Физика

"Но как провезти в чемодане баночку урановой руды в Москву из Сан-Франциско?" - спросил я у итальянца Габриэле Горла, которого встретил на выставке самоделкиных, Maker Faire в городе Вальехо (этот город интересен тем, что дважды был столицей штата Калифорния, один раз на неделю в 1852 году, а другой — в течение месяца в 1853, но впрочем пост наш не о нем).

Габриэле рассмеялся и подтвердил, что таможни, авиалинии и спецслужбы не очень дружелюбны к таким идеям. Сам он использовал баночку на выставке, чтобы показать работу счетчиков Гейгера собственного производства. Я прикрутил его счетчик к своей FPGA плате, чтобы показывать его на своих семинарах в России и Украине, и обсудил с Габриэле, как модифицировать мой дизайн, чтобы оценить энергию частиц по ширине получаемого импульса.

Только придя домой, я обнаружил, что Габриэле не просто самоделкин.

Данная статья продолжает изложение новых методов решения задач математики и физики, не поддававшихся решению в течении столетий.

Слабые взаимодействия

Данная статья продолжает изложение новых методов решения задач математики и физики, не поддававшихся решению в течении столетий.

В настоящее время Википедия считает, что на сегодня достоверно известно существование четырёх фундаментальных взаимодействий:

• гравитационного;

• электромагнитного;

• сильного;

• слабого.

О первых двух временных фундаментальных взаимодействиях мы говорили в предыдущей статье. Теперь рассмотрим пространственные фундаментальные взаимодействия (ПРФ).

Для иллюстрации и её остатки приведены на рисунках.

Исходя из выявленных при вычитании функциях, аппроксимация ПРФ имеет следующий вид:

 Чем больше мы узнаем, тем больше новых вопросов перед нами открывается. Несмотря на все достижения XX столетия, проникновение в ядро атома и расшифровку многих тайн черных дыр, некоторые вещи остаются неизведанными. Для части вопросов, кажется, мы уже вот-вот найдем решение. Другие с нами, наверное, еще надолго. Но в любом случае полезно понимать, чего мы пока не знаем.

Конечно, в каждом таком списке есть доля субъективизма. Но я рискну сказать, что эти вопросы входят в число сложнейших, стоящих перед наукой. Над их решением трудятся тысячи ученых по всему миру, но пока что решения от нас ускользают.

Вот вопросы, ответы на которые мы пока ждём:

Три агрегатных состояния вещества, которые мы изучали на физике в школе, мягко говоря не отражают реальное многообразие возможных состояний материи в природе. Мы уже обсуждали такие штуки, как плазма или аморфное состояние. Говорили про невероятный конденсат Бозе-Эйнштейна. Но на этом список не кончается!

Экономичное отопление. Как утеплить дом и не разориться?

Каждый городской житель мечтает о загородном доме.

Тишина, свежий воздух!

И тут же вы едете смотреть участок земли в превосходном живописном и экологичном месте.

Вопрос стоимости отопления загородного дома‑ это та проблема, которую начинают решать уже ввязавшись в стройку на уже купленном участке земли в живописном месте.

И тут внезапно выясняется, что газа нет!

Что это означает?

Это означает, что у вас в наличии 15 кВт подключенного электричества на все хозяйственные нужды, включая отопление.

15кВт — много это или мало?

Ответ как обычно прячется в самом вопросе, а именно: Смотря для чего?

Ниже приведён проект реального одноэтажного дома. (см.рис.1–2)

Как могли заметить мои постоянные читатели, новый 2024 год в этом блоге начался с возобновления научно-популярных переводов (мои технические переводы на Хабре вынесены во второй блог). Явный интерес к теме свежего перевода (благодарю всех комментаторов, но в особенности уважаемых @eandr_67 и @ednersky) возвращает меня к философской проблеме под названием «больцмановский мозг», о которой я узнал около 8 лет назад из книги «Вечность», написанной одним из моих любимых популяризаторов науки Шоном Кэрроллом.  

Время (time) – наиболее часто употребляемое слово в английском языке и третье по употребляемости в русском. Оно есть и в любом другом языке, потому что синхронизация действий во времени так же важна, как и их координация пространстве. Не зная точного времени, невозможно упорядочить свою жизнь и спланировать её наперёд. Если в древние времена можно было полагаться на природные циклы и внутреннее ощущение времени, то в наши дни нужно постоянно иметь при себе часы или телефон. Время – важнейшее из абстрактных понятий, которое мы произносим каждый день. Над проблемой времени хотя бы раз в жизни задумывался каждый мыслящий человек, и на эту тему написано огромное количество философской и научной литературы. Тем не менее, никто не скажет наверняка, что же такое время. Оно реально, или это иллюзия, порождённая нашим сознанием? Существует ли время независимо от пространства и материи? Что первично: время или движение? Возможно ли время без движения и движение без времени? Что определяет разницу между прошлым и будущим? Время необратимо, или нам так только кажется?

Разумеется, охватить всю философию и физику времени в одной статье невозможно, поэтому не ждите полных ответов на поставленные вопросы. Пока я начну с напоминания самых элементарных вещей, о которых может рассказать любой научпопер или школьный учитель физики, но без которых будет трудно понять мои следующие статьи. Здесь я рассказываю о философских концепциях времени, вкратце объясняю Специальную и Общую теории относительности и разоблачаю миф об иллюзорности или субъективности времени.

На Новый Год Дед Мороз подарил младшей дочке электрофорную машину (электростатический генератор Уимсхёрста). Они в 7 классе как раз закончили проходить электростатические явления. Мы тут же воспользовались подарком и провели с дочкой ряд интересных опытов, начиная от электростатического взаимодействия заряженных султанчиков, изготовленных из ёлочной мишуры, задувании пламени свечи «ветром» коронного разряда с кончика иглы, до исследования электропроводности пламени миниатюрной газовой горелки («турбо-зажигалки»).

Наиболее сложный для проведения в домашних условиях и красивый опыт мы с дочкой засняли на видео.

— А почему Белокуриху называют курортом?

— Ну как же, у нас тут природная аномалия, зимой вокруг — 40°С, а у нас — 20°С!

Когда-нибудь задумывались над тем, чем, в сущности, является программирование?

Случилось так, что я показывал коллегам дуговую зажигалку и удивлялся что про них в принципе мало кто знает (с другой стороны я и сам о них не знал, пока не подарили). Ну и обронил при этом фразу "Вроде бы это даже моя сфера, но не знал", на что мне резонно заметили что как бы физика электричества от программирования далека. И в целом это так, но с другой стороны...

Данная статья продолжает изложение новых методов решения задач математики и физики, не поддававшихся решению в течении столетий.

В настоящее время Википедия считает, что квантовая гравитация — это направление исследований в теоретической физике, целью которого является квантовое описание гравитационного взаимодействия (и, в случае успеха, — объединение гравитации с остальными тремя фундаментальными взаимодействиями, описываемыми Стандартной моделью, то есть построение так называемой «теории всего»). Поэтому для подтверждения создания теории всего я просто обязан показать как выглядит закон Ньютона в квантово-релятивистской формулировке.

Как бы кто ни подходил к решению задачи, но если метод каждого надёжен, в результате все должны прийти к одному и тому же правильному решению. Это относится не только к головоломкам, которые мы создаём для наших собратьев здесь, на Земле, но и к самым сложным загадкам, которые может предложить природа. Одна из величайших задач, на решение которой которую мы можем отважиться, - это выяснить, как расширялась Вселенная на протяжении всей своей истории: от Большого взрыва до наших дней. Мы можем представить себе два совершенно разных метода, оба из которых должны быть верными:

Начать с самого начала, развить Вселенную во времени в соответствии с законами физики, а затем измерить самые ранние реликтовые сигналы и те отпечатки, которые они оставили во Вселенной, чтобы определить, как она расширялась на протяжении своей истории.

В качестве альтернативы можно представить себе, что мы начинаем с настоящего момента, смотрим на самые удалённые объекты, которые мы только можем видеть их, измеряем то, как они удаляются от нас, а затем на основе этих данных делаем выводы о том, как расширялась Вселенная.

"Святой Грааль" любой физической системы - это 100% КПД. В большинстве условий это практически невыполнимая задача, поскольку с момента передачи любой формы энергии в систему она неизбежно теряется под воздействием различных факторов – переноса тепла, столкновений, химических реакций и т. д., - прежде чем выполнить конечную задачу, для которой она была создана. Единственный способ, с помощью которого физикам удалось создать системы с практически идеальной эффективностью, - это довести природу до граничных условий:

охладить до температур, близких к абсолютному нулю,

обстрелять монохроматическими (лазерными) фотонами (кристаллические) системы с поглощающими решётками,

или довести до таких экстремальных условий, как сверхпроводимость и сверхтекучесть.

Хорошо, когда нам простыми словами объясняют сложные вещи, правда? Особенно когда речь про такие неочевидные эффекты как квантовая запутанность, суперпозиция и прочее квантовое. А как здорово, когда квантовый эффект можно увидеть своими глазами! Нам всего-то нужны три простые советские поляризующие пластинки...

Эта заметка появилась как своего рода ответ на статью «Прорывная концепция ракетного двигателя» Глеба Кулева.

В этой статье автор утверждал, что используя его конструкцию можно сделать химический реактивный двигатель с удельным импульсом выше 500 секунд (что считается пределом для химических ракетных двигателей).

В комментариях, я и другие читатели доказывали ему, что это в принципе невозможно. Из-за закона сохранения энергии.

Но потом, мне пришла идея как именно можно обойти это пресловутое ограничение. И решил написать об этом...

В статье я попробую кратко рассказать о современных направления в исследованиях для оптоэлектронного мемристора (OEM). Добро пожаловать всем интересующимся.