Физика

В лаборатории, расположенной между зазубренными вершинами австрийских Альп, редкоземельные металлы испаряются и вылетают из печи со скоростью истребителя. Затем множество лазеров и магнитных импульсов замедляют газ почти до полной остановки, делая его холоднее, чем в глубинах космоса. Приблизительно 50 000 атомов в газе теряют всякую индивидуальность, сливаясь в единое состояние. Наконец, под воздействием магнитного поля крошечные торнадо возникают, пируя в темноте.

В течение трёх лет физик Франческа Ферлайно и её команда из Университета Инсбрука работали над тем, чтобы получить изображение этих квантовых вихрей в действии. «Многие люди говорили мне, что это невозможно, — сказала Ферлайно во время экскурсии по своей лаборатории этим летом. — Но я была уверена, что у всё нас получится».

1. Всё, что когда-либо появлялось, имеет причину.
2. Вселенная появилась в какой-то момент времени.
3. Следовательно, Вселенная имеет причину — её кто-то создал.

В этой статье я покажу как можно самому, бесплатно и без смс, нарисовать черную дыру при помощи OpenGL, в полном соответствии с ОТО.

Для этого, мы сначала выведем уравнения движения лучей света, напишем интегратор Рунге-Кутты на GLSL, и наконец, объединив одно с другим, получим фрагментный шейдер, который вычисляет путь лучей, отправленных из камеры назад во времени.

Именно так (как написано в заглавии данного текста) называлась изданная в 1960 г. статья выдающегося физика-теоретика, специалиста в области Квантовой механики и математической физики, Юджина Вигнера. Он размышлял над вопросом, недающим покоя человечеству уже, на самом деле, более 2000 лет. Математика не существует в физической реальности, но почему-то не просто с ней тесно взаимосвязана, а, фактически, определяет её, позволяя, порой, узнавать, что происходит на другом краю Вселенной, не привлекая внимания санитаров не выходя из комнаты.

Во второй половине XX века в качестве объединяющей теории основ физики-теоретики предложили теорию струн. Однако теория струн не оправдала возложенных на неё надежд. Поэтому мы считаем, что научному сообществу необходимо пересмотреть вопрос о том, что представляют собой элементарные силы и частицы.

С первых дней существования общей теории относительности ведущие физики, такие как Альберт Эйнштейн и Эрвин Шрёдингер, пытались объединить теорию гравитации и электромагнетизма. Много попыток было предпринято в XX веке, в том числе Германом Вейлем.

Наконец, похоже, мы нашли единую основу для размещения теории электричества и магнетизма в рамках чисто геометрической теории. Это означает, что электромагнитные и гравитационные силы являются проявлениями пульсаций и искривлений в геометрии пространства-времени.

Происхождение всего сущего – один из тех детских вопросов, на которые человечество искало ответы тысячелетиями, выдумывая всевозможные мифы о сотворении мира, развивая философские концепции и разрабатывая научные теории. Древнейшие и наиболее универсальные мифологические нарративы повествуют о мировом океане, символизирующем первозданный хаос. В этот океан ныряет утка и достаёт со дна песок, или из плавающего в океане мирового яйца вылупляется некое божество, или божества создают мир путём пахтания горой мирового океана, или они приносят в жертву великана-первочеловека, или божества были вылизаны из солёных камней языком коровы, появившейся из растаявшего инея, и т.д. Когда-то эти сказки всех устраивали, но с началом научной революции учёные стали находить более разумные объяснения. И вот, после четырёх столетий проб и ошибок, у нас наконец есть космологическая модель, которая даёт исчерпывающее объяснение того, как возникла и эволюционировала Вселенная.

Что же мы видим? Теорию Большого взрыва понимают и признают единицы – остальные в лучшем случае сомневаются, а в худшем – активно её отрицают, изобретая новые мифы, выискивая тайные смыслы в старых и повторяя одни и те же глупые вопросы. А был ли Большой взрыв? Что было до Большого взрыва? Как всё могло образоваться из ничего? Неужели Вселенная – бесплатный обед? Или у неё обязательно должен быть Творец? Почему Вселенная расширяется, а мы – нет? Где записан генетический код Вселенной? Что происходило в первые секунды жизни Вселенной? Большой взрыв уже закончился или продолжается до сих пор? И кому ещё, как не Универсальному объяснителю, придётся терпеливо давать на них ответы в этой статье, опровергая популярные заблуждения? Ну, раз больше некому – поехали!

Приветствую! Меня зовут Егор Ершов, я руковожу группой «Цветовая вычислительная фотография» в AIRI, а также заведую сектором репродукции и синтеза цвета ИППИ РАН. Область моих научных интересов касается способов регистрации и обработки изображений, что в той или иной степени касается любого человека, кто хоть раз пользовался камерой, монитором или проектором.

Вычислительная фотография лежит на стыке сразу нескольких дисциплин: физики, физиологии, компьютерных наук. Из‑за этого в ней ещё много сложного, но вместе с тем интересного и неизвестного. Я подготовил полноценный курс по алгоритмам вычислительной фотографии для МФТИ и ВШЭ, но мне также хотелось бы поделиться со всеми желающими его материалами в текстовом формате.

Этот курс посвящен как феномену цвета, механизмам его восприятия, исследованию зрительной системы человека, так и непосредственно алгоритмам цветовой вычислительной фотографии. Но в этой статье я бы хотел в общих чертах обрисовать проблему регистрации изображений, а также дать введение в теорию цвета, которая потребуется в дальнейших частях.

Сегодня я вновь затрону полюбившуюся моим читателям тему знаковых иллюстраций в науке и напомню об одной из важнейших идей на стыке химии и физики, появившихся в XX веке. Это недостижимый (пока?) «остров стабильности» — область дальних трансурановых химических элементов, период полураспада которых значительно дольше, чем у более лёгких атомов, расположенных между ураном и «ближней отмелью» этого «острова». Гипотеза о существовании «острова стабильности» была выдвинута в середине 1960-х, а получением элементов, теоретически расположенных на этом «острове» в 2000-2010 занимались группы физиков из Дубны, Дармштадта и Ливермора. Благодаря их усилиям, удалось достроить последний полный период таблицы Менделеева, известный в настоящий момент. Он начинается с франция (Fr), открытого в 1937 году и радия (Ra), открытого в 1898 году, а заканчивается оганесоном (Og), открытым в 2002-2005 годах под руководством Юрия Цолаковича Оганесяна.

В 1986 году великий физик Ричард Фейнман расследовал катастрофу космического челнока «Челленджер» в составе комиссии Роджерса. Как мог произойти этот ужасный взрыв? В NASA были умные люди. Cотни инженеров работали над запуском годами. Как все могло свестись к этому взрыву? Погребенные в сложных инженерных отчетах и жаргоне, комиссия и общественность пытались понять технические причины взрыва.

В 1986 году великий физик Ричард Фейнман расследовал катастрофу космического челнока «Челленджер» в составе комиссии Роджерса. Как мог произойти этот ужасный взрыв? В NASA были умные люди. Cотни инженеров работали над запуском годами. Как все могло свестись к этому взрыву? Погребенные в сложных инженерных отчетах и жаргоне, комиссия и общественность пытались понять технические причины взрыва.

Здравствуйте, друзья!

Согласно законам квантовой механики, электрон в изолированном атоме может находиться только на определенных дискретных энергетических уровнях. Однако, когда атомы объединяются в периодическую кристаллическую решетку, ситуация меняется: вместо отдельных уровней возникают разрешенные и запрещенные энергетические зоны.

Как образуются зоны? Разобраться в этом поможет квантовая механика!

Друзья, всем привет! Нашел интереснейшую статью о поисках гравитона и тех научно-философских последствиях, которые повлечет за собой его обнаружение. Оригинал здесь. Постарался сделать качественный и понятный для русскоязычного читателя перевод без характерных для английского языка, но непривычных у нас оборотов. Надеюсь на продуктивную дискуссию в комментариях! Приятного чтения!

Возможно, обнаружить частицу гравитации окажется гораздо проще, чем считалось ранее. Теперь физики лишь спорят о том, что обнаружение гравитона будет означать для нас на самом деле.

Эксперимент, в результате которого будет обнаружен гравитон — гипотетическая частица, которая, как полагают, переносит силу гравитации — станет судьбоносным. Однако до сих пор считалось, что это невозможно. Согласно одной печально известной оценке, аппарат размером с Землю, вращающийся вокруг Солнца, может улавливать один гравитон каждые миллиард лет. Чтобы поймать один гравитон за десятилетие, согласно этому расчёту, нам пришлось бы припарковать машину размером с Юпитер рядом с нейтронной звездой. Короче говоря: этого не произойдет.

Однако вероятно это общепринятое мнение скоро кардинально изменится. Соединив современное понимание гравитационных волн (что по сути является рябью пространственно-временного континуума) с достижениями в области квантовых технологий, группа физиков разработала новый способ обнаружения гравитона — или, по крайней мере, квантового события, тесно связанного с гравитоном. Предлагаемый ими эксперимент все равно требует титанических усилий, но он, по-крайней мере, возможен в реальности.

В этой статье хочу рассказать немного о себе, кем я работаю, какие решаю задачи, с какими трудностями сталкиваюсь. Без лишних прикрас и романтики погрузимся в профессию радиоинженера, надеюсь эта статья вам будет полезна и как минимум вы будете иметь представление об этой непростой профессии.

Данная статья написана по мотивам видео Дмитрия Побединского "Холоднее, чем НИЧТО! Температура ниже абсолютного нуля!", автор статьи - Ашхадтейс Деффетхазрашид.

Сегодня поговорим о температуре. Казалось бы, что тут сложного? Горячо, холодно, градусник за окном... Но физика, как всегда, умеет удивлять. Что если я скажу вам, что самая высокая температура, зафиксированная на Земле, достигнута не в жерле вулкана и не при ядерном взрыве? А что насчёт температуры ниже абсолютного нуля, которая при этом горячее, чем любая положительная температура, даже бесконечная? Звучит как бред? Давайте разбираться.

Физики утверждают, что, возможно, нашли долгожданное объяснение тёмной энергии — таинственной силы, которая движет ускоренным расширением Вселенной, — так говорится в новом исследовании, препринт которого был опубликован недавно.

Их расчёты показывают, что на самых малых масштабах пространство-время ведёт себя глубоко квантовым образом, резко отличаясь от гладкой, непрерывной структуры, которую мы наблюдаем в повседневной жизни. Согласно их выводам, координаты пространства-времени не «коммутируют» — это означает, что порядок их появления в уравнениях влияет на результат. Это похоже на то, как ведут себя положение и скорость частицы в квантовой механике.

Время от времени на Хабре вспыхивает обсуждение того, является ли Вселенная компьютерной симуляцией, а в незапамятном 2010 году уважаемый @alizar даже упоминал об эксперименте, призванном это проверить. Если вас интересует подробный разбор гипотезы о голографической Вселенной – вы можете почитать знаменитую книгу Майкла Талбота об этой концепции или краткое изложение голографического принципа. Однако я хотел бы остановиться на поиске явных багов или необъяснимых «жёстко подставленных» значений в структуре реальности, которые могли бы указывать на не вполне спонтанное происхождение Вселенной. Поиск таких значений то и дело стимулирует учёных присматриваться к значениям фундаментальных физических констант, и одна из наиболее известных величин такого рода – это постоянная тонкой структуры, равная почти 1/137. Не так давно уважаемый @SLY_G публиковал на Хабре перевод о ней, и сегодня я хочу вернуться к разбору этой странной величины.