Физика

Фазовые переходы в веществе с точки зрения строения атомного ядра по СТГ

Вода - это феноменальный объект нашего окружения, чудесные свойства которого мы все знаем, но не замечаем их Чудесности.

Вода – самая распространённая жидкость вокруг нас, она составляет большую часть нашего организма и является основой жизни всей нашей планеты.

Удивительными в воде является её огромная теплоёмкость в сравнении с другими веществами.

Также уникальной является её огромная энергия парообразования в сравнении с другими сходными по составу веществами. (см.рис.1)

Картинка: В.И.Классен — «Омагничивание водных систем», Москва, Издательство «Химия», 1978 г.

Сегодня мы поговорим о таком интересном эффекте, который, несмотря на кажущуюся необычность, исследуется далеко не первый год и даёт определённые результаты — магнитная обработка воды.

Феномен этот интересен тем, что, несмотря на долгие годы исследований и большое количество успешного опыта применения на практике, единой стройной теории этого явления до сих пор нет, и исследователи расходятся во мнении о том, каков действительный механизм наблюдаемых явлений…

Итак, о чём же всё-таки идёт речь?

Прошло много лет работы над созданием чрезвычайно чувствительного прибора — и наконец учёные Чикагского университета стояли и смотрели, как он взлетел и исчез из виду в ярко-голубом небе Антарктиды.

Прибор запустили 20 декабря, и в течение следующих 23 дней он путешествовал на воздушном шаре НАСА по самым высоким слоям атмосферы, сканируя континент Антарктида с высоты 36000 метров в поисках крошечных посетителей из космоса, известных как нейтрино.

Миссия, известная как Payload for Ultrahigh Energy Observations (PUEO), вернулась на Землю 12 января, приземлившись в нескольких сотнях километров от Южного полюса.

В первой, второй и третьей частях разговора про радары мы обсудили историю их появления и бурного развития в годы Второй Мировой войны, в четвертой появление противовоздушных ракет и связанного с этим развития радаров и средств их подавления. В этой мы обсудим уже современные радары.

Обычно в Интернете на вопрос «почему небо синее?» отвечают «из-за рэлеевского рассеяния». Это правильный, но не особо полезный ответ. Знание терминологии сильно отличается от понимания явления. Но если понимание заключается не в знании терминов... то в чём? Я отвечаю на это так: в существовании модели, позволяющей нам создавать прогнозы. Если мы надёжным образом можем прогнозировать что-то, то, вероятно, понимаем это. В этой статье я исследую, почему небо синее; но мы настолько углубимся в эту тему, что после прочтения вы сможете прогнозировать, какой цвет неба будет на других планетах.

Давайте для начала зададимся вопросом: какого цвета ДОЛЖНО быть небо?

Всем добрый день!

Сегодня поговорим о цифровизации гальванического производства. На данный момент значительного уровня цифровизации участка гальванических покрытий мне наблюдать не приходилось. Многие производства в России до сих пор работают в ручном режиме, но ситуация меняется, хоть и не быстро.

Статью построю таким образом: сперва обзор того, что уже сейчас широко применяется, а потом краткие соображения, какие решения ещё можно применить.

Осенью 2024 года я опубликовал в этом блоге статью «Звездогалактики или история о третьем населении», в которой попытался разобрать вопрос о том, как на протяжении развития Вселенной менялся размер типичных звёзд. Первые звёзды зажглись уже примерно через 300 миллионов лет после Большого Взрыва, а древнейшие галактики образовались лишь в конце первого миллиарда истории Вселенной. Существуют различные модели, призванные ответить на вопрос, были ли эти звёзды велики или, наоборот, компактны, по сравнению с современными. В целом логично выглядит картина, согласно которой из-за низкой (околонулевой) металличности первые звёзды могли быть огромными и напоминать яркие газопылевые облака, в которых поддерживались водородно-гелиевые термоядерные реакции. Но эта картина остаётся во многом гипотетической, поскольку сложно заглянуть так далеко в прошлое. А вот современные звёзды изучены довольно хорошо, и считается, что у звезды должна быть как предельная масса, так и предельный объём. Масса самой крупной звезды, скорее всего, не превышает 250 солнечных, а предельная масса стабильно развивающейся звезды Главной Последовательности — ближе к 150 солнечным. Попробуем разобраться, почему эти величины именно таковы.

Бывают такие научные опыты, после которых хочется просто выйти на улицу, вдохнуть холодного воздуха и долго смотреть в пустоту, пытаясь переварить услышанное. Для многих таким моментом стало знакомство с экспериментами Бенджамина Либета, которые он проводил в восьмидесятых годах прошлого века. Либет подключал датчики к голове добровольцев и просил их совершить простое действие: в любой произвольный момент, когда им захочется, пошевелить кистью руки. Это должен был быть максимально свободный, ничем не обусловленный выбор.

Учёный измерял так называемый потенциал готовности — это нарастание электрических сигналов в мозге, которое происходит непосредственно перед началом движения. О том, что мозг готовится к действию чуть раньше, чем мышца сокращается, знали и до него. Но Либет добавил в схему важную деталь. Он поставил перед участниками циферблат с быстро движущейся точкой, чтобы они могли зафиксировать точный момент, когда у них возникло осознанное желание пошевелить рукой.

Результаты оказались обескураживающими. Измерения показали, что испытуемые осознавали своё решение примерно за одну пятую секунды до самого движения. Но вот потенциал готовности в мозге начинал формироваться значительно раньше — примерно за полсекунды до действия. Если верить этим цифрам, мозг принимал решение «сделать это» раньше, чем человек успевал об этом подумать. Как будто сознание — это не капитан корабля, а просто пассажир, которому приносят уведомление о манёвре, когда штурвал уже повёрнут.

Квантовый Интеллект - призрак AGI.

Самая невыдуманная история, случившаяся под Новый год.
Без лишних слов. Основополагающие определения, термины, названия и что к чему прикручено — давать не буду, все в свободном доступе.

Газ Кнудсена и Статическая теория газов (СТГ)

Публикации моих статей  на ХАБРе дают мне очень много ценной ответной реакции:

- кто-то с интересом читает мои статьи  и ставит мне + в карму, тем самым позволяя мне продолжать публиковаться на сайте,

- некоторые даже дают очень полезные ссылки на старые технические издания, до которых я сам мог бы никогда и не добраться (тому пример «Вихревые аппараты» 1985г. из прошлой и позапрошлой  статей);

-кто-то въедливо ищет изъяны в моих рассуждениях и расчётах, стремясь опровергнут меня с позиций «общепринятых  теорий» из школьных и ВУЗовских учебников физики.

Я искренне признателен всем категориям моих читателе!

Так мне удаётся  получить критический взгляд на свои теории, и найти новые аргументы в их пользу.

Иногда я настолько проникаюсь замечаниями, что даже  радикально пересматриваю свою позицию на почти противоположную.

Так  в предыдущей статье про «принцип работы ВТР» я  признал свою ошибку в вопросе  определения  температуры струи воздуха,  истекающей из дроссельного отверстия, которая оказалась не такой  холодной на  самом срезе дроссельного отверстия, как я считал ранее.

Признание моей прошлой неправоты позволило мне использовать  чуть изменённую модель расчёта температуры струи на разных её участках. При этом новая  модель начала давать куда более вразумительные цифры, подтверждаемые уже в эксперименте на конкретной ВТР.

Данная  статья посвящена ещё одному замечанию от «активного критика», который натолкнул меня на изучение  широкой темы физических явлений с газами, о существовании которых ранее я не знал, хотя и задумывался о возможности существования подобного в реальности.

Привет Хабр!

Сегодня я решил закрыть трилогию статей, а закончи парой не мало важных тем. Хочу сказать огромное спасибо тем кто активничает и задает вопросы. Ну что ж, начнем.

Картинка: fabrikasimf, freepik.com

Буквально на днях появилась интересная новость, что Китай разработал микроволновое оружие для уничтожения низкоорбитальных спутников. Быстрая перезаряжаемость, дальнобойность, а также «трудная доказуемость» — видимо, именно эти факторы стали ключевыми стимулами для разработки подобного устройства. 

В связи с этим мне кажется достаточно интересным разобраться глубже: а что, собственно говоря, представляют собой излучатели микроволн в целом?

Для рассмотрения возьмём наиболее близкий для нас пример — обычную бытовую микроволновку :-)

Привет Хабр! Меня зовут Радион Зарипов, я — аспирант программы «Науки о материалах» в Сколтехе и прохожу в настоящее время стажировку в Sber AI. Значительная часть работы, о которой пойдет речь, была выполнена мной во время летней практики в AIRI, в группе «Дизайн новых материалов», которая исследует возможности применения вычислительных подходов к прогнозированию новых материалов. Совместно с моими коллегами из Сколтеха, AIRI, Sber AI, РХТУ и ИФХЭ РАН мы недавно опубликовали статью в Acta Materialia, где построили подробную фазовую диаграмму карбида технеция. Это не было бы возможным без применения графовых нейронных сетей, которые заменяют существенную часть вычислений.

Здесь мне хотелось бы подробнее рассказать, что именно мы делали и с какими сложностями столкнулись. Текст получился большим и подробным, но если вам интересно, как машинное обучение постепенно меняет материаловедение, эта статья для вас.

Одним из самых впечатляющих эволюционных механизмов защиты является мимикрия. Умение визуально, а иногда и поведенчески, подражать другим видам или даже элементам окружающей среды позволяет скрыть свое присутствие от потенциальных хищников. Хамелеоны приходят на ум первыми, однако куда более талантливыми в искусстве камуфляжа являются головоногие, в частности осьминоги. Ученые из Университета штата Пенсильвания (США) разработали крайне необычный умный гидрогель, способный менять внешний вид, текстуру и форму по команде. Полученный материал запрограммирован с использованием специальной технологии 4D-печати, внедряющей цифровые инструкции к мимикрии буквально в его структуру. Из чего именно создан этот материал, какими именно свойствами он обладает, и где может быть полезен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

В центре всех галактик скрываются колоссальные чудовища. Эти гравитационные зверюги, известные как сверхмассивные чёрные дыры, могут иметь массу в миллионы и миллиарды раз превышающую массу Солнца.

На протяжении десятилетий астрономы задавались вопросом, откуда взялись эти гиганты и как они стали такими огромными. Вначале физики полагали, что сверхмассивные чёрные дыры формируются так же, как и другие, более мелкие чёрные дыры — когда большие звёзды коллапсируют и превращаются в чёрные дыры размером с Солнце, которые медленно поглощают окружающую материю и сливаются друг с другом в течение миллиардов лет.

Но чем дальше, тем яснее становится, что эта модель неверна.

Предыдущие части:

«Геометрическая головоломка на выходные»,
«Электродинамика виртуальной Вселенной»,
«Механика виртуальной Вселенной»,
«Квантовая механика виртуальной Вселенной (Часть I)»,
«Квантовая механика виртуальной Вселенной (Часть II)»
«Релятивизм виртуальной Вселенной»
«Космология виртуальной Вселенной (Часть I)»
«Космология виртуальной Вселенной (Часть II)»
«Электричество, проводимость и сверхпроводимость в виртуальной Вселенной»
«Атом в Виртуальной Вселенной (Часть I)»
«Атом в Виртуальной Вселенной (Часть II)»
«Атом в Виртуальной Вселенной (Часть III) [Химия]»

Здравствуйте, мои уважаемые читатели.

Следующим шагом я хотел приступить к описанию ядра атома в рамках описанной ранее теории. Но по комментариям и при личном обсуждении, пришёл к выводу, что теория хоть и является минималистичной, но всё-же, интуитивному её пониманию сильно мешает то, что всё обсуждение строится в 3+1 геометрических измерениях. С одной стороны — их не 11, как в теории суперструн, но и 4 — это сложно для понимания для неподготовленного человека. Да и, кого я обманываю — даже подготовленному проще оперировать формулами, чем образами в пространствах, размерностью выше трёх. Но в этой модели очень важно понимать её онтологию, суть процесса. Формулы являются лишь языком, позволяющим (вот тут будет тавтология) описать формализм системы и дать возможность оценить её качественно и количественно.

Эти размышления привели меня к мысли о необходимости дать расширенное визуальное описание системы. Я не придумал ничего лучше, чем понизить размерность. Исходно, у нас система представляет собой трёхмерную сферу S³. А давайте рассмотрим такую же модель, но на сфере S². Да, удастся показать не всё — например, спин 1/2 здесь показать не выйдет. Но кое что должно проявиться и дать интуицию.

В середине октября 2025 года я опубликовал в этом блоге статью «Квантовые загоны и квантовые миражи», описанный в которой проект фактически стал первым практическим результатом в области нанотехнологий. На современном этапе нанотехнологии стали скорее отраслью материаловедения, чем машиностроения — сооружать машины и механизмы из отдельных атомов пока практически невозможно, а напылять (готовить) поверхности со свойствами, определяемыми на атомном уровне сравнительно легко. Одним из наиболее известных материалов, свойства которых определяются на атомном уровне, является графен. 

Но в конце прошлого века, когда перспективы нанотехнологий казались гораздо более оптимистичными и достижимыми, футурологи и инженеры рассуждали о программируемых веществах, в которых каждая молекула является вычислительной единицей. Из гипотетического материала такого класса могла состоять машина Т-1000 в фильме «Терминатор-2. Судный день»; эту тему я пробовал разбирать на Хабре в статье «О жидком металле замолвите слово. Мысли об аппаратной и программной реализации Т-1000». Такой робот из мимикрирующего полисплава был фантазией вполне в духе времени, так как всего на пять лет раньше фильма вышла книга-манифест Эрика Дрекслера (род. 1955) «Машины создания: Грядущая эра нанотехнологий» (выложена здесь). Сам Дрекслер сформулировал идею молекулярных вычислительных машин на основе знаменитого доклада Ричарда Фейнмана «Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики», прочитанного в Калтехе в канун 1960 года. Эти выкладки предполагали, что наряду с нанотехнологиями можно реализовать ещё более миниатюрные «фемтотехнологии». Пока эта точка зрения не подтверждается, так как на уровне атомов квантовые эффекты преобладают над классическими. Однако на этапе её развития обсуждалось, насколько реально создать «компьютрониум» — вещество с предельной вычислительной плотностью, каждый атом которого работает как ядро процессора.  

16 апреля 2019 года в журнале Nature Physics появилась статья, которую некоторые СМИ поспешили назвать «учёные создали чёрную дыру в лаборатории». Паника? Нет. Прорыв? Да. Группа Джеффа Штейнхауэра из Израильского технологического института впервые зафиксировала аналог излучения Хокинга — квантового эффекта, который предсказал Стивен Хокинг в 1974 году, но который невозможно измерить на настоящих чёрных дырах. В этой статье мы разберём, как физики обманули природу, что такое «аналоговая гравитация», и почему это не путь к антигравитации, но может стать основой квантовых технологий будущего.

В этой статье изложен подробно и с картинками процесс создания и сборки модели генератора переменного тока своими руками

Механизм охлаждения воздуха в ВТР – это охлаждение самого газа при адиабатическом расширении  из сжатого состояния, также как при обычном дросселировании. Но зачем тогда нужен вихрь в ВТР?

Последние две статьи были экспериментальными, где я делился результатами личных измерений в экспериментах с конкретной  «Вихревой трубкой Ранка-Хилша» (ВТР)

Результатом этих экспериментов стали следующие выводы:

1.     Для работы ВТР не играет роль  материал исполнения завихрителя с раструбом «холодного выхода». Это было подтверждено в эксперименте с заменяемыми завихрителями из разных материалов. То есть я  ошибался, заявляя про важность величины теплопроводности материала завихрителя для работы ВТР, о чём сейчас открыто заявляю.

2.     При недостаточном подпоре в тормозе «горячего конца» ВТР может превратится в «вихревой эжектор», то есть ВТР начинает  подсасывать наружный воздух в себя из «холодного конца», а не только разделять входящий  сжатый воздух на холодный и горячие потоки.

3.     Вращение вихря в ВТР идёт с высокой скоростью, которая определяется скоростью выходящего воздуха из сопел завихрителя ВТР.

4.     Необходимо точно определять  скорость воздуха из сопла ВТР чтобы начать расчёт происходящих процессов в глубине вихря в ВТР.

Последний вывод крайне важен, так как в учебниках и книгах вопрос о скорость струи из отверстия при транспортировании обходят заговором молчания. 

Температура струи из сопла ВТР

При истечении  воздуха из сопла  с перепадом давления от Рс=2атм  до Р2=1 атм  скорость потока от насосного выдавливания составляет Vнас= 288,7м/с на срезе прямого сопла. При этом молекулы газа имеют минимальную кинетическую энергию Екин=42 кДж/кг: