Физические методы датирования | Лекции по физике – физик Вячеслав Малышевский | Научпоп
Какие физические методы датирования используются в археологии? На чём они основаны и какова их эффективность? Что такое радиоуглеродный метод датирования, калий-аргоновый, метод треков? Рассказывает Вячеслав Сергеевич Малышевский, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой технической физики физического факультета ЮФУ.
Космический эксперимент «Знамя-2»: первое искусственное освещение Земли из космоса
В ранние часы 4 февраля 1993 г. на орбите Земли был проведен космический эксперимент «Знамя-2», когда на отстыковавшемся от станции «Мир» грузовике «Прогресс-М15» был развёрнут 8-секционный солнечный парус диаметром 20 м. Впервые было осуществлено искусственное освещение Земли отраженным солнечным светом.
Целью эксперимента «Знамя-2» была проверка работоспособности самой идеи развёртывания на орбите сверхлёгких крупногабаритных плёночных конструкций (КГПК), формируемых центробежными силами, а также возможности управления ими. На оба вопроса был получен утвердительный ответ.
Созданное солнечным парусом размытое световое пятно на поверхности Земли имело диаметр 8 км и перемещалось со скоростью 8 км/с. Гигантский «солнечный зайчик» был виден со станции «Мир» над предрассветной Европой на протяжении 6 мин, пока не растворился в лучах восходящего Солнца над Белоруссией. Европа в то зимнее утро была покрыта густой облачностью. Но немецким метеорологам в Альпах, находившимся над облаками, удалось измерить яркость «зайчика», — она была сопоставима с яркостью полной Луны.
Несмотря на то, что эксперимент «Знамя-2» привлек внимание мировой общественности, доказав возможность освещения Земли с помощью космического зеркала, дальнейшее развитие он не получил. Эксперимент «Знамя-2,5» в 1999 г. закончился неудачей — зеркало уже диаметром 25 м при раскрытии зацепилось за не закрывшуюся антенну грузовика «Прогресс М-40». А более масштабный эксперимент «Знамя-3» с 30-м рефлектором, планируемый ЦНИИмаш уже на борту МКС в 2008 г., был отменён (одной из его задач, кстати, была отработка технологий создания космических парусных кораблей).
Нереализованные возможности
Между тем, планы были грандиозные. После завершения испытаний с 70-м рефлектором предполагалось разместить на ГСО высотой 1700 км целую группировку таких спутников с отражателями диаметром по 200 м. Случись это, выдаваемый ими свет превышал светимость Луны бы уже на два порядка, — любая ночь стала бы днём.
Идея космического освещения Земли была предложена ещё в начале XX века теоретиками космонавтики Фридрихом Цандером в СССР и Германом Обертом в Германии. С помощью космических зеркал можно не только освещать северные города во время полугодовой полярной ночи, но и переориентировать его в районы чрезвычайных ситуаций. А на базе сверхмощных концентраторов солнечного излучения предлагалось создавать системы защиты и энергоснабжения Земли из космоса.
А загорелся идеей космического освещения в 1989 г. и, самое главное, начал воплощать её в жизнь выдающийся советский и российский конструктор Владимир Сергеевич Сыромятников (именно он создал стыковочные механизмы для «Союз-Аполлон», станций «Мир» и МКС с челноками). Об этом эксперименте можно прочитать в его книге «Сто рассказов о стыковке. Часть 2».
Открыли "Тройной эффект Лейденфроста"
Видео переводил через Гугл переводчик, чукча не переводчик.
Группа исследователей во главе с физиком из Университета Пуэблы Фелипе Пачеко-Васкесом изучала разные жидкости. Среди них были вода, этанол, метанол, хлороформ и формамид. Ученые наблюдали за их взаимодействием на горячей поверхности. Они нагрели небольшую металлическую пластину с углублением посередине до 250 °C – это намного выше точки кипения любой из использованных ими жидкостей, которая варьировалась от 50 °C для ацетона до 146 °C для формамида.
Затем ученые добавляли большую прозрачную каплю одной жидкости и маленькую, окрашенную в синий цвет, каплю другой – и наблюдали. Они обнаружили, что, когда обе капли прнадлежали одной и той же жидкости или жидкостям с аналогичными температурами кипения, они сразу сливались друг в друга в нижней точке пластины.
Но вот другие жидкости не торопились сливаться. На видео, представленном ниже, показано, как маленькая капля этанола отскакивает от большой капли воды, прежде чем все же слиться с ней.
«Прямая коалесценция длится несколько миллисекунд, и она наблюдалась в основном с каплями одной и той же жидкости (например, вода-вода) или жидкостями с аналогичными свойствами (например, этанол-изопропанол). Напротив, капли с большими различиями в свойствах (например, вода-этанол или вода-ацетонитрил) продолжают подпрыгивать в течение нескольких секунд или даже минут, пока не достигнут критического размера, чтобы окончательно слиться», – пишут исследователи.
В таблице представлены свойства использованных в эксперименте жидкостей и то, как они взаимодействовали друг с другом. Буквой «с» обозначена коалесценция (слияние частиц) жидкостей, «r» означает отскакивание, «c / r» – комбинация двух эффектов, в случае «s» две жидкости не могут быть смешаны.
Команда предполагает, что отскакивание жидкостей друг от друга на самом деле является «тройным эффектом Лейденфроста», когда изолирующий паровой слой образуется не только между жидкостью и поверхностью горячей пластины, но и между двумя каплями.
«Динамика отскока возникает потому, что капли не только находятся в состоянии Лейденфроста с субстратом, они также испытывают эффект Лейденфроста между собой в момент столкновения. Это происходит из-за их разных температур кипения, и поэтому более горячая капля работает как горячая поверхность для капли с более низкой точкой кипения, создавая одновременно три контактные зоны состояния Лейденфроста. Мы назвали такой сценарий тройным эффектом Лейденфроста», – заключают авторы работы.
Крутой трюк с гравитацией)
Самособирающиеся цепи
Интересные физические явления
В видео показано взаимодействие высокого напряжения (10 000 вольт) и воды, а так же подсолнечного масла. Показан пробой жидкого диэлектрика (подсолнечное масло) и другие интересные явления.