Комментарии 34
Почему-то вспомнился Лёд-9 из романа Курта Воннегута "Колыбель для кошки" 🙃
Исследуя свойства воды, необходимо условиться, что именно мы считаем чистой водой.
Во-первых, "дистиллированная" не равно "химически чистая". Даже бидистиллят часто содержит примеси из воздуха, в первую очередь углекислый газ (и угольную кислоту), из-за чего его pH оказывается равен не 7, а примерно 6,5. При необходимости эту примесь удаляют продувкой инертным газом или химическими поглотителями.
Во-вторых, "химически чистая" вода не является чистым веществом - она содержит примесь тяжёлой воды: 1 атом дейтерия на каждые 7-8 тысяч атомов протия. Тяжёлая вода имеет более высокие температуры замерзания и кипения, а также отличается от лёгкой воды ещё рядом физических и химических свойств.
По литературе, температура замерзания воды, обеднённой дейтерием (4 ppm deuterium-depleted water), составляет около -1,5 °С. Интересно было бы увидеть исследования процессов переохлаждения и перегревания такой воды.
Идём на страничку вики phases of ice и осознаём, что взгляд на жизнь никогда не будет прежним.
Добавляем сильно поляризуемые примеси и/или электрическое поле, градиент чего-нибудь, или адиабатическое прохождение границ фаз --- и получаем благородное безумие, куда этим климаологам из статьи (какие они к чёрту химики -- почвоведы какие-то).
осознаём, что взгляд на жизнь никогда не будет прежним
Эх, челодой моловек, Вы ещё диаграмму железо-углерод не видели...
Добавляем сильно поляризуемые примеси
Гм, так в статье как раз про это, в том числе, если убрать воду (намеренный каламбур).
куда этим климаологам из статьи (какие они к чёрту химики -- почвоведы
Климатологи? С чего это? Химики или нет, но сейчас даже геологов-кристаллографов химиками кличут, а собственно почему нет? Химики ведь изменение в веществе/структуре изучают. Можете называть их физиками, но климатологи и почвоведы (кстати, это в смысле - "ну тупые?", если да - то почвоведов то за что, думаете там настолько простая ситуация и достаточно фазовой диаграммы для сферического чистейшего вещества?) - абсолютно мимо.
Можно двигаться выше по оси Y на фазовой диаграмме, повышая давление до...
Выше льда ХI будет металлическая вода (все химические элементы при давлении порядка десятков-сотен терапаскаль ведут себя как металлы)
Повышая давление и дальше мы запустим в воде термоядерные реакции синтеза дейтерия и, возможно, гелия
Повысив давление ещё больше , мы получим вырожденную материю (электроны будут препятствовать дальнейшему сжатию)
Если на пару порядков увеличить давление на вырожденные электроны, то мы "вдавим" их в протоны, которые превратятся в нейтроны. Мы получим нейтронную материю, как в нейтронной звезде, ложечка которой весит... Ну вы знаете
Повышая давление и дальше можем получить либо кварковую материю, либо ещё более плотную электрослабую материю (в которой кварки превращаются в лептоны)
Но если действительно разогнаться и выкрутить давление до порядка 10^40 паскаль и больше, то вместо фаз и агрегатных состояний мы получим слияние фундаментальных сил природы: слабая и электромагнитная сила сольются в одну электрослабую силу.
Повышая давление ещё больше, в одну силу сольются все фундаментальные силы природы: сильная, слабая, электромагнитная и гравитация. Но это уже очень гипотетическая область, так как теория великого объединения ещё не разработана.
Что дальше? Существует максимальное давление имеющее физический смысл, это давление планка (10^113 паскаль).
P.S. Многие льды из фазовой диаграммы воды не прозрачны, а имеют черный цвет.
P.S.S. Если сжимать воду массой ниже планковской массы (21,76 мкг), то мы не создадим черную дыру и сможем сжать ее хоть планковским давлением. В теории, конечно ;)
Мне кажется, иди дальше нейтронной материи это всё не подтверждено экспериментально (в силу невозможности создать в лаборатории такое давление, либо невозможностью/сложностью анализа того, что получилось)? Кварки - они вообще реальны, или это чисто математическая сущность?
Теория струн говорит что вообще всё не реально, частицы как мы их видим это лишь колебания настоящих сущностей - самих струн. И как бы опровергнуть это невозможно, так как существует дохуллиард конфигураций многомерных пространств, математически дающих совпадающие с нашей реальностью результаты.
Теория струн в этом плане не отличается от теории "так сотворил Бог" - ноль предсказательной силы, ноль возможности проверить.
До тех пор пока нет возможности определить правильную метрику пространства. Математически, в отличии от бога, теория струн описывает нашу вселенную достоверно. Проблема лишь, что не только нашу. "Так сотворил бог" вообще не даёт математического описания.
Свет клином не сошёлся на именно математическом описании. Вы путаете порядок: матмодели удобны для предсказания, если же предсказание по ним сделать невозможно, они бесполезны. И в этом не отличаются от "так сотворили боги"
Вообще-то, свет таки сошёлся клином на математическом описании. Даже если, например, нет возможности получить аналитическое решение дающее предсказательную силу для задачи гравитационного взаимодействия трёх или более тел, наличие математического аппарата, описывающего это взаимодействие правильно, позволяет провести численное аппроксимирование на желаемое время с требуемой точностью.
И в чём противоречие? Ограниченной точности предсказание - всё равно предсказание. Более того, все физические предсказания ограничены по точности принципиально, привет от Гейзенберга с Планком.
Речь же о теории струн - наборе уравнений, не дающих никаких разумных предсказаний.
Ещё раз разжевываю. Если у вас есть гипотеза без математического аппарата - вы говорите о боге. Если у вас есть математический аппарат в основе вашей теории - её либо можно проверить и, соответственно, подтвердить или опровергнуть, либо проверить нет возможности сейчас, в силу технических, инженерных, физических или математических проблем, либо в силу принципиальной непроверяемости. Теория струн относится к тем теориям, которые непроверяемы в силу наших ограничений. Как только появится возможность сузить количество предполагаемых конфигураций пространства до такого, при котором мы сможем уже построить вменяемые методики для проверки этой гипотезы, теория струн перейдет в разряд проверяемых. И ЕСЛИ она найдет подтверждение, ТОГДА она заимеет предсказательную силу. В отличии от "так сотворили боги".
Любое явление может быть объяснено бесконечным количеством способов, бесконечное подмножество которых содержит формулы. Если нет возможности проверить модель (а теория струн принципиально не проверяема, насколько это видится сейчас), эти модели бесполезны на практике. Впрочем, теория струн способствует развитию матметодов, но мешает развитию физики (не знаю, как сейчас, но был период, когда гранты шли только на струны, и молодёжь шла туда, а другие теории стагнировали, та же петлевая).
Что до "а вот если сузим, то..." - так если существование богов докажут, то... Сначала сузьте, тогда эта гипотеза сможет хоть как-то относиться к реальности. Пока же это просто абстрактное упражнение.
Любое явление может быть объяснено бесконечным количеством способов, бесконечное подмножество которых содержит формулы.
Ну давайте, объясните с формулами сотворение мира богом, постройте непротиворечивую матмодель.
а теория струн принципиально не проверяема, насколько это видится сейчас
Принципиально - проверяема, за огромное количество времени которого у нас нет
мешает развитию физик
Пхаха
был период, когда гранты шли только на струны
Не было такого периода, гранты никогда не шли на единственную тему
а другие теории стагнировали, та же петлевая
И что, петлевая перестала стагнировать?
Пока же это просто абстрактное упражнение
Когда-то, лет 150 тому, и про риманову геометрию так же говорили. А потом оказалось что это достаточно правильное описание геометрии нашей Вселенной, а не "абстрактное упражнение, мешающее развитию истинной геометрии". И вообще говоря, струнная теория является дальнейшим продолжением развития псевдо-римановой геометрии из Общей теории относительности. Её проблема лишь в том, что на данном этапе мы не можем подтвердить её "предсказания", что существуют свёрнутые на микроуровне дополнительные пространственные измерения.
Ну давайте, объясните с формулами сотворение мира богом, постройте непротиворечивую матмодель.
Зачем бы мне? Или Вам нужно отдельно объяснять, что раз "Любое явление может быть объяснено бесконечным количеством способов, бесконечное подмножество которых содержит формулы.", то имеется ещё и бесконечное количество объяснений, не содержащих формулы?
И на чём, собственно, базируется Ваша уверенность, что всё в мире можно описать формулами? Не отвечайте, вопрос философский, и на него нет ответа, это аксиоматический базис. Просто примите как факт - у нас нет никакой матмодели, из которой следовало бы, что мир познаваем, и что всё можно описать матмоделями. И точно так же, как познаваемость мира мы приняли за аксиому (не все приняли, кстати), точно так же можно принять и богов, одного или всех вместе. Вопрос выбора базиса. Вот удобно было Богу (имярек) создать Вселенную так, чтобы исполнялись вот такие формулы вот в таких приближениях. Или программисты так запрограммировали нашу симуляцию.
"Заткнись и считай" - это не про мир, это про матмодели.
Принципиально - проверяема, за огромное количество времени которого у нас нет
Это и называется - "принципиально не проверяема", поскольку времени не так и много, случится большой разрыв, большое сжатие или ещё какая напасть, согласно имеющимся сейчас представлениям. Но что-нибудь да случится через считанные триллионы лет.
Не было такого периода, гранты никогда не шли на единственную тему
Предпочитаю доверять в этом вопросе Смолину, а не неизвестному мне анониму, уж извините. Когда невозможно было получить должность в хорошем месте, если занимался НЕ струнами. Естественно, речь идёт исключительно про эту область физики.
петлевая перестала стагнировать?
Для продвижения нужен гений, стоящий на плечах гигантов. Если в область идёт считанные единицы, с прорывами там сложно. Тем не менее, ввиду очевидной стагнации струнной теории, поток молодёжи вырос. Так что теперь прогресс в данной и других КТГ более вероятен, чем 10 лет назад.
Зачем бы мне?
Ну чтобы доказать что не несёте чушь (что я утверждаю)
Не отвечайте, вопрос философский
А чего это мы с физики в философию переключились? Да, если мы говорим о физике - всё в ней может быть представлено формулами, потому что язык физики - математика. И наоборот, если вы чего-то не можете выразить в математическом виде - значит, это не является физикой. Жирная точка. Это будет что угодно - философия, искусство, домыслы, брехня - но не физика.
Это и называется - "принципиально не проверяема"
Нет, принципиально непроверяема это когда даже за бесконечное время при наличии бесконечных ресурсов, теория не может быть ни подтверждена ни опровергнута. Теория струн имеет ограниченный набор, хоть и очень большой пока, конфигураций нашего пространства, и весьма вероятно, в будущем мы получим возможность сократить этот набор ещё раз, до количества, когда уже можно будет провести проверку.
Предпочитаю доверять в этом вопросе Смолину
Он что, заведовал всеми грантами? Поверьте, если проверить, то в любом году найдутся гранты не по струнной теории.
Если в область идёт считанные единицы, с прорывами там сложно
Может туда идут единицы потому что просто не верят в неё?
На сим я диалог закончу, так как очевидно вы мало смыслите в физике, раз всё в философствования и теории заговора сваливаетесь, а мне философия не интересна.
Ну чтобы доказать что не несёте чушь (что я утверждаю)
На этом и закончим. Оставайтесь в своём невежестве, имеете право.
Теория струн программа много более амбициозная, чем петлевая квантовая гравитация. Теорию струн, возможно, лучше понимать как исследовательскую программу, нацеленную на поиск новых постулатов фундаментальной физики, в то время как петлевая квантовая гравитация основана на комбинации относительно хорошо понятных принципов квантовой теории и ОТО. В результате петлевая квантовая гравитация, хотя, возможно, менее амбициозна, но из-за этого оказывается существенно ближе к завершению.
И теория струн, и петлевая квантовая теория гравитации очень динамичны как исследовательские программы со значительными шансами открытия новых законов природы. Каждая достигла много больше, чем дальновидные эксперты могли бы предполагать при заключении пари двадцать лет назад. Определенно, в квантовой гравитации был достигнут больший прогресс, чем я ожидал увидеть в течении своей жизни. Поэтому ясно, что надо продолжать энергично заниматься и петлевой квантовой гравитацией и теорией струн. Каждая заслуживает существенной поддержки со стороны физического и академического сообщества.
С точки зрения петлевой квантовой гравитации II, суперсимметрия и высшие размерности легко могут быть включены в теорию, и есть веские причины надеяться, что струны могут появиться как эффективное описание ниже планковских масштабов энергии. Следовательно, с точки зрения петлевой квантовой гравитации, если эксперимент показывает, что мир суперсимметричен или имеет высшие размерности, нет препятствий в описании его в независимых от фона терминах. Поэтому остается возможность, что в конце концов теория струн и петлевая квантовая гравитация сойдутся вместе, так как методы и результаты петлевой квантовой гравитации окажутся необходимыми для решения проблемы создания независимой от фона формы теории струн.
Процитировал "вашего любимого" Ли Смолина.
И какой вывод я должен сделать из этой цитаты?
Давайте я ещё раз сформулирую мысль, возможно, было непонятно.
Мир вокруг нас есть объективно и независимо от наших попыток его познать. Вариант подстройки симуляции для простоты отложим в сторону.
Мир совершенно не обязан быть подчиняться каким-то формулам. Однако последнее время очень удачно получалось, что предсказания, сделанные с использованием некоторых наших формул, более-менее совпадали с наблюдаемыми эффектами.
Из этого совершенно не следует, что так будет всегда, что последовательность теорий сходится, и что мир не меняется со временем так, чтобы формулы тоже приходилось менять. Если Вы выкинули 5 шестёрок на кубике подряд, ничто не гарантирует выпадение ещё одной.
И любимое учёными "чем красивее формула, тем она истиннее" - тоже всего лишь пять шестёрок подряд.
Однако эти вопросы относятся к основаниям науки в целом, и именно этим всегда занималась философия, пока не стала набором мантр и бормотаний.
И вот для того, чтобы отличить, какие формулы хорошо соответствуют наблюдаемым явлениям, а какие - нет, служит эксперимент. Набор формул, которые пока что даже не слились в единую теорию, называемый "струнной теорией", проверить невозможно. Поэтому соответствие этого набора формул миру вокруг ничуть не лучше и не хуже, чем гипотеза симуляции или допущение богов. Нельзя опровергнуть. И, в отличие от симуляции или божеств, нельзя и доказать. В этом отношении струнная теория хуже, чем альтернативы - те теоретически хоть доказать можно.
И какой вывод я должен сделать из этой цитаты?
Что вы ошибаетесь в своих суждениях о теории струн
Мир совершенно не обязан быть подчиняться каким-то формулам.
Именно что обязан. Потому что формулы есть математическое описание законов природы, а они, в отличии от законов придуманных человеком, нарушаться принципиально не могут. Если какое-то явление не может быть описано математически - это значит что либо наши знания недостаточны для этого описания на данном этапе нашего развития, либо это вообще не является физическим явлением.
Набор формул, которые пока что даже не слились в единую теорию, называемый "струнной теорией", проверить невозможно
Можно, и тот же Смолин опять же это чётко говорит. Вам ещё его зацитировать? Нате.
Так, в то время, как петлевая квантовая гравитация легко может включить стандартную модель физики частиц, она, по крайней мере до сих пор, не делала заявлений о возможности объяснить особенности стандартной модели.
Здесь теория струн имеет большое потенциальное преимущество. На основании того факта, что она настоящая единая теория, которая может делать впечатляющие и однозначные предсказания для физики элементарных частиц, которые подтверждаются экспериментально, можно было бы иметь веские причины верить в теорию струн.Есть одно предположение, которое делается в теории струн, и которое может быть предметом экспериментальной проверки. Это то, что специальная относительность выполняется на всех масштабах в оригинальной форме, которую придал ей Эйнштейн. На техническом языке это означает, что теория предполагает, что лоренц-инвариантность есть точная симметрия мира, в котором мы живем, за исключением только эффектов кривизны пространства-времени.
Следовательно различные предсказания теории струн и петлевой квантовой гравитации, касающиеся судьбы лоренц-инвариантности, дают возможность экспериментально различить теории в недалеком будущем...
... Комбинация всех этих экспериментальных возможностей сигнализирует, что длительный период, когда фундаментальная физика развивалась независимо от эксперимента, скоро закончится. Как показано выше, возможные экспериментальные результаты могут исключить либо теорию струн, либо петлевую квантовую гравитацию
Может вы сначала почитали бы того, на авторитет кого ссылаетесь... или же "чукча не читатель, чукча писатель"?
> Мир совершенно не обязан быть подчиняться каким-то формулам.
Именно что обязан. Потому что формулы есть математическое описание законов природы, (...)
Вы ставите телегу впереди лошади, есть реальность, и есть люди, пытающиеся некоторые аспекты реальности вычленить, подобрать формулы и назвать законами. Реальности наплевать на математику и формулы, природа не делится на законы. Реальность есть, и точка. И то, что "формулы есть математическое описание законов природы", это не природа такая, это так подобраны формулы. И в математике полно (в бесконечное количество раз больше) формул, которые не соответствуют никаким законам природы.
Если какое-то явление не может быть описано математически - это значит что либо наши знания недостаточны для этого описания на данном этапе нашего развития, либо это вообще не является физическим явлением.
Это высказывание является всего лишь предположением, пока что неплохо соотносящимся с реальностью (и на данный момент обламывающееся на пересечении КТ и ОТО, что происходит на горизонте чёрной дыры). Под ним нет научной базы, это просто фигура умолчания физиков. Нет никаких оснований считать, что реальность устроена так удобно. Есть надежда, и только.
Ещё раз повторю, эта сторона изучается философией, довольно неплохо изучена, и результат не достугнут - здание Науки висит в воздухе, обоснований познаваемости мира в целом, познаваемости его Человечеством и познаваемости его современными методами познания нет, и, по моему скромному разумению, и быть не может. Тем не менее мы вполне успешно продолжаем изучать мир, как древние плаввали под парусами и без, не владея гидродинамикой, аэродинамикой и сопроматом.
Вы можете найти на эту тему много информации, например, по "Философские основания науки".
Что же до Смолина, я ссылался на него в плане сложностей с поиском аспирантов на не-струнную теорию. Его мнение о теории струн я уважаю, и, обратите внимание, он говорит исключительно о том, что "хорошо бы, если бы теория струн...", а я говорю о том, что теория струн сейчас не научна, так как не проверяема и не опровергаема. Те способы, которыми её якобы можно проверить, находятся далеко за пределами наших возможностей. А то, что на любое отклонение от предсказаний есть ещё 10^100 вариантов теории струн именно с таким предсказанием, делает её матупражнением, а не физтеорией. А как матупражнение (которое, возможно, соответствует реальности, а может, и нет) - теория струн хороша, спору нет. Но это не физика, это математика.
Выше льда ХI будет металлическая вода
металлический водород вы хотели написать?
Учёные задали с вопросом —какое давление потребуется чтобы раздавить нуклон. Выяснилось что протон это сфера состоящая из нескольких слоёв , кварки вращаются на орбитах радиусом 0 2 фемтометр, их удерживает слой с давлением направленного во внутрь так называемых гравискаляров. Самое интересное открытие это - сдвиговые силы, кварки и глюоны вращаются на орбиталях подобно вихрю, мера этих сдвиговых сил называется тензорный заряд. Например если спин протона направлен поперёк его импульсу, тогда при ударе о не поляризованную мишень протон отскочит вбок как волчок, в определённую сторону, в зависимости от направления своего вращения -спина. У всех массивных частиц электронов, кварков есть внутреннее пространство — орбиталь или брана, обращаясь по ней частица получает массу покоя. Соответственно если раздавить эту орбиталь то частица станет безмасовой как нейтрино
А в чём конкретно ваша претензия к авторам статьи? Они исследовали тот участок диаграммы, который соответствует реальным природным условиям, это же очевидно.
К тому же, идеально адиобатических процессов в облаках скорее всего нет. Да и не очень понятна ваша формулировка "добавляем адиабатическое прохождение границ фаз" - куски адиобатических кривых и так уже есть в этой диаграмме, так ведь?
Прикольно что при высоком давлении получается лёд, учитывая что у него плотность меньше чем у воды
Это только если вы говорите про привычный нам гексагональный кристаллический лёд, ака «Лёд Ih». Уже лёд III, тетрагональный кристаллический, имеет бОльшую плотность. А Лёд VI тяжелее воды на тридцать процентов.
В школе нас учат, что вода замерзает при нуле градусов Цельсия
А разве не тому, что лёд тает при нуле градусов Цельсия?
С температурой замерзания/таяния я пока лично не игрался.
С кипением в микроволновке всё очень интересно. Если налить обычную воду в обычный стеклянный стакан и довести в микроволновке до кипения, потом достать стакан - кипение тут же прекратиться. Но если в эту только что переставшую кипеть воду сунуть термометр, то он покажет около ~105°С (бытовые термометры имеют полное право привирать на 1-2°С, но +5°С уже явно за пределами этой погрешности) и вокруг него вода начнёт кипеть - термометр (который не выделяет, а забирает тепло) в такой воде провоцирует кипение. Аналогичный эффект кипения вызывает любой предмет, например та же ложка, погружённая в такую воду. Но стенки стакана, в котором вода изначально кипятилась, кипение этой перегретой воды не провоцируют, точнее провоцируют, но при ещё более высокой температуре.
Всё ещё нерешённая загадка замерзания воды