmic Origin Spectrograph на космическом телескоп Хаббла, чтобы понять, где можно было бы найти пропавшие барионы. Затем они нашли эти барионы, используя спутник XMM-Newton Европейского космического агентства.


В ходе исследования удалось найти сигнатуры высокоионизированного газообразного кислорода, лежащего между квазаром и нашей Солнечной системой — и при достаточно высокой плотности, если экстраполировать на всю Вселенную, он может составить до 30% обычного вещества.


«Мы нашли пропавшие барионы», говорит Шулл.

Показать полностью
1310

Оптический резонатор

Недавно наткнулся вот на этот https://pikabu.ru/story/lampochka_v_korobke_iz_zerkal_585822... пост и зачем-то почитал комментарии. Тема, которая, многих волновала с детства: что будет, если засунуть лампочку между двумя зеркалами? Оказывается, она будоражит умы всех возрастов, и подчас всплывает (и плюсуется) какая-то совершенная дичь.

Так уж получилось, что описанная конструкция стоит фактически в центре моего образования, так что давайте как-нибудь разберём, что же происходит, когда свет попадает в ловушку между двух зеркал.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

На самом деле, описанная конструкция есть очень у многих дома. Но начнём мы немного издалека. С другой конструкции, которая есть почти у всех:

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Гитары.

Итак, что же происходит с физической точки зрения, когда мы дёргаем за гитарную струну? В ней возбуждается волна, а точнее можно сказать, что сразу две волны: одна из них бежит в сторону колков, другая — наоборот, в сторону подставки. Достигнув порожков, волна теряет возможность бежать дальше и отражается. Обе наши волны таким образом начинают бегать навстречу друг другу, складываясь и образуя то, что называется стоячей волной.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Частота образующейся волны определяется во многом длиной струны (мензурой), потому что чем длиннее струна, тем больше времени понадобится волне, чтобы пробежать туда и обратно. Зажимая лады, человек уменьшает это время, а значит увеличивает частоту. На самом деле на струне может существовать сразу много волн, а время, необходимое для пробегания струны туда-обратно один раз определяет то, что называется основным тоном. Если бы существовал только он — гитара гудела бы как камертон, а богатство её тембра определяется именно дополнительными волнами — обертонами. И всё же, все они зависят от длины вибрирующей струны.


Вся эта конструкция называется акустическим резонатором. То есть это такая система, по которой волна может гулять туда-сюда, а время пробега по этой системе будет определять частоту волн, которые могут в ней существовать. Акустических резонаторов уйма. Любой музыкальный инструмент содержит их так или иначе, да и не только он.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Естественно, отражаясь от порожков, волна теряет часть своей амплитуды. Другая часть уходит на трение о воздух и другие небольшие потери. Поэтому звучание струны довольно быстро затухает, и пройдя сотенку раз туда-обратно, волна перестаёт существовать. Немного грубо, но на первое время достаточно, можно сказать, что число пробегов, в течение которых волна ещё не затухла, определяется параметром, который называется добротностью резонатора. А кроме того этот параметр отвечает ещё за одну важную характеристику: ширину спектра.

Например, если мы настроили гитару с добротностью 100 на Ля первой октавы (440Гц), то "погрешность" частоты, которую мы услышим, будет не больше 4.4Гц. Поскольку Си бемоль первой октавы — это уже примерно 466Гц такая точность нас вполне устроит. Но вот если мы собрали гитару на коленке и сделали это очень плохо, и добротность у неё получилась всего 10, то во-первых звук такой гитары будет слышно очень недолго, а во-вторых он будет "размазан" по частотам и понять, что мы там за ноту сыграли будет уже непросто. То есть короткая нота => широкий спектр, узкий спектр => долгая нота.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Хорошо, а при чём тут два зеркала?

А при том, что многие знают, что свет — это электромагнитная волна. Конечно, тут сейчас должна появиться куча умников, которые скажут, что свет — это и частицы, и вообще. Но ребят, не стоит вскрывать эту тему. Корпускулярные свойства света значительно сложнее для описания, чем волновые, и абсолютно большая часть того, что пишут пикабушники о фотонах — лютая дичь. Фотоны — это сложно.

Ну а как волна свет умеет бегать между двумя зеркалами довольно долго, и для него становится справедливо всё, что мы говорили о звуке. Таким образом, два зеркала, поставленные друг напротив друга, образуют оптический резонатор.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Свету свойственна дифракция, иными словами расплывание. Поэтому если поставить два обычных зеркала друг напротив друга — очень долго его не удержать. Но дифракцию несложно скомпенсировать, сделав одно или оба зеркала вогнутыми. Такой резонатор может стать устойчивым, то есть "удерживать" в себе свет (если он туда как-то попал) сравнительно долго.

Как мы уже знаем, это "долго" характеризуется добротностью. Так вот, если для акустических резонаторов хорошие добротности бывают порядка 100—1000, то для оптических резонаторов добротности могут достигать миллионов и даже миллиардов. Иными словами, у людей есть достаточно хорошие зеркала, чтобы свет "бегал" между ними очень много раз. Хотя самые хорошие резонаторы делаются заметно сложнее, чем просто двумя зеркалами, но всё же. К сожалению, свет бегает так быстро, что даже при добротности в 10 000 000 не очень-то видно, что вспышка удлиняется. Но главная проблема даже не в этом. Ведь существуют резонаторы с добротностью около триллиона, хоть они и устроены несколько сложнее.

Главная проблема, естественно, состоит в том, что мы не можем посмотреть. Если открыть окошко, или поместить внутрь датчик, или сделать что угодно ещё, чтобы зарегистрировать, бегает ли ещё наш свет — добротность тотчас упадёт драматически. Так же и идеальную гитару, с очень высокой добротностью, звучащую бесконечно долго и на строго одной ноте невозможно было бы услышать: пока есть воздух, способный "принести" нам её звук, будет и трение об этот воздух.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Кроме прочего, в обсуждении всплывала идея сделать зеркала прозрачными только "на вход", чтобы накопить побольше света, а потом им бахнуть. Что ж, не смотря на то, что таких зеркал не бывает, идея на самом деле давно реализована и всем знакома. Нет, мы не будем делать зеркало, которое пропускало бы свет только в одну сторону. Но мы можем сделать лучше. Мы можем сделать полупрозрачное зеркало (в обе стороны), а добавлять свет сразу внутри.

Чиво? Объясняю. Проходя, через среду, свет взаимодействует с ней одним из двух способов:
1) поглощение (вошёл фотон, но не вышел, а среда получила энергию).
2) вынужденное испускание (вошёл фотон, а вышло два, а среда отдала энергию).
В обыденной жизни 1 всегда преобладает над 2. Но физики научились создавать то, что называется средой с инверсной заселённостью. Или просто "активной средой". В активной среде 2 преобладает над 1, и проходя через неё, свет будет усиливаться, покуда мы можем "накачивать" среду энергией.

Теперь представьте, что у нас есть специальный кристалл, проходя через который, свет усиливается на 1%. Тогда возьмём резонатор с добротностью хотя бы 200. То есть такой, что за один пробег свет теряет в нём 0.5% энергии. Как я говорил, люди умеют делать резонаторы и сильно лучше. Конечно, там используются не бытовые зеркала вроде вашего трюмо, а штуки посложнее, но можно создать зеркало, которое отражает 99.99% света. Это уже давно не новости науки.

Ну а теперь засунем этот кристалл в наш резонатор. Как вы можете понять, с каждым "пробегом" свет будет терять 0.5% и получать 1%, то есть в среднем он будет усиливаться. Усиливаться он будет внутри, а значит и наружу будет выходить всё больше и больше света. И продолжаться это может столько, сколько мы можем подводить энергию для накачки нашей активной среды. Итак, господа, я уже говорил, что подобная конструкция есть у многих. Время раскрыть карты: я только что описал устройство лазера.

Оптический резонатор Физика, Наука, Оптический резонатор, Лазер, Свет, Зеркало, Научпоп, Гифка, Длиннопост

Обратим внимание на то, что резонатор с высокой добротностью заставляет свет быть одноцветным, подобно тому, как длина струны настраивает частоту звука. На самом деле цвет лазера определяется в первую очередь активной средой (не бывает сред, которые усиливают любой свет, только какой-нибудь конкретный), но и резонатор вносит определённый вклад в исключительные свойства лазерного луча.

Гифка в начале поста, вызывающая у всех, знакомых с физикой, полный хохотач, на самом деле оказывается очень недалёкой от того, что делается в жизни. Не хватает только активной среды. А вот если бы мультяшные девочки поместили между своими зеркалами активный кристалл — гифка бы фактически была наглядной демонстрацией принципа работы лазера с модуляцией добротности. То есть такого, в котором резонатор сначала "закрыт", чтобы внутри могло накопиться мощное излучение, а потом открывается, чтобы это излучение выпустить. Вот такие пироги.



Ну и напоследок ещё вопрос, который люди обсуждали в оригинальном посте: "А если бы зеркала отражали 100% света — их бы разорвало от перегрева?"

Нет. Если бы зеркала отражали 100% света — греться бы они не могли, ибо греется только то, что поглощает. Но если бы потом на зеркало попала пылинка — да. Другой вопрос, что существует масса странных эффектов, которые случились бы с воздухом между зеркалами. При малых интенсивностях он бы просто поглощал и рассеивал свет, затем начал бы работать как линза (эффект самофокусировки), чем понизил бы добротность резонатора и остановил дальнейший рост энергии. Если бы удалось его ещё как-то нагрузить — воздух бы превратился в плазму, которая непрозрачна. Если воздух откачать напрочь — ограничений вроде как меньше. Только вакуум не может быть активной средой, поэтому лазер из вакуума не создашь. Но если уже заготовленное очень (ОЧЕНЬ) мощное излучение пустить в вакуум — должен наступить его оптический пробой. Многие слышали, что вещество и антивещество, встречаясь, взаимоуничтожаются (аннигилируют). Теоретически, при ОЧЕНЬ мощном излучении может начаться обратный процесс: вещество и антивещество могут рождаться из фотонов, унося их энергию. Экспериментально это проверить очень непросто, ибо любая активная среда сгорит гораздо раньше. Но определённые подвижки в эту сторону есть.

Показать полностью 7
60

Малоизвестные детали в жизни ученых

Сванте Аррениус, автор теории электролитической диссоциации, всю жизнь гадил Менделееву, за критику своей теории.

Когда Менделеева выдвинули на Нобелевскую премию, за него проголосовали единогласно. Аррениус, пользуясь влиянием в Шведской королевской академии наук, просто распустил эту комиссию и собрал новую, которая отказалась утвердить это решение и выбрала Муассана за открытие фтора.

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков

Вернер Гейзенберг, сформулировавший принцип неопределенности и один из создателей квантовой электодинамики и теории поля, был лидером и ведущим теоретиком в ядерной программе Третьего Рейха

(P.S. да-да, в честь него взял свой псевдоним Уолтер Уайт)

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков

Фридрих Кекуле, также как и Менделеев, имеет свою "историю" научного открытия, связанного со сном. Только в его случае, это циклическая формула бензола. Рассказ об этом самого Кекуле:

"Я задремал, и вот, я вижу атомы, резвящиеся на моих глазах. Они постоянно резвились, эти маленькие частички были в движении, как только я увидел их. Два небольших атома объединялись в пары, и больший принимал тех, что поменьше. Другой более крупный держит еще три или четыре более маленьких. В то время, как все они двигались в вихре головокружительного танца, я видел, как образуются крупные цепи, таща за собой более мелкие, и на концах цепи... Вдруг крик проводника "Следующая станция!" пробудил меня от сна..."

Позже ему приснился еще один сон, который помог ему обнаружить, что молекула бензола имеет кольцевую структуру, а не линейную

"... Я повернул свое кресло к огню и задремал. Снова перед моими глазами предстали атомы, резвящиеся и собирающиеся в небольшие группы. По той причине, что я видел это уже второй раз, мои глаза смогли более точно рассмотреть эти длинные цепи. Эти цепи были плотными и двигались, извиваясь, подобно змее. Вдруг одна из "змей" схватила себя за хвост и насмешливо закружилась перед моими глазами. Здесь я проснулся."

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков

Кроме всего прочего, в это время (середина 19 века) был напряг с химическими приспособлениями должной точноти. Например в роли фильтрующих материалов иногда использовалась специально выделанная кожа. Но так как для этой цели необходимо большое количество пор, (а кожа животных имеет еще и плотный волосяной покров, так как пригодны верхние слои, возникали трудности с его очисткой), у Кекуле был самодельный фильтр из кожи негра, который он бережно хранил

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков

Открытие интерференции света принадлежит Роберту Гуку, несмотря на то, что за 9 лет до этого аналогичное явление в мыльных пузырях заметил Бойль, но не задокументировал, а закон Бойля-Мариотта лишь опубликован последними, будучи открытым Гуком.

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков

Также о Гуке. За красивой историей с яблоком, упавшем на голову Ньютону скрывается история о доверии и коварстве.

За 6 лет до этого идею об универсальной силе тяготения имел Роберт Гук, и попытался изложить ее в своем трактате "Попытка доказательства движения Земли", но вышло все равно недостаточно определенно. Таким образом, Гук предлагает Ньютону, как более компетентному исследователю, строго математически обосновать этот закон, передавая ему свои результаты на этот счет.

Когда же закон всемирного тяготения был окончательно сформулирован, Ньютон начал оспаривать приоритет Гука, ибо придавал своей части доказательства несоизмеримо большую значимость, а позже и вовсе утверждал, что сделал это же открытие независимо и раньше, но правда он никому об этом не сообщал, и не осталось никаких документальных свидетельств.

Малоизвестные детали в жизни ученых Химия, Физика, Наука, Открытие, Истории, Длиннопост, Лига химиков
Показать полностью 5
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: