Физика

Недавно я с интересом прочитал на Хабре сразу две свежие статьи с рассуждениями о том, насколько наблюдаемая реальность похожа на компьютерную симуляцию, или, иными словами, какова вероятность того, что мы живём в компьютерной симуляции. Первая (автор @igor_zvyagin) под названием «Мы живем в компьютерной симуляции. Мнение программиста. Часть 1» вышла 8 августа, а вторая (автор @flancer) «Мы живем в компьютерной симуляции. Мнение другого программиста» — 28 августа. Меня особенно впечатлила вторая статья, где автор размышляет о квантовании пространства и времени в контексте планковских величин. При этом сам я ранее писал пост «Как и зачем создавать вселенную в лаборатории«, в котором особое внимание уделил идеям Андрея Дмитриевича Линде и попробовал рассказать, в чём заключается научная ценность таких опытов. Но две вышеупомянутые статьи побудили меня вернуться к этой теме, так как, оказывается, гипотеза симуляции имеет минимум три смысловых разновидности: 1) компьютерная модель/симуляция, 2) игра, 3) завуалированный креационизм.

Почему «уравнение Бернулли» неприменимо в авиации и судостроении

Когда изучаешь предмет «Гидравлика» в ВУЗе, то там всегда рассматривают трубопровод с реальными размерами и твёрдыми стенками,  по которому течёт вода от одного конца трубы  до другого. Для этих реальных  условий и было записано « Уравнение Бернулли» самим Бернулли ещё в 18 веке.

В исходном уравнении в правой части всегда присутствует дополнительный член- Lтрен, равный потерям на гидравлические сопротивления между двумя исследуемыми сечениями (вязкое трение самой жидкости, местные препятствия на стенках). (см.рис.1)

Вывод уравнений тангажных колебаний для малых спутников на магнитной системе управления (по типу Университетский-Татьяна-2).

— Филин, ты такой мудрый! Скажи, как нам, мышам, выжить в этих ужасных лесных условиях, когда мы такие маленькие и все за нами постоянно охотятся?

Филин подумал и ответил, глядя куда-то вдаль:
— Вам, мыши, надо стать ёжиками!
— Гениально! — воскликнула Мышь и убежала.

С тем как работает фотоаппарат мы знакомимся еще со школьной программы. Однако привычное нам из школьного курса сведение объектива к "тонкой линзе" на самом деле не отвечает на массу практических вопросов. Например как удается создавать объективы с ортографической проекцией применяемые в системах технического зрения?

Да-да, такие тоже бывают не только в компьютерной графике, но и в фотографии: попробуйте-ка это объяснить оперируя исключительно в терминах "тонкой линзы". Размер изображения предмета в таких системах (почти) не зависит от того на каком расстоянии от объектива они находятся и это весьма удобно для измерения размеров предмета. В этой статье мы поговорим о том как этого удается добиться, как работает автофокус и пленоптические камеры и о многих других интересных вещах

В 2022 г. Алан Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер получили Нобелевскую премию по физике «за эксперименты с запутанными фотонами, установившие нарушение неравенств Белла и положившие начало квантовой информатике». О важности этого события много говорили журналисты и популяризаторы науки, привлекая внимание громкими заявлениями о «доказательстве нелокальности», «второй квантовой революции» и о том, что «Эйнштейн был неправ». Но подавляющее большинство людей как не понимало, так и не понимает, о чём вообще идёт речь. На этой почве процветает квантовый мистицизм, распространяющий ошибочные представления о квантовой запутанности как о свойстве макроскопических объектов. Также пользуются популярностью конспирологические теории о том, что «учёные снова пытаются нас запутать» и на самом деле мир устроен намного проще. К сожалению, реальность не так проста, как нам хотелось бы, а наш мозг не был заточен эволюцией на понимание квантовой механики. Но я всё же попробую объяснить квантовую запутанность простыми словами без страшных формул.

Речь на этот раз пойдет не о теории бесконечной вложенности материи, и не о книге Далай-ламы. А о том, что все фундаментальные силы, которые мы можем наблюдать во Вселенной, активно работают и на квантовом уровне. Когда любые два кванта энергии взаимодействуют (независимо от их свойств, будь они частицами или античастицами, массивными или безмассовыми, фермионами или бозонами) — результат этого взаимодействия сообщает нам что-то о законах и правилах, которым подчиняется мир. И если мы хотим открыть тайны Вселенной, всё, что нам нужно сделать — продолжать задавать ей вопросы. Там, где это доступно.

Пятна на Солнце - это верхушки термиков - закольцованных термических потоков плазмы в зоне конвективного переноса энергии под поверхностью Солнца. В результате трения плазмы в соседних термиках возникает гидромагнитное динамо. Магнитное поле вместе с его источником - термиками постоянно перемешивается и раз в 11 лет магнитные полюса Солнца меняются местами. Перемешивание разбивает полюса на хаотические магнитные центры, которые создают пятна - ямки в солнечном веществе и протуберанцы - мощные выбросы солнечного вещества во все стороны. Эти выбросы и беспорядочное магнитное поле портят электронику, а узнать о них можно по сравнительно большому количеству пятен. Это эталонная наука. Пятна на Солнце предвещают войны и болезни. Это эталонная лженаука. Почему именно так, а не наоборот?

Стандартная модель (СМ) – теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное ядерное взаимодействие, все элементарные частицы.

Физика последних 2-3 веков представляла собой совокупность разделов (частных теорий), содержащих в каждом множество описаний явлений, законов, математических соотношений, связывающих порой непростые переменные и множество разнообразных понятий, …. Одних элементарных частиц насчитывалось более 60, что затрудняло общение и работу самих ученых.

Стремление как-то все это упорядочить, описать устройство, свойства и законы Вселенной, привести в состояние доступное для понимания и усвоения учащимися и даже простыми людьми (обывателями), сформировать у них достаточно ясную и понятную картину окружающего нас материального мира (мировоззрения), привело к необходимости выявить первооснову, установить стержневое, объединяющее все выявленные и установленные данные, направление дальнейшего развития самой физики.

Другими словами, потребовалось создать одну общую теорию, объединяющую и согласующую все существующие частные теории. Упрощая подход, будем считать, что единая теория не более чем модель Вселенной или некоторой ее части, а также набор правил, которые помогают соотнести практические наблюдения и положения теории.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного её рассмотрения.

Одним из наиболее глубоких открытий в физике стало самое известное уравнение Эйнштейна: E = mc². Проще говоря, оно гласит, что энергия равна массе объекта, умноженной на квадрат скорости света. Это простое на первый взгляд математическое соотношение таит в себе огромное количество физических смыслов, в том числе:

при наличии определённого количества энергии можно спонтанно создавать новые пары частиц материи-антиматерии, если их масса покоя меньше, чем количество энергии, необходимое для их создания,

если пара частиц материя-антиматерия аннигилирует, то при этом выделяется определённое количество энергии, определяемое массами аннигилировавшей пары частиц,

каждый раз, когда происходит ядерная реакция, будь то синтез или деление, если масса продуктов реакции меньше массы частиц, в ней участвовавших, E = mc² говорит о том, сколько энергии будет высвобождено в этой реакции.

Это уравнение, E = mc², описывает, сколько энергии присуще любой массивной частице, находящейся в состоянии покоя, включая то, сколько энергии требуется для её создания и сколько энергии выделяется при её разрушении.

Но что если частица не находится в состоянии покоя или если она вообще не имеет массы? В этих случаях E = mc² — это только половина значимого уравнения. Вторая половина гораздо интереснее и необходима для того, чтобы понять физический смысл происходящего.

Этой публикацией мне хотелось бы начать цикл статей, в котором проблемы современной физики были бы рассмотрены под необычным углом, а именно с использованием принципов философского направления «субъективный идеализм». Общепризнано, что современная физика это совокупность малосвязанных между собой утилитарных теорий и гипотез. Аналогично, в докоперниковскую эпоху для описания движения планет существовали довольно сложные птолемеевские (и прочие) таблицы. Николай Коперник предложил новый подход, который объяснял движение планет гораздо проще и эффективнее. Возможно, что и наш способ рассмотрения физических явлений добавит в физику немного больше ясности. Мне очень интересно будет дискутировать с читателями по поводу всего изложенного ниже.

Этот пост не является прямым продолжением вот этого, скорее он является следствием. Как раз тот случай, когда “после” - таки значит “вследствие”. В оригинальном посте утверждалось, что Вселенная виртуальна, что прошлое вычисляется на лету, а случайности - псевдослучайны (что даёт возможность вычислять будущее). Я так широко не замахиваюсь, я лишь хочу изложить свою точку зрения, чем, на мой взгляд, Вселенная похожа на экран дисплея. Абсолютно ненаучное изложение, пригодное лишь для размягчения айтишных мозгов, утомлённых "греблей на галерах”. Заранее прошу прощения у тех, чей интеллект почувствует себя оскорблённым чтением сего опуса - я пока ещё не научился мыслить красиво. Тех же, кто не боится запачкать себя “псевдонаукой” - прошу под кат. Не волнуйтесь, длинных формул не будет.

Современное представление о чёрной дыре появилось в феврале 1916 года, через три месяца после того, как Альберт Эйнштейн представил свою теорию гравитации. Именно тогда физик Карл Шварцшильд, сражавшийся в рядах немецкой армии во время Первой мировой войны, опубликовал работу с поразительными выводами: если достаточно большая масса будет заключена в идеально сферическую область (ограниченную «радиусом Шварцшильда»), то ничто не может убежать от гравитационного притяжения такого объекта, даже сам свет. В центре этой сферы находится сингулярность, где плотность приближается к бесконечности и известная нам физика слетает с катушек.

За более чем 100 лет физики и математики изучили свойства этих загадочных объектов с точки зрения теории и экспериментов. Поэтому может показаться удивительным услышать, что «если взять область пространства с кучей материи, распределённой в ней, и спросить физика, сколлапсирует ли эта область, образовав чёрную дыру, то он ответит, что у нас пока нет инструментов для ответа на этот вопрос», — говорит Маркус Хури, математик из Университета Стоуни Брук.

24 августа начался сброс в море первой партии воды с тритием с АЭС Фукусима. Планируется, что в течение 17 дней сольют 7800 тонн из более чем миллиона тонн воды, накопленной на площадке. Весь же процесс слива воды займет более 30 лет.

Пару лет назад, на 10-летие аварии, я писал для Хабра большую и подробную статью с разбором всех радиоэкологических последствий аварии. В этой же небольшой статье я выскажу свои мысли о том что может быть не так (и что так) с этим сбросом и на что следует обращать внимание в будущем, если вас беспокоят вопросы безопасности и радиоэкологических последствий этой истории.

Весь мир - театр. В нём женщины, мужчины — все актёры.
Уильям Шекспир

При размышлении над этой цитатой из комедии "Как вам это понравится" известного английского драматурга Уильяма Шекспира в моём воображении предстает картина, в которой мир представляется мне в виде круглой театральной сцены. На этой сцене разворачивается пьеса бытия, и все мы в этом поразительном представлении являемся одновременно и актёрами, и постановщиками, и зрителями. При этом нельзя точно сказать, что именно происходит на сцене - у разыгрываемой пьесы нет ни единого сюжета, ни общего посыла. Поэтому неверно даже считать происходящее единой пьесой, скорее это бесконечное количество различных произведений - трагедий и комедий, персонажи и сюжеты которых тесно переплетаются между собой.

Никто из зрителей не видит спектакль целиком, каждый наблюдает лишь его небольшую часть. В зависимости от положения на сцене люди смотрят на происходящее под своим уникальным углом. Этой своей особенностью сцена чем-то напоминает знаменитый сад камней в японском храме Рёандзи. По легенде этот сад построен таким образом, что с какой бы точки человек не смотрел на него, из пятнадцати расположенных в нём камней будет видно только четырнадцать. Как минимум один всегда будет загорожен другими.

Благодаря круглой форме сцены количество различных точек зрения бесконечно, и среди них всегда найдутся как близкие друг к другу, так и противоположные. Кому-то спектакль покажется скучным, кому-то наоборот захватывающим. Кто-то довольствуется второстепенной ролью, кому-то хочется играть главную. Кто-то желает просто смотреть спектакль, кого-то же тянет внести вклад в его режиссуру. Хотя многие зрители и уверены в обратном, среди этих точек зрения нет правильных и неправильных - театр явно постмодернистский.

В этом посте я попытаюсь посмотреть на мировой спектакль под необычным углом и провести параллели между математикой, физикой, искусственным интеллектом, греческой философией и христианской теологией...

В специальной (СТО) и общей (ОТО) теориях относительности широко используется понятие метрического тензора (метрики). В разных источниках можно найти несколько определений этого понятия, но все они страдают общим недостатком -- крайней математизированностью. Для людей с математическим складом мышления, уже когда-то понявшими, что такое метрический тензор, приводимые в литературе определения, вероятно, представляются ясными и очевидными. Но они не помогают, а, напротив, лишь затрудняют постижение сути этого понятия человеку с обыденным мышлением, впервые с ним столкнувшимся. Дело в том, что математические определения не раскрывают физического смысла метрического тензора, то есть, не позволяют представить его роль и место в физическом мире.

В этом тексте мы попытаемся изложить смысл метрического тензора с физической, даже обыденной точки зрения, не выходя при этом за пределы простой математики.

Цель, ради которой метрику и метрический тензор ввели в научный оборот, -- желание описать любое пространство с помощью математических формул. Как это можно сделать? Для начала представим две бесконечно близкие точки 1 и 2 в обычном евклидовом пространстве. Будем считать, что мы перемещаемся из точки 1 в точку 2 по кратчайшему пути. В таком случае расстояние между точками определяется длиной вектора ds, проведённого из точки 1 в точку 2.

В частном случае прямоугольной декартовой системы на плоскости квадрат длины вектора ds² рассчитывается по теореме Пифагора по значениям координат dx¹ и dx²:

В 2021 году Минобороны РФ успешно испытало противоспутниковую ракету на советском разведывательном спутнике «Целина-Д», что даже стало одной из тем Всемирной недели космоса 2022 по версии журнала space.com. Однако, если существует такая потребность , почему бы не стрелять лазерами в космос? Фантастика давно нас к такому готовила. Рассмотрим 15 боевых лазеров разных стран из разных исторических эпох, чтобы оценить реалистичность концепции космических лазерных войн.