Физика

Погружение глубоководного батискафа «Триест» в Марианскую впадину на глубину 10 919м. И при чём тут  сжимаемость «несжимаемых» жидкостей?

Жидкости считаются «несжимаемыми».

Вернее сказать, что  при доступных в быту давлениях мы не можем заметить заметного изменения объёма при сжатии жидкости.

В реальности, жидкости вполне себе обладают упругими свойствами и эти свойства хорошо известны.

То есть жидкости не просто могут быть сжаты, но при этом у них имеются разные упругие характеристики, при которых разные жидкости при одинаковом приросте давления  демонстрируют различную величину уменьшения объёма.

Так у воды  модуль упругости  при сжатии почти в 2 раза   выше, чем у бензина (см.рис.1.).

Словом 2025 года в Японии стало слово медведь. Количество столкновений с чёрным уссурийским медведем по сравнению с предыдущем годом удвоилось. 200 человек было ранено, 13 погибло. Окума («большой медведь») — это городок на восточном побережье Японии. Но больше всего население Окумы боится не медведей, а радиации.

Окума — город, расположенный ближе всех к трём реакторам АЭС Фукусима-1, расплавившимся 11 марта 2011 года. В тот день землетрясение магнитудой 9,0 баллов и цунами уничтожили резервные генераторы и насосы системы охлаждения трёх реакторов, загруженных ядерным топливом. В четвёртом реакторе топлива не было, но его здание, заполненное водородом из соседнего блока, взорвалось вместе с тремя остальными.

Волна, обрушившаяся на восточное побережье Японии, привела к гибели 20 тысяч человек, тела многих из них вынесло в море и они не были обнаружены. В окрестностях уничтоженных реакторов резко возросли уровни радиации, и 160 тысяч людей было эвакуировано из Окумы и ещё 11 городов. 20-километровое кольцо вокруг электростанции было объявлено зоной отчуждения. Из-за ужасной снежной бури, накрывшей город цезием-137 и другими радионуклидами, эвакуировали даже Иитате, деревню в 60 километрах к северо-западу.

Пятнадцать лет спустя четыре тысячи работников с трудом пытаются контролировать продолжающуюся катастрофу. Три расплавившихся реактора остаются настолько радиоактивными, что выводят из строя роботов, отправляемых для оценки разрушений. Никто точно не знает, где находится расплавившееся топливо и насколько ниже бетонных постаментов реакторов оно опустилось, вероятно, достигнув почвы. Вода, использовавшаяся для охлаждения реакторов, хранится в тысяче с лишним резервуаров, исчерпавших предел своей ёмкости в 2023 году. Эта охлаждающая вода, которая, по первоначальным утверждениям Tepco, была чистой и сбрасывалась в Тихий океан с 2023 года, оказалась загрязнённой 62 радионуклидами, в том числе цезием, стронцием и плутонием. Два бассейна выдержки, заполненных отработанным ядерным горючим, всё ещё не освобождены. Они шатко держатся поверх первого и второго блоков, представляющих собой взорвавшиеся переплетения металла, готовые упасть и быть смытыми в океан.

Больше значит лучше — принцип, который является полной противоположностью одной из основных догм современных технологий — минитюаризации. Когда-то компьютеры занимали целые этажи, работали медленно, но все же по праву считались чудом технологического прогресса. Сейчас же в умных часах может быть больше вычислительной мощности при гораздо меньших габаритах. К сожалению, далеко не всегда удается сделать что-то меньше, при этом улучшив или хотя бы сохранив прежние характеристики. Ярким примером тому являются OLED. Классическая оптика предполагает, что уменьшение эффективных светоизлучающих пикселей до масштаба собственной длины волны света не должно работать. Однако ученым из Вюрцбургского университета (Вюрцбург, Германия) удалось создать самый маленький в мире органический светодиод (OLED) без потери яркости. Из чего был сделан этот OLED, какими характеристиками он обладает, и где может быть использован? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Вся жизнь человечества, в той или иной мере, неразрывно связана с понятием тепла: с момента первого разведения костра древним человеком, тепло играет ведущую роль в жизни людей, согревая и давая пищу. 

Издревле, одним из самых простых способов согреться для людей являлось собраться у костра, что со временем эволюционировало в печи разного типа…

Но среди способов извлечения тепла особняком стоит один, который долгое время для учёных был загадкой, и только с относительно недавнего времени (XIX века) стал реальным — использование тепловых насосов, которые, наподобие того, как это делают линзы из области оптики, позволяют собирать рассеянное тепло из окружающего пространства и «концентрировать» его, в целях использования полезным образом.

Продолжаем проектировать нашу солнечно-аэродинамическую электростанцию. В этот раз мы подробнее рассмотрим турбины, их устройство и особенности работы

Привычные электретные, конденсаторные и динамические микрофоны создают на зажимах напряжение порядка 0,1 - 1 милливольт, а потому нуждаются в близко расположенном усилителе низкой частоты для преодоления потерь в проводах, наведённых помех, и, наконец, слышимого воспроизведения хотя бы в наушниках.

А как осуществлялась телефонная связь до изобретения радиоламп и транзисторов? Ведь сигнал должен был преодолеть сотни и тысячи метров провода с активным сопротивлением. Что если подключить телефон к линии посредством повышающего трансформатора? Но ведь трансформатор – не perpetuum mobile, его КПД ниже 100%, и если увеличить напряжение, то доступная сила тока уменьшится.

Не зная ещё электроники и даже не сформировав полноценной теории цепей, изобретатели создали микрофон, который был способен развивать достаточное для связи напряжение порядка 0,1-1 В. Это порошковый угольный микрофон, или просто угольный микрофон. Электрическая мощность на зажимах угольного микрофона больше акустической мощности, воздействующей на мембрану, т.е. он является акустоэлектрическим преобразователем и усилителем мощности одновременно.

Для проверки верности данного утверждения достаточно последовательно соединить динамический телефонный капсюль и угольный микрофон из трубки старого телефонного аппарата, и запитать схему от источника постоянного напряжения. При поднесении капсюля к микрофону возникнет положительная обратная связь по воздуху. Начнётся генерация звука и переменного тока в цепи, частота будет определяться резонансом мембран в области наибольшей чувствительности, т.е. в полосе 0,3…3,4 кГц.

Ранее я затрагивал на Хабре тему ядерных реакций с участием азота, происходящих в атмосфере под действием электрических разрядов. Статья «Азот и молнии» от 30 августа 2021 года собрала впечатляющие 24,9% дочтений при всего 2,8% доскроллов. Сегодня я возвращаюсь к этой теме и хочу рассказать о том, что наряду с обычными молниями в земной атмосфере также возникают сильнейшие «тёмные молнии», называемые в научной литературе «TGF» («terrestial gamma flashes») – буквально «наземные гамма-всплески», которые, всё-таки, правильнее называть «гамма-всплесками земного происхождения». Поразительность этих явлений не только в их радиоактивности, но и в том, что они являются естественными генераторами антивещества.

Сегодня мы продолжим проектировать нашу солнечно-аэродинамическую электростанцию: разберёмся с терминами, сделаем некоторые расчёты и определимся, как купол будет крепиться к земле

Нобелевский лауреат Юджин Фама один из самых известных профессоров в мире финансов, благодаря своей революционной гипотезе эффективного рынка. 

Фама ввел термин «эффективный рынок», и этот термин получил широкое распространение после публикации «Эффективные рынки капитала: Обзор теории и эмпирических исследований» в журнале Journal of Finance в 1970 году.

Статья произвела революцию в области финансов, предоставив ученым и практикам пищу для размышлений и исследований на десятилетия вперед.

Наука об обонянии древняя, ей больше двух тысяч лет. Если оставить в стороне гипотезу Платона, согласно которой запахи «различаются только как болезненные и приятные, причем один из них раздражал и тревожил всю полость, расположенную между головой и пупком, а другой оказывал успокаивающее воздействие и приводил ту же область в приятное и естественное состояние», то по свой сути современную парадигму этой науки сформулировал Теофраст в III веке до н.э., писавший в своем трактате «О запахах», что в отличие от огня и воды «земля – это единственная элементарная субстанция, которая обладает запахом, или, по крайней мере, она обладает им в большей степени, чем другие, потому что имеет более сложный характер».

Если учесть, что во времена Теофраста «элементарные субстанции» уже два века как считались состоящими из атомов, отличными друг от друга по форме и размеру, которые  при соединении между собой, изменяют природу этого соединения, то именно это открыли в начале 1990-х годов Ричард Аксель и Линда Бак, показав, как элементарные субстанции – лиганды белковой природы, экспрессируемые генами обонятельных рецепторов, кодируют запахи, окончательно и строго научно подняв нижнюю границу органа обоняния Платона от пупка до нашей верхней губы, то бишь до носа. За что получили Нобелевскую премию.

Но самое интересное здесь в том, что к этому времени искусственный распознаватель запахов – электронный нос – уже был изобретен и сделан в начале 1980-х годов, то есть за десять лет до открытия Акселя и Бак. Пусть пока плохонький, реагирующий не на все запахи, но реагирующий и измеряющий не концентрацию вещества с тем или иным запахом, а на сам запах и чувствующий его силу, как наш с вами нос.

Карданная передача, она же — шарнир Гука. По-английски этот агрегат называется universal joint.

В этой классической задаче интересна не только кинематика. Удивительно, но при постоянных значениях моментов и система может иметь до четырех различных положений равновесия.

То есть «очевидное» соображение в духе «если первый момент больше второго, то валы крутятся в одну сторону, а если наоборот — то в другую» здесь не работает.

Через обозначим центр крестовины и введем две системы координат и . Первая система связана с валом , а вторая -- с валом . Оси и проходят через перекладины крестовины и перпендикулярны друг другу:

Все знают Стивена Вольфрама как британского физика, математика, информатика и предпринимателя. Одни его боготворят как современного гения уровня Ньютона и Эйнштейна, другие - завидуют успеху и в науке и в бизнесе, третьи - стремятся оспорить его идеи, претендующие на роль Теории всего. Но никто не остается равнодушным. И это понятно. Я и сам ранее посвятил несколько статей Вольфраму и сам прошел путь от полного непонимания того, о чем вообще говорит Вольфрам до того, что мой мир перевернулся и больше никогда не будет прежним после того, как я наконец начал его понимать. Хорошо, но причем здесь вообще Кант и Гегель?

Картинка: freepik.com

Знали ли вы, что существует очень интересный эффект, который позволяет с лёгкостью понижать прочность у весьма крепких структур — металлов, кристаллических тел и даже аморфных объектов (например, стекла)? При этом сам эффект проявляется практически мгновенно, и для его реализации не нужны какие-то сложные подходы — нужно всего лишь смазать или погрузить объект в соответствующую среду, и начинаются чудеса: резание стекла ножницами, пробивание камня или керамики гвоздём и т. д.

Да, сегодня мы поговорим как раз о таком примечательном эффекте — эффекте Ребиндера!

Со времён открытия электрона знания человечества только углублялись, и со временем, пришли к пониманию удивительного открытия — как достичь вылета электронов из твёрдого тела: эмиссия электронов. Это открытие изменило всё — дав нам радиолампы, множество видов которых применялось (и применяется даже сейчас) в разных направлениях.

Говоря об эмиссии, обычно подразумевают «термоэмиссию» как наиболее распространённый способ достичь вылета электронов. 

Однако, есть как минимум и второй вариант, о котором говорят гораздо меньше, и тоже достаточно интересный и полезный в практическом смысле — холодная эмиссия электронов, и сегодня мы поговорим как раз о ней… 

Солнечно-аэродинамические электростанции обладают множеством преимуществ - они просто устроены, вырабатывают очень дешёвую энергию и могут работать даже ночью. Но у них есть большой недостаток - высокая начальная стоимость строительства. Хочу поделиться своей идеей, как решить данную проблему

Можно ли «заморозить» поле? Несмотря на кажущуюся странность постановки вопроса, подобное (с некоторыми оговорками) можно осуществить и, мало того, не просто можно, а это весьма активно применяется во множестве сфер — и сегодня мы поговорим о такой интересной штуке как “электреты»…

В этой статье решим следующую задачу с МХТ 2023:

Второе начало термодинамики "нарушается" практически во всех биологических системах,цена тому— энергия в виде молекул АТФ. Рассмотрим следующую ситуацию: транспортный белок кинезин способен за счёт энергии АТФ переносить из одной везикулы в другую определённое вещество.В исходной везикуле оно находилось в быстро устанавливающемся равновесии с другим веществом.При переносе порции вещества из одной везикулы в другую равновесие реакции смещается,и в одной везикуле происходит выделение тепла,а в другой — поглощение.Возможен ли такой“холодильник”в живой клетке?Как будет зависеть его КПД от выбора реакции и концентраций веществ?Сравните КПД"биологического холодильника"с КПД домашнего холодильника(около 60%).

Мной было предложено следующее решение:

Нарисуем схему этой задачи(её физическую модель):

Эйнштейн в 26 лет сформулировал специальную теорию относительности. Ньютону не исполнилось и 25 лет, когда он сформулировал закон всемирного тяготения. А наша сегодняшняя героиня в неполные 22 года опубликовала работу о спин‑памяти гравитационных волн, а затем описала так называемый «треугольник Пастерски‑Стромингера‑Жибоедова» — и эту работу цитировал Стивен Хокинг. А ещё раньше, в своём детстве, она обрела популярность благодаря необычному для школьницы техническому хобби — в 14 лет она сама собрала самолёт и совершила на нём одиночный полёт.

Сабрину Гонсалес звали в Blue Origin и NASA, но она посвятила себя физике частиц. Если когда‑нибудь начнут вновь снимать «Теорию Большого взрыва», для неё точно должны найти место в сюжете. К 8 марта разберёмся, что сделала эта американская девушка кубинского происхождения и чем занимается сейчас!

В центре Млечного Пути должно быть много пульсаров, но по какой-то причине мы не можем их найти. Новое исследование выявило кандидата в пульсары очень близко к центру Галактики. Если это подтвердится, появится возможность проверить общую теорию относительности.

Предварительное открытие было сделано в ходе обзора Breakthrough Listen Galactic Center Survey. Это одно из самых чувствительных исследований по поиску пульсаров в сложной центральной области Млечного Пути.

Открытие описано в статье «О самом глубоком поиске пульсаров в центре Галактики и исследовании интригующего кандидата в миллисекундные пульсары», опубликованной в журнале The Astrophysical Journal. Её ведущий автор — Карен Перес, недавно защитившая докторскую диссертацию в Колумбийском университете.

Вы наверняка уже много раз слышали, что гравитация - это не сила. То странное поведение, которое свойственно яблоку, падающему на Землю, современная физика описывает не через прямое взаимодействие (это когда собаку на поводке тащат).

Всё объяснение сводится к специфическому поведению самого пространства вблизи массивного тела. Пространство деформируется и вот, казалось бы, ответ найден. Но сам механизм странного поведения массивного тела вблизи другого такого же тела и их гравитационного притяжения обычно не разбирается.