Уроки химии на Пикабу
Ссылка на пост Вопрос
Комментарий #comment_306793444
Ссылка на пост Вопрос
Комментарий #comment_306793444
В классическом понимании, она точно уже скорее мертва, чем жива. Нет, есть авторы, есть произведения, но такого эффекта, который был в середине прошлого века уже не будет.
И причина вполне понятна, если посмотреть на то какие задачи решала наука в середине двадцатого века. Напомню, что тогда была череда открытий в физике, человек выбрался в космос.
Вполне логично, что люди верили, что уже вот-вот мы улетим к звездам, будет приручен термояд и прочие ништяки в зависимости от страны. Где-то ждали победы коммунизма, где-то еще чего-то.
Короче, все было на подъеме.
А, что сейчас?
В физике уперлись в стену, и новых прорывных открытий не предвидится. Да есть, какие-то теории и гипотезы, но неизвестно когда они обретут какую-то физическую форму.
С космосом тоже не все гладко. К звездам мы точно не полетим в обозримом будущем. Даже колонизация солнечной системы откладывается на неопределенный срок. Имеющиеся двигатели не позволяют оперативно летать по солнечной системе. Да, есть проект плазменного двигателя, и вроде бы российские ученые говорят о работающем прототипе к 2028 году. Но, от прототипа способного в три раза быстрее перемещать корабль по солнечной системе до полноценного освоения планет, мягко скажем путь неблизкий.
Так что получается, что научная фантастика больше не нужна?
Нужна. Просто нужно расширять горизонты. Сейчас поразительные результаты демонстрирует биотех. Возможно писателям-фантастам стоит подумать в эту сторону. Возможно следующий этап развития научной фантастики, это гибридизация ее с кибер-панком. Все-таки нейросетевые технологии развиваются, и в шестом техукладе они будут занимать значительное место.
Вот такие мысли. Хотя думается, что классический научфант все-таки не потеряет своей актуальности. Просто современная фантастика становится шире.
В комментариях к моей предыдущей статье и в комментариях к ролику было много вопросов и некорректных замечаний по поводу парадокса близнецов. Как оказалось, мое объяснение оказалось не настолько понятным, как я надеялся, поэтому в этой статье я решил максимально наглядно, подробно и последовательно объяснить парадокс близнецов и ответить на некоторые другие вопросы.
Для иллюстраций и анимаций я написал интерактивный браузерный визуализатор, где можно двигать ползунки, менять режимы и наблюдать за преобразованиями Лоренца.
Берем двух близнецов, сажаем их на маленькую легкую планету (легкую, чтобы не учитывать влияние гравитации), одного оставляем неподвижным, а второго запускаем на ракете полетать и вернуться обратно. При их встрече оказывается, что летавший близнец постарел меньше, чем неподвижный.
Парадокс заключается в том, что неочевидно почему именно у летавшего время текло медленнее. Ведь, вроде бы, ситуация симметричная: в системе отсчета летавшего это планета с неподвижным близнецом полетала и вернулась, и это у них должно было натикать меньше времени.
Парадокс близнецов очень важен, т.к. это самый наглядный способ увидеть, что релятивистский эффект замедления времени не просто математический артефакт специальной теории относительности или иллюзия, а вполне реальное физическое явление.
Попросим бегущего кота пробежать вправо со скоростью 75% скорости света, потом развернуться и прибежать с той же скоростью назад.
Вот визуализация на диаграмме (по вертикали ось времени, по горизонтали - пространства):
На ней видно, что у бегущего кота натикало меньше времени, чем у неподвижного, но непонятно почему.
Чтобы понять что происходит с каждым из близнецов, нужно посмотреть на ситуацию от лица каждого из них.
Напомню, что в специальной теории относительности при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме сдвигаются не только вдоль оси пространства, но еще и вдоль оси времени. Отсюда неизбежно вытекают все релятивистские эффекты (замедление времени, сокращения длин, относительность одновременности).
Слева классическое преобразование Галилея, справа - преобразование Лоренца, которое пришло ему на смену. Желтые прямые иллюстрируют скорость света в обоих направлениях.
Подробнее о том, почему так происходит, я рассказывал в предыдущей статье и видео.
Если коротко, то все дело в том, что, согласно экспериментам, один и тот же "пучок" света летит со скоростью 299 792 458 м/с относительно любого наблюдателя. Независимо от того, как быстро и в каком направлении этот наблюдатель движется относительно источника этого света. Иначе говоря, как бы быстро ты ни двигался, свет все равно улетает от тебя со скоростью света.
Этот факт противоречит привычному преобразованию Галилея:
Допустим, мы бежим на коте с огромной скоростью (30% скорости света). Затем мы с поверхности этого кота выбегаем на еще одном коте с такой же скоростью относительно первого кота. Потом делаем так же еще три раза.
В привычном Галилеевском мире получается, что расстояния между котами в каждый момент времени одинаковы, а от первого мы удаляемся быстрее, чем со скоростью света (тут скорость света показана бордовым).
Чтобы примирить факт постоянства скорости света с физикой, пришлось изменить преобразования Галилея (где при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме смещаются горизонтально) и превратить их в преобразования Лоренца (где точки сдвигаются еще и во времени, ассимптотически приближаясь к линии скорости света). Кстати, математически это является вращением в 4-хмерном пространстве-времени с метрикой Минковского.
Обратите внимание на синие и красные отрезки. В Галилеевском варианте сохраняются их длины, которые считаются как(по теореме Пифагора), а в Лоренцевом - сохраняется интервал, который считается как (метрика Минковского).
Можно сколько угодно раз делать трюк с котом, но первый кот никогда не достигнет бордовой линии. Его линия будет лишь ассимптотически к ней приближаться и растягиваться. Сам свет, при этом, летит со скоростью света относительно любого из котов.
Представим, что один близнец сидит на Земле, а второго мы попросили слетать в соседнюю галактику и вернуться. Пускай галактика находится на таком расстоянии, чтобы по часам подвижного близнеца на всё путешествие ушло 8 секунд.
Начнем с неподвижного близнеца на Земле:
Тут все просто. Мы ждем 8 секунд и ничего не происходит.
Теперь рассмотрим ситуацию от лица движущегося близнеца.
1) Сначала мы быстро набираем скорость (ускоряемся очень быстро, поэтому мы еще не успели пролететь значимое расстояние).
Видно, что время на галактике сместилось в будущее на 6 с лишним секунд. Но мы этого сразу не заметим, ведь это смещение времени увеличивается постепенно вдоль оси от нас к галактике.
График набега времени:
А еще расстояние до галактики уменьшилось (до ускорения между Землей и галактикой было 7 клеток, а стало ~3.5) и ход времени в галактике для нас замедлился (вертикальное расстояние между соседними изображениями галактики стало больше).
В этот момент летящему близнецу недоступна информация о том, что время на галактике сместилось в будущее и что расстояние уменьшилось. Ведь он видит только то, что непосредственно достигло его глаз.
Чтобы не было сомнений, что все по честному, все сдвиги точек на диаграмме происходят только по формулам преобразований Лоренца (это можно проверить по исходникам визуализатора).
Итак, скорость набрана. Теперь летим с этой скоростью пока не достигнем галактики. На это уйдет 4 секунды (для этого я добавил в визуализатор ползунок "Wait"):
Пока мы летели мы собирали этот ускоренный и сжатый свет от галактики и по ходу движения наблюдали ее эволюцию в быстрой перемотке. В итоге, в точке назначения мы видим, что по нашим часа прошло 4 секунды, а на галактике - 8.
Важный момент: Мы летим к галактике, поэтому ее время для нас замедлено. Но глазами мы видим ее наоборот ускоренной, потому что собираем испущенный от нее сплющенный свет. Иначе говоря, расстояние до галактики скукожилось сильнее, чем замедлилось ее время.
Теперь осталось развернуться, с такой же скоростью полететь обратно на Землю:
И остановиться:
Что мы в итоге видим? Пока подвижный близнец бегал 8 секунд, у неподвижного прошло 16.
Когда подвижный близнец летит без ускорений, ситуация симметричная. Каждый из них считает, что время замедлено у другого. Но именно во время ускорений подвижного близнеца "съедается" время неподвижного, что можно видеть на анимациях.
Итог: Парадокс близнецов разрешен тем, что ускорение одного из котов вносит асимметрию в систему и приводит разнице их возраста. Этот эффект действительно существует, он измерен экспериментально и явно следует из преобразований Лоренца, как и все остальные релятивистские эффекты специальной теории относительности.
Нет, ОТО нужна там, где нужно учитывать гравитацию. В нашем случае в этом нет необходимости.
Спасибо за внимание!
Прочитал сегодня новость про технологию лазерного двигателя на подлодке. звучит примерно так:
Концепция подводного лазерного двигателя не нова. Японские исследователи впервые рассмотрели ее более двадцати лет назад. Эта технология работает довольно просто: лазеры используются для генерации плазмы в воде, которая затем создает детонационную волну за счет расширения плазмы. Детонационная волна, в свою очередь, используется для продвижения подводного корабля или торпеды вперед.
Исследовательская группа, возглавляемая Ге Янгом, профессором инженерной школы Харбинского университета, используя покрытие из оптических волокон, нашла способ повысить эффективность лазерных двигателей, которые названы подводным волоконно–лазерным двигателем с плазменной детонационной волной. Используя этот подход, исследователи утверждают, что смогут создать тягу в 70,000 ньютонов, при использовании лазера мощностью всего в два мегаватта. Создаваемая таким образом тяга аналогична тяге коммерческого реактивного двигателя.
Как показали проведенные китайскими учеными исследования, помимо создания тяги, лазер также испаряет морскую воду вблизи судна, создавая пузырьки на поверхности подводной лодки и снижая сопротивление воды. Это явление, известное как суперкавитация, потенциально может, по мнению исследователей, позволить подводным лодкам перемещаться под водой со сверхзвуковой скоростью.
Однако не только в этом заключается преимущество таких двигателей. Что еще более важно, поскольку двигательная установка не имеет механических узлов, подводная лодка не будет производить никакого шума, что повышает ее скрытность.
Вопрос знатокам, как это так, что кавитация может быть беззвучной? все что я знаю про кавитацию это то, что это всхлопыванию пузырьков при разности давления да такой силы что способно выгрызать метал из винтов, и других поверхностей по типу стенок гильз целиндров, это самая сильная боль инженеров, в том как же снизить эту кавитацию и тем самым уменьшить шум!
Но тут кавитация на площади всей лодки!
как это работает?
Приветствую всех. Как я уже сказал в прошлый раз, в этом посте я буду рассказывать про антиматерию. Без долгих прелюдий начнем.
Антиматерия состоит из античастиц: антипротонов, антиэлектронов (позитронов) и антинейтронов. Главным отличием от обычных частиц является то, что античастицы имеют противоположный заряд: антипротон имеет отрицательный заряд, антиэлектрон – положительный заряд. Что касается нейтрона и антинейтрона, хотя они оба изначально не имеют какого-либо заряда, у них все же есть различие. Антинейтрон имеет магнитный момент, противоположный магнитному моменту нейтрона.
Может показаться, что антиматерия – это такая же гипотетическая материя, как и темная, но это не так. Отдельные античастицы, из которых можно собрать атомы антиматерии, образуются в обычной природе, хотя и в очень малых количествах по сравнению с обычной материей. Согласно предположениям ученых, после большого взрыва должно было образоваться равное количество обеих материй. Однако при столкновении антиматерии с обычной материей происходит аннигиляция с выделением огромного количества чистой энергии. Из-за этого свойства, обе материи должны были аннигилировать и оставить после себя только энергию, так как материи было равное количество. Но на данный момент мы видим преобладание обычной для нас материи над антиматерией. Считается, что какой-то механизм оказал свое влияние, тем самым оставив в преобладании обычную материю.
Изучать антиматерию – довольно трудное и дорогостоящее занятие. Это связано со сложной добычей и хранением антиматерии. Антиматерию производят в ускорителях частиц:
"Для этого пучок высокоэнергетических протонов при помощи мощного ускорителя направляется на мишень, создавая таким образом беспорядочный поток осколков атомов. Мощные магниты выделяют из этого потока антипротоны, которые затем замедляют до очень низких скоростей и подвергаются действию позитронов, которые естественным образом излучает натрий-22. Если позитрон начинает обращаться вокруг антипротона, возникает атом антиводорода, ведь атом водорода состоит из одного протона и одного электрона"
– выдержка из книги «Физика невозможного» Митио Каку.
Производство не является единственной трудностью. Так как при столкновении с обычной материей антиматерия аннигилирует, их необходимо отгородить друг от друга. Этого достигают с помощью хранилища, внутри которого почти идеальный вакуум, а чтобы антиматерия не столкнулась со стенками хранилища, она удерживается магнитным полем, образуемого мощными магнитами, находящимися в состоянии сверхпроводимости.
На этом сегодня все.
Источники информации:
https://science.cern/science/physics/antimatter
https://www.britannica.com/science/antimatter
Существует в физике очень интересный эффект - триболюминесценция. Если говорить простыми словами, то это свечение вещества, возникающее при механической деформации.
Общая причина возникновения эффекта заключается в том, что при разрушении части вещества приобретают противоположные заряды, и проскакивающие между ними искры вызывают наблюдаемое свечение.
В видео показана вспышка, возникающая при разрушении очень прочного стекла - капли Руперта.
Триболюминесценция может наблюдаться в таких простых веществах, как кварц, лед, алмаз и даже в самом обычном сахаре. Для этого достаточно постучать по сахару молотком в темной комнате.
И покажу совсем экзотическое и в то же время повседневное проявление триболюминесценции. Дамы и господа! Когда вы разматываете самый обычный скотч, то в месте отрыва возникает *барабанная дробь* рентгеновское излучение! Да, то самое, которое используют, чтобы смотреть наши кости, легкие и прочие невыступающие части тела.
В видеоматериале показана специальная машинка, которая равномерно разматывает скотч. Рядом установлен специальный беленький экран, который светится синим, если в него попадает рентгеновское излучение (сам по себе рентген для нас невидим). В момент раскручивания мы видим яркое свечение, и счетчик Гейгера регистрирует большой поток частиц.
Поскольку рентгеновское излучение поглощается кислородом в воздухе (в видео машинка находится в вакуумной емкости), то для нас скотч не опасен. Наверное.
P.S. Больше таких постов можно найти на моем телеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
P.P.S Пост специально для ждуна @Green1Shark
В частности буду говорить о кинофильмах,, в которых нарушаются законы физики и т.д. поговорю о физике. Можете посоветовать фильмы, в которых это хорошо показано, юмористические моменты, шутки и ситуации, которых можно было включить в программу. В частности я планирую акцентировать внимание на индийских фильмах. Просто сейчас у меня каша в голове, никак не могу собрать все идеи вместе или же выбрать одну. Я думала насчёт игры и развязки. Но это первый мастер-класс, поэтому не понимаю с чего начать((((((
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509
Доброй всем пятнички.
Выпит бокал пятничного пива, и созрел вопрос.
Свет от Солнца до Земли волнуется, фотонится и вообщем добирается (8 минут 20 секунд).
Неизвестные сутулые собаки изымают Солнце из нашей системы.
Теперь сам вопрос:
Мы об этом узнаем через (8 минут 20 секунд) ?
Или гравитация пропадет?
Что вообще будет происходить при этой чертовщине?
Я нашёл в интернетах описание по дням, но интересует ваше мнение.