Как стать автором
Обновить
181.32

Физика

Наука об окружающем нас мире

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Как не надо составлять формулу изобретения + гидропривод

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 2.1K

Здравствуйте, решил выложить материал отозванной заявки, но только формулу изобретения. ФИПС сместил дату приоритета на месяц, таким образом получился большой разрыв с даты первой публикации - более полугода, и авторское право теперь не защищено никак, а после и вовсе материал начали активно удалять с сети. Но это в общем-то уже и не столь интересно - бодаться с ФИПСами и общественностью. Поэтому представляю материал в виде том - как не надо составлять формулы.

При перечитывании материала сразу бросилась в глаза ошибка при построении предложения:

Читать далее
Всего голосов 8: ↑4 и ↓4 0
Комментарии 7

Почему лёд скользкий, но не всегда?

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 7.8K

Почему лёд скользкий?

Мы все знаем, что лёд скользкий.

Но видим  именно скользкий лёд и ощущаем на себе его скользкость мы только в достаточно ограниченном числе типовых ситуаций.

Так обычно это бывает в условиях «гололёда», когда твёрдую дорогу  покрывает тонкий слой льда.

Такой  тонкий слой льда обычно возникает при выпадении дождя на холодный асфальт после резкого заморозка.

Больше всего «гололёдных» ситуаций  случается в начале зимы до выпадения снега, или в оттепель среди зимы.

При сильно отрицательных  температурах даже чистая поверхность речного льда  перестаёт быть скользкой. (см.рис.1.)

Читать далее
Всего голосов 26: ↑19 и ↓7 +12
Комментарии 50

Ультразвуковые излучатели

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 10K
Картинка Kjpargeter, Lookstudio, Freepik

Ультразвуком называются различные волновые колебания, частота которых находится выше слышимости человеческого слуха (15/16 кГц, а по некоторым источникам — 20 кГц).

Природа всех звуковых колебаний одинакова, и, по большому счёту, звук и ультразвук отличаются только тем (с точки зрения человека), может ли он слышать такой диапазон звуков или нет.

В этой статье мы рассмотрим ряд довольно любопытных излучателей ультразвука, некоторые из которых могут быть незнакомы широкой публике.
Читать дальше →
Всего голосов 63: ↑60 и ↓3 +57
Комментарии 17

Всё пространство-время дрожит от пульсации гравитационных волн

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 61K

Со всех концов Вселенной планеты, звёзды, остатки звёзд и другие массивные объекты вступают в сложный, но по своей сути нестабильный гравитационный танец. Каждая масса искривляет ткань пространства-времени в своей окрестности, а все остальные массы движутся по траектории, определяемой этим искривлённым пространством-временем. Но этот простой акт — движение одной массы через пространство, искривлённое другой массой, — по своей сути нестабилен, поскольку гравитирующие массы, движущиеся через гравитационное поле, сами испускают гравитационное излучение, или гравитационные волны.

В течение 100 лет после создания общей теории относительности эти гравитационные волны оставались незамеченными, пока научная коллаборация LIGO не обнаружила их исходящими от чёрных дыр малой массы (несколько сотен солнечных масс или меньше) на последних стадиях их инспирации и слияния. За время, прошедшее с момента первого обнаружения в 2015 году, было обнаружено ещё около 100 сигналов гравитационных волн, но все они находились на тех же конечных стадиях падения друг на друга по спирали и слияния.

Впервые новый класс сигналов гравитационных волн был замечен совершенно иным способом: учёные следили за работой самых точных природных часов во Вселенной — миллисекундных пульсаров. В серии работ NANOGrav коллаборация представляет убедительные доказательства существования детектируемого гравитационного волнового фона на временных масштабах, в ~10 миллиардов раз превышающих возможности LIGO. Это первое прямое обнаружение такого космического гравитационно-волнового фона, и следующие шаги будут ещё более захватывающими.

Читать далее
Всего голосов 72: ↑67 и ↓5 +62
Комментарии 72

Истории

Современные проблемы физики (30+25 лет спустя)

Время на прочтение 15 мин
Количество просмотров 15K

Давненько я не писал ничего про нанотехнологии, но сегодня у нас на повестке дня куда более обширная тема — а что мы не знаем, но уже можем хотеть знать? Если брать физику — да тут куда не дернись, везде стены. И даже если что‑то начинает работать с учетом постулатов или еще каких костылей, то при копке поглубже обязательно уткнешься в очередной спин, который вроде и понятный, но что это и откуда не известно до сих пор.

Как правило, при подготовке магистерской диссертации, а иногда и уже на уровне бакалавриата, студенты не просто повторяют уже пройденный кем‑то путь, делая в сотый раз один и тот же эксперимент или повторяя давно выверенные расчеты, а делают нечто новое, выходят за пределы известного мира. Да, часто это просто применение старых методов к новому материалу, причем не принципиально новому, а просто с новой пропорцией компонент для заполнения статистических данных, но когда там выскакивает аномалия и она повторяется, о да, это дорогого стоит. Или когда ты понимаешь, что учебник трактует процесс неправильно, нет тут никакой аморфности, просто атомных слоев недостаточно для всех классических пиков… Впрочем это я увлекся своими воспоминаниями, так или иначе это прекрасное чувство, когда ты ощущаешь, как сам раздвигаешь границы изведанного. А уж когда это публикуется в журнале и становится достоянием мировой науки, непередаваемое чувство!

Однако есть и обратная сторона
Всего голосов 60: ↑58 и ↓2 +56
Комментарии 18

В германиевой долине, должно быть, холодно

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 5.9K

История вычислительной электроники могла бы пойти по существенно иному треку, если бы к началу 1960-х кремний не вытеснил из нарождающейся отрасли германий. Эта технологическая развилка натолкнула меня на мысли о том, насколько же сильно развитие софта зависит от наличия доступного харда и от физических характеристик тех материалов, из которых этот хард состоит.

Читать далее
Всего голосов 21: ↑20 и ↓1 +19
Комментарии 6

Величайшая ошибка Эйнштейна

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 73K


В своей книге: «Оптика: трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света», опубликованной на английском языке в 1704 году, Исаак Ньютон анализирует фундаментальную природу света на примере преломления света призмами и линзами, дифракции света близко расположенными листами стекла и поведения цветовых смесей с помощью спектральных ламп или пигментных порошков. Книга «Оптика» стала вторым крупным трудом Ньютона по физическим наукам и считается одной из трёх основных работ по оптике периода научной революции. В конце книги Ньютон приводит список «вопросов» — нерешённых на тот момент физических задач. В частности, он пишет:

«И для отрицания такой среды мы имеем авторитет тех древнейших и знаменитейших философов древней Греции и Финикии, которые сделали вакуум, атомы и тяготение атомов первыми принципами своей философии, молчаливо приписывая тяготение какой-то иной причине, чем плотная материя. Позднейшие философы отбрасывают рассмотрение такой причины… придумывая [вместо неё] гипотезы для механического объяснения всего сущего [Но] главное дело натурфилософии — без притворных гипотез доказывать явления, выводить причины из следствий, пока мы не придём к самой первой причине, которая, конечно, не механическая.»

«И не только для того, чтобы раскрыть механизм мира, но и главным образом для того, чтобы разрешить такие вопросы, как «Что находится в местах, пустых от материи?» и «Почему солнце и планеты тяготеют друг к другу без плотной материи между ними? Почему природа ничего не делает напрасно? И откуда берётся весь тот порядок и красота, которые мы видим в мире? Для чего существуют кометы? И почему планеты движутся все одним и тем же путём в концентрических орбитах, а кометы — разными путями в очень эксцентрических орбитах? И что мешает неподвижным звёздам падать друг на друга?»
Читать дальше →
Всего голосов 79: ↑69 и ↓10 +59
Комментарии 84

Может ли расширение Вселенной оказаться иллюзией?

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 14K

В 1920-х годах произошли два события, которые проложили путь к нашему современному пониманию Вселенной. С теоретической стороны подоспел вывод о том, что если ваша Вселенная подчиняется законам Общей теории относительности и в среднем равномерно заполнена материей и энергией, то она не может быть статичной и стабильной, а должна либо расширяться, либо сжиматься. С наблюдательной стороны мы начали находить галактики за пределами Млечного Пути и быстро установили, что (в среднем) чем дальше от нас они находятся, тем быстрее удаляются.

Просто соединив теорию и наблюдения, мы получили представление о расширяющейся Вселенной, которое с тех пор остаётся с нами. Наша стандартная космологическая модель - включающая Большой взрыв, космическую инфляцию, формирование космической структуры, тёмную материю и тёмную энергию - построена на базовом фундаменте представления о расширяющейся Вселенной.

Но является ли расширяющаяся Вселенная абсолютной необходимостью, или есть способ обойти её? В новой интересной работе, которая недавно получила широкую огласку, физик-теоретик Лукас Ломбризер утверждает, что расширяющуюся Вселенную можно "убрать", манипулируя уравнениями общей теории относительности. По его сценарию, наблюдаемое космическое расширение окажется всего лишь миражом. Но соответствует ли это уже известным нам научным данным? Давайте разберёмся.

Читать далее
Всего голосов 25: ↑23 и ↓2 +21
Комментарии 23

Прорывная концепция ракетного двигателя

Уровень сложности Сложный
Время на прочтение 25 мин
Количество просмотров 85K

Быстрое освоение космического пространства столкнулось с проблемой, связанной с недостаточной эффективностью современных ракетный двигателей.

В качестве решения этой проблемы предложена концепция реактивного двигателя на новых принципах работы, использующий комбинацию известных физических законов и обладающий преимуществами перед известными типами реактивных двигателей.

Статья представляет собой результаты испытания трёх модификаций реактивных двигателей на новых принципах работы и их анализ. В статье рассмотрены физические принципы работы реактивного двигателя на новых принципах, его преимущества и проблемы, возникающие при его создании.

Читать далее
Всего голосов 299: ↑292 и ↓7 +285
Комментарии 491

Незаконченная история о море Дирака

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 12K

Одним из моих излюбленных направлений, которые я исследую в хаброблоге, по праву является история идей. Мне нравится, когда в отчётливо лженаучных, мифологических и просто тенденциозных представлениях случайно оказывается рациональное зерно, дающее почву для зарождения и развития настоящей науки. Во многом поэтому я обращался к таким темам, как алхимия, неоплатонизм, а также с удовольствием рассказал, как Дмитрий Иванович Менделеев в поисках химических элементов с дробным атомным весом чуть не открыл нейтрон на кончике пера. В сегодняшнем посте речь пойдёт об интереснейшей умозрительной модели вакуума, получившей название «море Дирака».

Читать далее
Всего голосов 53: ↑49 и ↓4 +45
Комментарии 11

Как просеять молекулы?

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 5K
Картинка Pikisuperstar, Freepik

Все мы в своей жизни, наверное, видели, как просеивают муку перед приготовлением кулинарных изделий. При этом целью просеивания является отделение муки от комочков и загрязнителей. А возможно ли нечто подобное и для микроскопических объектов, например, молекул? Ведь это открыло бы очень интересные возможности!

Как ни удивительно, но подобное существует, весьма активно применяется на практике и так и называется — молекулярные сита. В их качестве выступают своеобразные минеральные пористые кристаллы, носящие название «цеолитов».
Читать дальше →
Всего голосов 54: ↑53 и ↓1 +52
Комментарии 43

Звук- это продольная волна в упругой среде. Воздух- это упругая среда?

Время на прочтение 18 мин
Количество просмотров 9.7K

Почему никто не ссылается на «кинетическую теорию газов» при объяснении упругих звуковых волн в воздухе, но при этом физику упругости «твёрдого тела» объясняют через уравнения газовой динамики?

Мы постоянно окружены воздухом и звуками в нём.

Воздух и звук — это неотъемлемая часть нашей жизни, но и то и другое мы не в состоянии увидеть.

Без воздуха мы бы умерли, так как перестали бы дышать.

Без способности слышать звуки мы лишились бы средства общения между людьми и потока информации о внешней среде.

Так что спорить о существовании воздуха и звука не приходится.

Другой вопрос в том, что не очень понятен принцип устройства самого воздуха и механизм передачи звука в нём.

Читать далее
Всего голосов 19: ↑8 и ↓11 -3
Комментарии 156

«Мы разбираем все в мельчайших подробностях — чтобы ни у кого не было пробелов в знаниях»

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 1.5K

Максим Грицков учится на четвертом курсе программы «Физика» Высшей школы экономики в Санкт-Петербурге, а год назад присоединился к базовой кафедре института имени В. А. Стеклова (ПОМИ РАН). Благодаря кафедре студент определился с научными интересами и выбрал тему для исследования. Какие впечатления у Максима от базовой кафедры, о чем он делал доклады на школах-конференциях и что планирует дальше — в интервью.

Читать далее
Всего голосов 5: ↑0 и ↓5 -5
Комментарии 0

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Новый тип нейронной сети приходит на помощь большой физике

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 4.9K

Инструмент машинного обучения помогает физикам решать сложную задачу анализа больших, но почти пустых наборов данных, например, от детекторов нейтрино или коллайдеров частиц.

Читать далее
Всего голосов 7: ↑7 и ↓0 +7
Комментарии 1

Рассеяние вокруг нас: что это такое и какое место оно занимает в компьютерной томографии?

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 14 мин
Количество просмотров 1.4K

Мы в компании Smart Engines разрабатываем томографическое программное обеспечение и стараемся делать это как можно качественнее, без появления на изображении реконструкции визуальных искажений, так называемых артефактов. Одной из причин возникновения артефактов является несоответствие модели  формирования изображения в измерениях и модели описания данных для алгоритмов томографической реконструкции.

 В классической постановке КТ описанием внутренней структуры образца служит пространственное распределение коэффициента ослабления рентгеновского излучения, причем зондирующее излучение считается монохроматическим. Однако в реальных установках это не так, существенное влияние на изменение модели формирования изображений оказывают эффекты второго порядка. Одним из которых является рассеянное излучение. Что такое рассеяние, каким оно бывает и как выглядят артефакты рассеяния в томографии, -  расскажем в сегодняшней нашей статье.

Читать далее
Всего голосов 10: ↑9 и ↓1 +8
Комментарии 3

Если удастся кристаллизовать стекло, то получится это

Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 50K

Несмотря на весьма специфические свойства, которые невольно ассоциируются с оконным стеклом, можно так модифицировать этот материал, что его "мама родная не узнает". После обработки он вполне подойдёт для изготовления сопел реактивных двигателей, подшипников, термостойких лопаток турбин и даже для прочных термостойких покрытий космической техники.

Читать далее
Всего голосов 53: ↑45 и ↓8 +37
Комментарии 33

Информационный парадокс чёрных дыр теоретически разрешим на квантовом компьютере

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 8.6K

В комментариях к одной из моих июльских статей «О возможных составляющих тёмной материи» уважаемый Дмитрий Кобзев @Kodim выдвинул простой и гениальный тезис: «темная материя — это материя в черных дырах. В статье этот вариант не рассматривается?» В статье этот вопрос действительно не рассматривается, но сам комментарий вернул меня к мыслям о том, есть ли реальные способы извлекать информацию из чёрной дыры — хотя бы для того, чтобы узнать, что происходит на горизонте событий и за ним. Поиски ответов на этот вопрос увели меня далеко за рамки голографического принципа, и сегодня я расскажу, как сегодня предполагается устранить или хотя бы обойти информационный парадокс чёрных дыр. Отличная вводная статья об информационном парадоксе чёрных дыр (автор оригинала — Мэтт Страсслер) переведена на Хабре уважаемым @SLY_G.

     

Читать далее
Всего голосов 24: ↑21 и ↓3 +18
Комментарии 60

Как устроен наш мир

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 28K

Черная дыра — область пространства-времени с настолько сильным гравитационным полем, что ничто, включая свет, не может ее покинуть. Граница этой области называется горизонтом событий. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры она представляет собой сферу с радиусом Шварцшильда, который считается характерным размером чёрной дыры.

Современные ученые сходятся на том, что у черных дыр нет одного четкого определения, и даже приведенное выше  — это один из вариантов. Если спросить разных ученых — астрофизиков и физиков — они подойдут к ответу с разных сторон. Общее резюме всех определений и формулировок примерно такое: масса свернула пространство и время. Черные дыры максимально компактный объект, который не демонстрирует свойств поверхности. Определяется воображаемый горизонт событий, который является условной границей между  черной дырой и окружающим ее пространством. Горизонт событий — это «область невозврата» или граница черной дыры. Свойство “не-демонстрации поверхности” имеет глубинный смысл и может привести   к более полному пониманию эволюции черной дыры.  В решении Шварцшильда, описывающем поведение черной дыры отмечается, что не смотря на наличие, радиуса Шварцшильда, входящее в решение, понятия точки центра не существует.

Для изучения черных дыр мы прибегнем к помощи  ультраметрического пространства. Подсказкой, что нам нужен именно этот тип пространств, может служить упомянутое выше замечание  о центре. В ультраметрическом пространстве любая точка внутри окружности является ее центром. Понимаемого нами центра (в обычном пространстве в обычной окружности) для внутренней области решения черной дыры нет, о чем справедливо указывается  в уравнениях решения Шварцшильда.

Читать далее
Всего голосов 20: ↑15 и ↓5 +10
Комментарии 81

Эрозия принципа фальсифицируемости, или невидимые единороги атакуют

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 8.1K

Критерий фальсифицируемости Поппера долго верой и правдой служил физикам (он служил физике задолго до того, как был явно сформулирован в 1934 году). Этот принцип избавлял физику от невидимых розовых единорогов, которые летают повсюду, но никак не наблюдаемы. Однако по мере развития науки и движения в сторону общей теории всего приходится поступаться принципами. Или нет? Давайте рассмотрим случаи, когда этот принцип ставится под вопрос.

Читать далее
Всего голосов 36: ↑34 и ↓2 +32
Комментарии 108

Фотоника: СВЕТлое будущее электроники

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 3.8K

Фотоника — сложная и загадочная научная дисциплина. Появившись как еще один подраздел оптики, она «проросла» сразу в несколько смежных сфер: в микроэлектронику, квантовую электронику, коммуникации и материаловедение. С результатами работы фотоники каждый из нас сталкивается каждый день, даже и не подозревая об этом, но нынешние проявления — лишь малая толика ее технологического потенциала, который, по ожиданиям учёных-оптимистов, вот-вот раскроется и изменит мир. Прежде всего — мир компьютеров. Хотя и проблемы здесь тоже имеются. Выясняем, что такое фотоника, как она работает и в какую сторону идёт.

Читать далее
Всего голосов 8: ↑6 и ↓2 +4
Комментарии 6

Вклад авторов