Чаще всего вопросы, которые задают в течение дня, поставлены довольно конкретно. Вы обедали? Который час? Слышали новую песню Джастина Бибера? Но когда мы начинаем задумываться о куда более серьезных вопросах — например, могут ли быть объединены квантовая механика и общая теория относительность — наша самоуверенность падает. Что делает квантмех с планетами? Только в ОТО энергия эквивалентна массе, умноженной на квадрат скорости света? Погодите, массе или движению? Или минуты. Это минуты, разве нет?
Усы — это самые натуральные биологические сенсоры, которые помогают преодолеть проблемы плохого зрения и охотиться в ночное время. Способные фиксировать даже малейшие дуновения ветра, усы предоставляют кошкам отличную навигацию в темноте, а насекомым позволяют ориентироваться в пространстве.
Рассмотрим, как свет может одновременно быть и частицей, и волной на основании небольшого научного эксперимента. Скорее всего, вам приходилось слышать о том, что свет состоит из частиц, именуемых фотонами. Как может нечто столь на первый взгляд «нематериальное», как свет, состоять из частиц? Физики описывают свет, как частицу и волну. Свет предстает одновременно в каждом из этих качеств. Волноподобное поведение света порождает массу интересных эффектов. В том числе и радужные цвета, порождаемые светом на поверхности пузырьков. Чтобы исследовать поведение света в качестве волны, вам потребуются: три стержня для механического карандаша, лазерная указка и… темная комната. Ведь самые интересные вещи всегда происходят только в темноте. Но для начала немного разъяснений.
Я заметил, что наше читательское сообщество очень активно восприняло тему с «матрицей». Говоря вкратце: есть мнение, что все мы живем в спроектированном кем-то мире, и большинство из нас, кроме наших друзей, родственников и президента, может просто не существовать на самом деле. Если вы пропустили обсуждение, можете ознакомиться с темой здесь, а тем временем я нашел еще несколько интересных идей и объяснений нашего фантомного мира.
Официальные представители эксперимента ASACUSA (атомная спектроскопия и столкновение при участии медленных антипротонов) и CERN (Европейской организации по ядерным исследованиям) объявили о создании первого антиводородного луча на крупнейшем в мире ускорителе частиц. Эксперимент был произведен на Большом адронном коллайдере.
Деревянная табуретка очень неудобна, она ведь такая жесткая. А вот деревянный стул вполне комфортен и совсем не жесткий. Какова причина такой существенной разницы? В плетеном гамаке лежать довольно приятно. А ведь веревки, из которых он сплетен, весьма жестки. Помните старые кровати с каркасом из металлической проволоки? Никаких мягких матрасов, но трудно найти что-либо мягче подобной ретро-кровати. Есть ли причины, поясняющие эти противоречия? Мягко лежать и сидеть на жестком! Это маленькое физическое чудо. Почему каменное ложе может показаться нежнее мягчайшей из пуховых перин?
Астрофизики шутят, что один из плюсов быть астрофизиком — это каждую неделю получать письма от тех, кто «доказал, что Эйнштейн ошибался». Но эти письма либо не содержат математические уравнения и используют фразы типа «очевидно, что…», либо наполнены сложными уравнениями с десятками научных терминов, которые используются нетрадиционным способом. В частности, это касается и постсоветского пространства. Все письма быстро отметаются, и не только потому, что «проедающие деньги налогоплательщиков» астрофизики слишком «зомбированы» существующей теорией, а потому что никто из них не знает, как теорию можно заменить.
Нечасто задумываемся мы о самом важном: о воздухе вокруг нас, столь необходимым нам для дыхания. В атмосфере Земли содержится всего 21 % кислорода. Остальное: азот, аргон, двуокись углерода и водяной пар, содержание которого постоянно меняется. Плюс другие газы в незначительных количествах. Все это химическое многообразие формирует нашу атмосферу, воздушный слой толщиной более сотни километров. Как и все вещества, воздух обладает массой. Сила земной гравитации заставляет атмосферу давить на поверхность планеты. Это явление известно под именем атмосферного давления. Давление выражается в соответствующих единицах измерения на единицу площади. Оно составляет более килограмма на один квадратный сантиметр поверхности! Кстати, именно это соотношение принято за единицу измерения давления: одна атмосфера. Разумеется, атмосферное давление не является постоянным и подвержено колебаниям. Обычно земляне даже не обращают внимания на это обыденное явление, но сегодня в ходе интересного эксперимента каждый любознательный человек получит возможность убедиться в том, насколько сокрушительной могучей силой является обычное и «незаметное» атмосферное давление.
Казалось бы этот вопрос настолько прост и ответ на него настолько очевиден, что его не следовало бы и рассматривать. И тем не менее разберемся в деталях в этом предмете. Известно, что тупым гвоздем даже картонку проткнуть порой не получается. Хотя прилагаемая сила та же самая. В чем же секрет острого предмета, например, обычного гвоздя или швейной иглы? Иголка новогодней елки колется по той же причине, которая будет раскрыта ниже. Высокие технологии уверенно господствуют, привлекая к себе всеобщее внимание. А тем временем незаметными остаются интереснейшие факты. Физические факты, на применении которых основана вся наша цивилизация.
Может ли реальность быть иллюзией, которую создает наше сознание? Создает ли сознание материальный мир? Прежде чем ответить на этот вопрос, важно отметить, что «реальность» не просто состоит из крошечных физических кусочков. Молекулы состоят из атомов, атомы — из субатомных частиц вроде протона и электрона, которые на 99,99999 % представляют собой пустое место. Они, в свою очередь, состоят из кварков, которые, по всей видимости, являются частью поля суперструн, которые состоят из вибрирующих струн энергии.
Теория струн — красивая и элегантная научная теория, согласно которой все силы во Вселенной представлены мельчайшими точечными частицами в виде одномерных вибрирующих струн. Это чертовски умно звучит, но также чертовски не проверяется. По крайней мере, до сегодняшнего дня.
Ученые давно уже проводят эксперименты по разработке технологии передвижения предметов с помощью звуковых волн. Но пока им удавалось осуществить левитацию только в двух плоскостях. Однако сотрудникам Токийского университета и Технологического института Нагои удалось привести в движение мелкие объекты с помощью сложной системы акустической левитации: звуковые волны перемещали частицы полистирена диаметром от 0,6 до 2 мм в трехмерном пространстве.
Американские ученые создали роботизированные мышцы, которые в тысячу раз сильнее мышц человека. Искусственные мускулы способны поднимать и бросать груз в 50 раз тяжелее собственного веса.
Эра физики элементарных частиц подошла к концу. Когда ученые CERN в июле прошлого года объявили, что нашли бозон Хиггса, который отвечает за предоставление массы всем другим частицам, они обнаружили окончательную недостающую часть в системе, которая учитывает взаимодействие всех известных частиц и сил. Эта теория носит название Стандартной модели.
Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годы В год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось поехать на родину открытия – в Копенгаген. Ещё при подготовке к поездке было принято твердое решение обязательно попасть в Институт Нильса Бора и посмотреть, как там всё устроено.
Абсолютный рекорд времени пребывания кубита в стабильном состоянии в течение 38 минут при комнатной температуре был установлен европейскими и канадскими физиками. Это стало возможным благодаря найденной системе, в которой практически не существует шума, что позволило создать высокопроизводительные кубиты. Созданный новый тип кубита, открывает возможность создавать квантовые компьютеры, способные работать в «домашних условиях».
Вдохновившись магическими способностями Гарри Поттера, канадские ученые разработали тонкий и масштабируемый плащ-невидимку, способный адаптироваться к условиям окружающей среды. Принцип работы изделия приводится ниже.
Охота на темную материю заводит охотников в тупик. На неделе ученые представили результаты первых трех месяцев эксперимента Large Underground Xenon, который откровенно искал невидимые частицы, составляющие темную материю.