Термодинамика

Термодинамика — это раздел физики, изучающий соотношение и превращения теплоты и других форм энергии. Этот раздел науки опирается на обобщение опытных фактов. Термодинамические системы, как правило, состоят из огромного числа частиц и подчиняются правилам ньютоновой физики. Три основных закона термодинамики сводятся к следующему: а) в любом процессе полная энергия вселенной остается той же самой; б) энтропия изолированной системы растет со временем и повышением температуры; в) при стремлении температуры к абсолютному нулю энтропия системы приближается к постоянному минимуму.

Почему литр воды весит килограмм? Десять важнейших моментов в истории измерений

28.05.2019, Илья Хель3

Ни в одной области наук нет такой большой пропасти между признанием и важностью, как в метрологии. И дело не в погоде. Метрология — это наука об измерениях. У нее более длинная история, чем у современных наук, преподаваемых в школе, и это важно для всей полезности и силы науки. Без звуковой метрологии не было бы полетов на Луну, современной медицины, самоуправляемых автомобилей, аналитики бейсбола и прогнозов погоды (хороших, во всяком случае).

Читать далее

Величайшие загадки: что такое пространство-время?

26.06.2018, Илья Хель137

Люди всегда принимают пространство как само собой разумеющееся. В конце концов, это просто пустота — емкость для всего остального. Время тоже тикает непрерывно. Но физики такие люди, им всегда нужно что-то усложнить. Регулярно пытаясь объединять свои теории, они выяснили, что пространство и время сливаются в системе настолько сложной, что обычному человеку и не понять.

Читать далее

Мы по-прежнему не понимаем, почему время идет только вперед

21.03.2018, Илья Хель399

Каждый проходящий момент переносит нас из прошлого через настоящее в будущее, и обратного пути нет: время всегда течет в одном направлении. Оно не стоит на месте и не идет вспять; стрела времени всегда указывает вперед для нас. Но если мы посмотрим на законы физики — от Ньютона до Эйнштейна, от Максвелла до Бора, от Дирака до Фейнмана — они покажутся нам симметричными относительно времени. Другими словами, уравнения, которые управляют реальностью, не берут в рассмотрение, в какую сторону идет время. Решения, которые описывают поведение любой системы и подчиняются законам физики, будут одинаково хороши для времени, идущего назад, и для времени, идущего вперед. Но мы, почему-то, знаем только одно направление движения времени: вперед. Откуда же берется эта стрела времени?

Читать далее

Сможет ли искусственный фотосинтез стать альтернативой солнечным панелям?

28.02.2018, Илья Хель7

В 1912 году в Science была опубликована статья, в которой профессор Джакомо Чамичан писал следующее: «Уголь предлагает солнечную энергию человечеству в ее самой концентрированной форме, но уголь исчерпаем. Неужели ископаемая солнечная энергия — единственное, что может использовать современная жизнь и цивилизация?». И позже, в этой статье, он добавляет:

«Стеклянные здания будут повсюду; внутри них будут протекать фотохимические процессы, которые до сих пор были охраняемым секретом растений, но которые будут осваиваться человеческой промышленностью, она узнает, как заставить их давать еще более изобильные плоды, чем природа, поскольку природа никуда не торопится, а человечество наоборот. Жизнь и цивилизация будут продолжаться до тех пор, пока светит солнце».

Читать далее

Жизнь: случайное стечение обстоятельств или закон… физики?

Понимание природы жизни является одной из самых сложных и одновременно интересных загадок для человечества. Со временем эта загадка неизбежно вышла за рамки вопроса о том, существует ли жизнь только на Земле, или же она есть где-то еще во Вселенной. Обязано ли появление жизни случайному и удачному стечению обстоятельств, или же она настолько же естественна для Вселенной, как и универсальные законы физики?

Читать далее

Ученые нашли более эффективный способ конвертации тепла в электричество

Когда речь идет о том, как сделать существующие электростанции более эффективными, чаще всего вопрос предлагается решить за счет полезного использования излишне производимого тепла. Тепло производится практически всем: угольными электростанциями, ГЭС, автомобилями и даже вашим холодильником, который тратит значительную часть энергии на снижение производимого им тепла. Если найти способ и начать использовать это лишнее тепло для производства электричества, то мы сможем не только серьезно сэкономить на производстве, но и существенно сократить потребление горючих ископаемых. Однако этот вопрос всегда оставался очень сложным в решении.

Читать далее

Борьба с углеродом: могут ли химики превратить грязь в золото?

26.07.2016, Илья Хель5

Мы, люди, выпустили 35,9 метрической гигатонны диоксида углерода в атмосферу в 2014 году, по большей части в процессе сжигания угля и природного газа на электростанциях, делая удобрения и цемент, и других промышленных дел. Если бы химики могли захватить углекислый газ и превратить его в химическое сырье для других продуктов, как это делают растения, «углекислый газ превратился бы из неприятности в подарок», говорит инженер-химик Корнелльского университета Линден Арчер.

Читать далее

Колонизация Марса по плану SpaceX. Часть четвертая: как колонизировать Марс?

07.09.2015, Илья Хель46

Часть 1: История людей и космоса

Часть 2: Миссия Маска

Часть 3: Страхование человечества

В жизни бывают сложные ситуации из разряда «из пункта А в пункт Б». Например, а) не могу поверить, что мой будильник разбудил меня так рано; б) теперь я уже сижу на работе. Или а) аренда истекает в следующем месяце; б) теперь я уже полностью перебрался в новые апартаменты и даже развесил все любимые вещи на стенах. И еще: а) ох, кажется я ненавижу свою жену; б) хорошо, что теперь у меня новая жена и все хорошо. Все это сложно.

Читать далее

Почему время идет только вперед, но не назад?

31.08.2015, Илья Хель117

У вас на лице яйцо, в буквальном смысле. Вы пытались жонглировать парой яиц, но что-то пошло не так, и теперь вам нужно принять душ и отправить одежду в стирку. Разве не было бы быстрее просто разбить яйцо наоборот? Если разбить его удалось за пару секунд, почему бы не проделать то же самое, но наоборот? Просто соберите скорлупу, вбросьте туда желток и белок. У вас будет чистое лицо, одежда, будто ничего и не случилось. Почему можно разбить яйцо, а собрать его обратно — нет? Чтобы ответить на этот, казалось бы, простой вопрос, нам нужно вернуться к моменту рождения Вселенной.

Читать далее

10 фактов о поиске внеземной жизни

22.06.2015, Илья Хель24

В 1950 году лауреат Нобелевской премии Энрико Ферми задал своим коллегам за обедом знаменитый вопрос: где все? Этот вопрос стал известен как парадокс Ферми. Ферми хотел знать, почему мы пока не встретили каких-либо инопланетян, если во Вселенной так много потенциально обитаемых планет?

Читать далее