Физика

Недавно я прочитал статью Парадокс Ньюкома и искусственный интеллект и понял, что с появлением ИИ многие мысленные эксперименты стали реальными. Действительно, ИИ можно сохранять, стирать память, клонировать итд. А что сам ИИ думает по этому поводу?

Эффект Джоуля-Томпсона в криогенной технике: Так на сколько градусов и как  охлаждается струя воздуха при дросселировании?

В нескольких предыдущих статьях я рассказывал о занятном газодинамическом эффекте, который мне удалось обнаружить чисто аналитически в теории ЖРД, а потом проверить на практике в экспериментах со сжатым воздухом при комнатных температурах.

Эффект в том, что если дросселировать воздух из малого отверстия в атмосферу с перепадом давления больше 1атм, то скорость струи газа превышает скорость звука при данной температуре.

В этом случае по закону сохранения энергии сверхзвуковая струя должна сильно остывать за счёт перевода внутренней энергии (тепловой) в кинетическую  энергию.

Расчёт показал, что даже при  комнатной температуре при дросселировании воздуха из малого отверстия в ресивере (прокол в шине автомобиля) температура струи должна быть уже глубоко отрицательной, если не сказать криогенной. (см.ссылку)

Похожий эффект со сверзвуковым разгоном струи из критического сечения камеры сгорания ЖРД и резким падением температуры прослеживается в больших ЖРД, что подтверждено расчётом по ТТХ РД-170. (см.ссылку)

Правда, на все мои аргументы и расчёты  некоторые критически настроенные читатели мне писали, что никакого понижения температуры при дросселировании не бывает. А если и бывает, то очень маленькое понижение  на дТ= 0,25С при перепаде на 1 атм, что определяется «эффектом Джоуля-Томпсона».

Месяц назад, а именно 25 марта, в Дубне на ускорителе NICA стартовал первый сеанс исследований столкновения пучков ионов ксенона. На Хабре была статья, посвящённая планам на этот ускоритель, а теперь держите первые практические исследования.

К 1928 году специалисты по квантовой физике, казалось, были готовы разгадать последние секреты материи. Немецкий исследователь Вальтер Гордон применил зарождающуюся теорию квантовой механики к атому водорода, простейшему атому Вселенной, и выяснил, как именно он себя ведёт. Казалось, за этим непременно последует овладение всеми атомами.

Но этого не произошло. Когда квантовые частицы влияют друг на друга, их возможности переплетаются таким образом, что это превышает возможности физиков по предсказанию их будущего. Одинокий электрон атома водорода обозначил начало и конец пути поисках чётких ответов на физические вопросы; даже два электрона атома гелия обрекают на провал такие точные подходы, как у Гордона. Это ограничение, с которым физики борются и по сей день. Почти каждое квантовое предсказание является приблизительным.

Однако через три года после триумфа Гордона его соотечественник Ханс Бете нашёл поразительный способ обойти эту проблему. «Анзац» Бете, что в переводе с немецкого означает «исходная точка», а по сути – правильная догадка, как оказалось, идеально отражает поведение любого количества квантовых частиц, от одного электрона до бесчисленного множества электронов в тонком листе льда. Однако эта необыкновенная способность имеет свои ограничения, для понимания которых потребовались десятилетия.

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!