Физика

Без физики вы не смогли бы прочитать этот текст, да и пересечь Землю по суше и воде. Без нее не
было бы домов, пластмассы, удобств, коммунальных услуг и прочего, что требует точных расчетов и
знания поведения тел в пространстве. Свет, радио, сеть, электричество — все это достижения
физиков. К счастью, физика выходит далеко за пределы видимого мира: в макромир квантовой
механики и в космос, в чудеса вселенной.

Физики изучают странную силу, обладающую притяжением и отталкиванием

Если вы следите за новостями о физике Вселенной, то наверняка хоть раз, но сталкивались с термином «сила абсолютного черного тела». В 2013 году группа ученых объявила об обнаружении существования необычной силы, которая потенциально может быть мощнее гравитации. А сейчас исследователи из Сеарского государственного университета Бразилии и Федерального университета Бразилии поделились новыми деталями об этом странном феномене.

Читать далее

Может ли Вселенная однажды схлопнуться?

Одним из важнейших достижений 20 века стало точное определение того, насколько большой, обширной и массивной является наша Вселенная. Имея примерно два триллиона галактик, заключенных в объеме радиусом в 46 миллиардов световых лет, наша наблюдаемая Вселенная позволяет нам реконструировать полную историю нашего космоса, аж до Большого Взрыва и может быть даже немного раньше. Но как насчет будущего? Какой будет Вселенная? Будет ли?

Читать далее

Воздух Пекина предложили очистить с помощью велосипедов

Изобретатель и дизайнер Даан Русегаард, известный разработкой воздухоочистительной башни, продолжает беспокоиться за чистоту воздуха в Пекине. В Нидерландах, на родине Даана, проблема с загрязнением окружающей среды стоит не так остро, поэтому дизайнер решил прилагать усилия там, где это необходимо, а в Пекине-то как раз воздух очень грязный. Но очистительные башни нужно где-то размещать, отводя под них внушительные участки земли, поэтому художник предложил новый способ сделать воздух чище и пригоднее для дыхания, решив сделать фильтры для воздуха более компактными, а затем разместить их, к примеру, на велосипедах.

Читать далее

Пять причин, почему 21 век станет расцветом астрофизики

На протяжении многих веков мы высокомерно считали, что нашли почти все ответы на самые глубокие вопросы. Ученые думали, что механика Ньютона описывает все, пока не обнаружили волновую природу света. Физики думали, что когда Максвелл объединил электромагнетизм, это финиш, но затем появились теория относительности и квантовая механика. Многие думали, что природа вещества полностью ясна, когда мы нашли протон, нейтрон и электрон, но затем наткнулись на высокоэнергетические частицы. Всего за 25 последних лет пять невероятных открытий изменили наше понимание Вселенной, и каждое из них обещает грандиозную революцию. Мы живем в удивительное время: у нас есть возможность заглянуть в самые глубины загадок всего сущего.

Читать далее

Возможны ли путешествия во времени с точки зрения науки?

Никогда не мечтали отправиться куда-нибудь в другое время? Нет, не с обычной скоростью, с которой мы «скучно» идем вперед — секунда за секундой. Либо:

  • быстрее, чтобы можно было забраться далеко в будущее, оставшись в прежнем возрасте;
  • медленнее, чтобы можно было сделать гораздо больше, чем другие, за тот же промежуток времени;
  • в обратном направлении, чтобы можно было вернуться в эпоху прошлого и изменить ее, возможно, изменив будущее или даже настоящее?

Это может показаться совершенно научно-фантастическим, но не все в этом списке будет сугубо «фантастическим»: путешествие сквозь время — это научно возможный процесс, который всегда с вами. Вопрос лишь в том, как можно манипулировать им в своих целях и контролировать движение во времени.

Читать далее

Робот-страус умеет бегать без помощи датчиков и камер с компьютером

Разработчики миниатюрного робота-страуса решили, что думать о беге их детищу вовсе не обязательно, поэтому не стали начинять его сложными компьютерами и разрабатывать под него искусственный интеллект. Нет у него и навороченных сенсоров для балансировки, но робот умеет быстро бегать, развивая скорость до десяти километров в час. При этом он твёрдо стоит на ногах — всё благодаря встроенной системе динамической стабильности.

Читать далее

Насколько старой может быть звезда?

Если в чистую безлунную ночь отправиться подальше за город и посмотреть на небо, можно увидеть около трех тысяч мерцающих точек. С детства нас учат, что если она не мерцает, то это планета. Если движется — то это спутник или метеорит. За этой крошечной россыпью прячутся гигантские звезды за много миллиардов километров от нас, некоторые из которых в десятки и сотни раз больше нашего Солнца. Наш родной газовый шар класса G2V тоже представляет вселенское сообщество светил. Ученые оценивают его возраст в 4,5 миллиарда лет. Но Солнечная система считается относительно молодой. Где же прячутся самые древние звезды?

Читать далее

Создана камера, снимающая с частотой пять триллионов кадров в секунду

Высокоскоростные камеры, снимающие с частотой в несколько тысяч кадров в секунду, давно уже доступны любому желающему. Стоят такие устройства недёшево, зато позволяют запечатлеть в мельчайших деталях самые быстрые движения и сцены, например, лопающийся воздушный шарик или падающую в воду каплю, создающую красивый всплеск. Но можно ли увеличить скорость записи настолько, чтобы, например, уловить движение луча света? Шведские учёные разработали инновационную технологию, позволяющую снимать объекты с невероятной частотой до пяти триллионов кадров в секунду.

Читать далее

Первый в истории учебник физики ушёл с молотка за 790 000 долларов

Исторические книги о науке являются желанной добычей для многих коллекционеров. Аукционеры выставляют эти трактаты за огромные деньги и чаще всего они находят новых хозяев, готовых отдать сотни тысяч долларов за желанный лот. Знаменитый учебник по физике под названием Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno due nuove scienze attenenti alla mecanica & i movimenti locali («Лекции и математические демонстрации, относящиеся к двум новым наукам») написал знаменитый итальянский физик, механик, астроном и математик Галилео Галилей в далёком 1638 году. Не удивительно, что книгу аукционеры планировали продать за бешеные деньги.

Читать далее

Китайские инженеры предложили построить подводный Hyperloop

Предварительные расчёты, проведённые институтом железнодорожного транспорта Китая, показали, что постройка подводной ветки вакуумного туннеля по принципу Hyperloop — вполне посильная для китайских специалистов задача. Главное — сначала разработать, изготовить и смонтировать всё необходимое оборудование и инфраструктуру. Представленный проект десятикилометрового подводного скоростного туннеля предполагает возможность добраться с материка до Тайваня всего за 13 минут.

Читать далее

Как бы изменилась Вселенная с еще одним измерением?

Что изменилось, если бы было не только три пространственных и одно временное измерений? Представьте, если можете, способность двигаться в дополнительном направлении: помимо вверх-вниз, север-юг, запад-восток. Что существует независимое направление за пределами наших условных понятий осей x, y и z. И представьте, что вы единственный в мире, кто может получить доступ к этому четвертому измерению. Кому-нибудь в нашем трехмерном мире показалось бы, что вы умеете делать странные и необычные вещи, которые в некотором роде делают вас богоподобным:

Читать далее

LHCb нашел новые намеки на возможные отклонения от Стандартной модели

Эксперимент LHCb, который функционирует в рамках работы Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе, показал любопытные аномалии в распаде некоторых частиц. Если эта информация подтвердится, мы получим новые физические явления, не предсказанные Стандартной моделью физики частиц. Наблюдаемый сигнал все еще имеет слабую статистическую значимость, но усиливает аналогичные показания из предыдущих исследований. Предстоящие данные и последующие анализы позволят установить, действительно ли эти намеки являются трещинами в Стандартной модели или статистическими флуктуациями, как это иногда бывает.

Читать далее

Физики создали «отрицательную массу»

Физики Вашингтонского университета создали жидкость с отрицательной массой. Толкните ее, и, в отличие от всех физических объектов в мире, которые мы знаем, она не ускорится по направлению толчка. Она ускорится в обратную сторону. Это явление редко создается в лабораторных условиях и может быть использовано для изучения некоторых более сложных концепций о космосе, говорит Майкл Форбс, доцент, физик и астроном Вашингтонского университета. Исследование появилось в Physical Review Letters.

Читать далее

Почему существуют пределы того, что могут прогнозировать физики?

Если делить вещество во Вселенной на все меньшие и меньшие составляющие, вы в конечном итоге достигнете ограничения, столкнувшись с фундаментальной и неделимой частицей. Все макроскопические объекты можно поделить на молекулы, даже атомы, затем электроны (которые фундаментальны) и ядра, затем на протоны и нейтроны, и, наконец, внутри них будут кварки и глюоны. Электроны, кварки и глюоны — примеры фундаментальных частиц, которые нельзя разделить еще больше. Но как такое возможно, чтобы у самого времени и пространства были такие же ограничения? Почему вообще существуют значения Планка, которые уже нельзя делить дальше?

Читать далее

Графеном научились опреснять морскую воду

Графен обладает множеством полезных свойств. Это очень тонкий, лёгкий и прочный материал, а ещё он отлично гнётся, проводит тепло и электричество. Впервые он был получен в 2004 году, и с тех пор учёные находят ему всё больше применений. Недавно, например, исследователи из Манчестерского университета провели опыт, в результате которого выяснили, что созданная ими графеновая сетка отлично справляется с опреснением воды, пропуская её через себя, но при этом задерживая ионы натрия, хлора и прочие компоненты.

Читать далее

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Законы термодинамики, являющиеся краеугольными камнями современной физики, помогают нам объяснить поведение и изменение физических свойств объектов и сред при определенных условиях и обстоятельствах. Первые два закона в фундаментальном плане никогда особо не подвергались критике и пересмотру, чего нельзя сказать о третьем. Он был выведен немецким физиком и химиком Вальтером Нернстом в 1906-1912 годах, однако ученые до сих пор спорят о его состоятельности.

Читать далее

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Теория эмерджентности (возникновения) — это новая физическая модель, в настоящее время разрабатываемая лос-анджелесской группой ученых. Задача теории — тесно, но просто — сплести вместе квантовую механику, общую и специальную теории относительности, стандартную модель и прочие основные теории физики в полную, фундаментальную картину дискретизированной самореализующейся Вселенной.

Читать далее

Чем точнее часы, тем более размытым становится время

Время — странная штука. Мы привыкли считать часы, но у Вселенной нет каких-то главных ходиков и циферблата, а значит мы можем испытывать время по-разному, в зависимости от того, как мы движемся или как на нас воздействует гравитация. Физики попытались объединить две великие теории физики, чтобы заключить, что время не только не согласовано универсально, но и любые часы, которые мы используем для его измерения, размывают течение времени в окружающем их пространстве.

Читать далее

Уточнение скорости расширения Вселенной может привести к новой физике

Это было в начале 1990-х годов. Обсерватория Карнеги в Пасадене, штат Калифорния, опустела на рождественские каникулы. Венди Фридман, одна в библиотеке, трудилась над огромной и тернистой проблемой: скорость расширения Вселенной. Карнеги была благодатной почвой для такого рода работ. Именно здесь, в 1929 году, Эдвин Хаббл впервые увидел далекие галактики, улетающие прочь от Млечного Пути, подпрыгивая во внешнем потоке расширяющегося пространства. Скорость этого потока стала называться постоянной Хаббла.

Читать далее

Военные США создали эластичный материал для брони, который можно латать утюгом

Учёные из Военно-морской лаборатории США создали новый материал для брони, который отличается от всех прочих лёгкостью и баллистическими характеристиками. Термопластичный полимер твердеет под воздействием ударов, но после этого его снова можно вернуть в первоначальное состояние. Бронежилеты, сделанные из такого материала, можно будет чинить буквально на ходу, использовав подручные средства.

Читать далее

Разработан «неубиваемый» дрон с гнущимся каркасом

Даже если вы очень хорошо управляетесь со своим квадрокоптером, всегда существует опасность его сломать, что и говорить про новеньких? Сел аккумулятор и аппарат рухнул вниз, подул сильный ветер и впечатал дрон в стену, не справился с управлением и ухнул гаджет об асфальт — существует множество ситуаций, после которых вы, скорее всего, будете собирать свой летательный аппарат по частям, а то и просто выбросите его в мусор. Видимо, инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны, расположенной в Швейцарии, тоже не слишком хорошо умеют управлять летательными аппаратами, раз решили сделать квадрокоптер с гибким и эластичным каркасом, способным переносить даже очень страшные удары и потрясения.

Читать далее

Физики заявляют, что даже в идеальном вакууме может быть трение

Один из фундаментальных постулатов современной физики гласит, что в среде идеального вакуума – пространстве, не содержащем какую-либо материю, – не может существовать такого процесса, как трение, потому как полностью пустое пространство не может воздействовать этой силой на объекты, проходящие через него.

Читать далее

Опровергает ли Большой адронный коллайдер существование призраков? Пока нет

На глубине более 100 метров под Женевой, на границе Швейцарии и Франции располагается 26-километровый Большой адронный коллайдер. Этот гигант служит ученым, которые пытаются понять природу самых базовых частиц нашей Вселенной и найти ключи к ее самым сокровенным секретам. И вполне возможно, одним из таких секретов является следующий вопрос (только не смейтесь): если призраки реальны, разве БАК не должен был их найти?

Читать далее

Если атомы по большей части пустые, почему вещи твердые на ощупь и на вид?

Химик Джон Дальтон предложил теорию, что вся материя и объекты состоят частиц — атомов, — и эта теория до сих пор принята научным сообществом, спустя двести лет. Каждый из этих атомов состоит из невероятно маленького ядра и еще меньших электронов, которые движутся на относительно большом расстоянии от центра. Если представить стол, который в миллиард раз больше, его атомы будут размером с арбузы. Но даже тогда ядро в центре будет все еще слишком маленьким, чтобы его можно было разглядеть, не говоря уж об электронах. Почему же тогда наши пальцы не проходят сквозь атомы? Почему свет не проникает через эти щели?

Читать далее

Голограммы перестали быть только научной фантастикой

Голограммы все чаще появляются вокруг нас. Давно умерший рэпер Тупак Шакур появился в 2012 году на музыкальном фестивале Coachella. HoloLens от Microsoft пытается повторить голодек из «Звездного пути», позволив пользователю взаимодействовать с 3D-объектами в дополненной реальности. Стартапы вроде Holoxica могут создавать трехмерные голограммы человеческих органов с целью медицинской визуализации.

Читать далее

Какой конец ждет Солнечную систему?

Потребовалось 13,8 миллиарда лет космической эволюции, чтобы мы оказались здесь. Поколения звезд должны были жить и умереть, чтобы создать тяжелые элементы; крошечные протогалактики должны были слиться, чтобы образовался Млечный Путь; облака межзвездного газа должны были коллапсировать и сформировать новые звезды с твердыми планетами; сложная неорганическая и органическая химия должны были подружиться на одном из таких новых миров; биологическая эволюция — и природные катаклизмы — должны были пойти по одному из извилистых путей, чтобы в конечном итоге всего несколько тысяч лет назад появились люди.

Читать далее

Антропный принцип: самая исковерканная идея физики

У Вселенной есть фундаментальные законы, которые мы в силах наблюдать. Еще в ней существуем мы, вещи, из которых мы созданы, и все это тоже подчиняется фундаментальным законам. На основе этого можно соорудить два очень простых утверждения, с которыми было бы очень трудно спорить:

  • Мы должны быть готовы принять тот факт, что наше местоположение во Вселенной должно быть обязательно приспособленным к тому, чтобы мы могли существовать в качестве наблюдателей.
  • Вселенная (и значит фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна располагать возможностью создания наблюдателей на определенном этапе.

Читать далее

Российские ученые провели успешные испытания рельсотрона

Перестрелки и взрывы – одни из отличительных черт современного ведения боевых действий – рано или поздно станут пережитком прошлого. Военные институты начинают сосредотачивать свое внимание на разработке нового типа вооружений на базе электромагнитных проводников – рельсотронов. Россию интерес в подобных разработках тоже не обошел.

Читать далее

Ученые выяснили, как можно расплавить лед при температуре гораздо ниже точки замерзания

Представьте, что вы находитесь в холодильнике. Как вы туда попали – не суть важно. Просто представьте, что вы в холодильнике. Рядом с вами лежит кубик льда. «Твердая форма воды, — думаете вы, — ничего необычного». И тут, неожиданно, прямо на ваших глазах этот лед начинает таять. «Кто-то повысил температуру, — предполагаете вы». Но нет. Градусник внутри холодильника показывает минусовую температуру. Те законы физики, которые вы помните со средней школы, говорят вам, что это невозможно. И тут вы начинаете медленно сходить с ума.

Читать далее

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна

В науке, как и в жизни, обычно приходится ошибаться снова и снова, прежде чем вы найдете правду. Отчасти это проявляется когда вы пытаетесь сделать что-то впервые; никто ведь не рождается экспертом в определенном деле. Нам приходится нарабатывать мощное основание — инструментарий для решения проблем, если можно так выразиться — прежде чем станет возможно сделать что-то новенькое или сложное. И все равно всегда будут границы нашему возможному успеху. Не то чтобы мы были в этом виноваты; это жизнь такая. И это никоим образом не преуменьшает наш успех; это наше величайшее достижение как человеческого существа.

Читать далее