Привет, Хабр! Это Виктор Сергеев из МТС Диджитал. Сегодня поговорим про золото.
В природных условиях этот металл редко вступает в химические реакции. Люди извлекают его из вмещающих пород, часть добытого золота — самородки. Но как они образуются глубоко под землей?
Одно из возможных объяснений связано с землетрясениями и электричеством. Подробно об этом с примерами и пруфами — под катом.
Мало того что наше восприятие искажено строго трёхмерным пространством (точнее не искажено, а работает только в нём), так ещё и это воспринимаемое нами трёхмерное пространство неоднородно — одно из измерений строго направлено (верх и низ) и задано гравитацией. Если вперёд и назад, влево и вправо зависит от нашего положения и, когда мы разворачиваемся, легко переходит одно в другое без каких‑либо когнитивных усилий и проблем в восприятии — то с верхом и низом так не происходит. Подвесь нас вниз головой, направь куда угодно в любом положении — верх останется верхом, а низ — низом. Мы будем двигаться именно вверх, стоя в поднимающемся лифте, и будем спускаться именно вниз, ныряя с аквалангом, хотя в обоих случаях мы движемся головой вперёд )
Понятно от чего так и зачем — мозг эволюционировал и родился в гравитации, но речь не об этом.
Говорят, есть ещё четвертое недо‑ или пере‑ измерение — время. Его мы воспринимаем ещё более направленным и постоянно в нём движемся.
В попытках порассуждать о восприятии только в трёхмерном пространстве, можно предположить о том, что в одномерном пространстве мы тоже мыслим, и привести в качестве примера как раз время. Но пространство предполагает возможности покоя и движения вдоль измерений в любом направлении (даже если измерение направлено в восприятии, например, гравитацией). С движением обратно во времени у нас всё сложно, с остановкой времени — ещё гораздо сложнее. Но пока закроем на это г̶л̶а̶з̶а̶ мозг и предположим, что ок — у нас есть в восприятии примеры трехмерного и одномерного (время) пространств. Но как быть с двумерным? Можете себе представить 2 разных ортогональных друг другу направления времени? Я — нет 🙂
В этом тексте я намерен выяснить, как быстро меняется частота несущей спутников GPS в результате эффекта Доплера.
Также намерен выяснить в каких диапазонах стоит ожидать варьирование значения несущей частоты для GPS спутников и почему. Задачу буду решать в упрощенном виде, численно.
Для решения этой задачи достаточно обыкновенной школьной математики и физики.
Пообщался тут с ИИ и случайно открыли тёмную энергию и объяснили гравитацию.
Теперь научный факт: Во Вселенной в любой точке пространства постоянно образуются пары виртуальных частиц, которые почти мгновенно аннигилируют. Этот процесс называют квантовыми флуктуациями или квантовой пеной. Но если предположить, что из-за какого-то хитроумного туннельного эффекта эти виртуальные частицы не аннигилируют, то Вселенная постоянно бы наполнялась материей (подобное происходило во время инфляции после Большого взрыва), а также равномерно заполнялась бы отрицательной энергией, которая заставляет пространство расширяться. Кстати, ускоренное расширение Вселенной — это научно подтверждённый факт. В итоге, если допустить возможность НЕаннигиляции виртуальных частиц, мы получаем весьма понятное объяснение тёмной энергии и механизма расширения пространства.
Следующей на очереди — гравитация. По современным представлениям, частицы приобретают массу благодаря взаимодействию с полем Хиггса, в котором работает бозон Хиггса.
Теперь возьмём поле Хиггса. Как любое другое поле, оно должно иметь свои квантовые флуктуации. Мы знаем, что материя притягивается в силу искривления пространства под воздействием массивных объектов. Как именно массивный объект искривляет пространство — на данном этапе не так важно. Но предположим, что квантовые флуктуации в поле Хиггса могут «подталкивать» элементарные частицы.
В плоском пространстве результирующее воздействие таких флуктуаций будет равно нулю — флуктуации подталкивают частицы одинаково со всех сторон. Однако в искривлённом пространстве это воздействие станет неравномерным: частицы будут «подталкиваться» со стороны менее искривлённого пространства в сторону более искривлённого. По сути, это объясняет механизм гравитации.
Бинго!
PS кто тут последний за нобелевкой ... ? )))
В марте 2024 года я опубликовал на Хабре неожиданно успешную статью «Локомотивы на атомном ходу», дискуссия под которой заставила меня задуматься о современном состоянии поездов-маглевов и магнитной левитации как таковой. Поезда на магнитной подушке так и не стали мейнстримом, но заняли свою нишу в области железнодорожного транспорта, в особенности, в Китае. Хорошую статью о современном состоянии маглевов «Китайский небесный поезд на красных рельсах как альтернатива метро и трамваю» написал в корпоративном блоге компании Timeweb Cloud уважаемый @TilekSamiev. Однако тема моей статьи очень далека от маглевов и какого-либо высокоскоростного транспорта. Сегодня я хочу рассмотреть проблему магнитной левитации как микроскопический, а не макроскопический феномен, вернее, как очередное интересное побочное свойство сверхпроводников. С распространением и потеплением сверхпроводимости выясняется всё больше деталей о её квантовой природе, а также о том, как удивительны могут быть перспективные технологии на основе магнитной левитации. О них мы и поговорим под катом.
Ещё в начале 1930-х годов было известно всего несколько фундаментальных частиц, из которых состояла Вселенная. Если разделить материю и излучение, которые мы наблюдали и с которыми взаимодействовали, на мельчайшие возможные компоненты, на которые мы могли их разбить в то время, то оставались только положительно заряженные атомные ядра (включая протон), электроны, вращающиеся вокруг них, и фотон. Это позволило описать все известные элементы, но было несколько аномалий, которые не совсем соответствовали этой стройной картине.
У более тяжёлых элементов также и заряд был больше, но аргон и калий были исключениями: заряд у аргона был всего +18 единиц, а масса ~40 атомных единиц массы, а у калия был заряд +19 единиц, и масса ~39 единиц. Открытие нейтрона в 1932 году решило эту проблему, и мы узнали, что периодическую таблицу стоит отсортировать по количеству протонов в атомном ядре. Оказалось, что некоторые виды радиоактивного распада — бета-распады — не сохраняют энергию и импульс, что привело к гипотезе Паули 1930 года о нейтрино, которое не было открыто ещё 26 лет. А уравнение Дирака предсказывало отрицательные энергетические состояния, которые соответствовали аналогам антиматерии для таких частиц, как электрон: позитрону.
Мир навсегда изменился в феврале 2016 года, когда коллаборация LIGO сделала революционное заявление, навсегда изменившее наше представление о Вселенной. На расстоянии более миллиарда световых лет от нас две массивные чёрные дыры, 36 и 29 солнечных масс, сблизились друг с другом по спирали и слились. В результате слияния образовалась единая чёрная дыра массой 62 солнечных массы, а оставшиеся 3 солнечные массы были преобразованы в чистую энергию по формуле Эйнштейна E = mc², распространяющуюся по Вселенной в виде гравитационных волн. Наконец-то никто не мог сомневаться в физической реальности гравитационных волн, включая факты о том:
как они возникают,
что они однозначно переносят энергию по всей Вселенной,
и что они распространяются с теоретически предсказанной скоростью c — скоростью света в вакууме.
Зачем гуманитарию знать Стандартную модель квантовой теории поля? Затем, что это научная база, которая важнее, чем таблица умножения или периодическая таблица Менделеева. Она является самой успешной, проверенной и перепроверенной физической теорией, дающей предсказания с невероятной точностью. В таблице Стандартной модели всего 17 элементов, из которых для нашей жизни имеют значение не более десяти. Мы сами и всё, что нас окружает, состоит из трёх фермионов первого поколения – верхнего и нижнего кварков и электрона, а все физические процессы сводятся к четырём фундаментальным взаимодействиям, переносимым фотоном, глюонами и тяжёлыми калибровочными бозонами. Ну и конечно знаменитый бозон Хиггса – без него у нас бы не было массы. С непривычки названия и функции этих частиц запомнить трудно, но если постараться – задача вполне посильная без необходимости получать техническое образование. Наградой за ваш умственный труд будет исчерпывающее понимание глубинной сути вещей и стойкий иммунитет к разного рода псевдонаучным мифам.
В 1911 году Хейке Камерлинг-Оннес впервые наблюдал сверхпроводимость в образце ртути, охлаждённом до температуры жидкого гелия (3K). При такой температуре ртуть практически теряет электрическое сопротивление. Вслед за этим открытием развилась целая индустрия поиска высокотемпературных сверхпроводников – веществ, которые проявляли бы подобные свойства при значениях выше 77,35 K (-196°C) – такова температура жидкого азота, а жидкий азот можно получать в промышленных масштабах.
Сверхпроводимость (желательно – при как можно более высоких температурах) является и одним из наиболее выигрышных свойств графена, и эта тема также рассмотрена на Хабре. При этом, как и в случае с развитием индустрии высокотемпературных сверхпроводников, изучение свойств графена привело к поиску его более дешёвых и удобных синтетических аналогов, то есть, двумерных соединений с подходящей кристаллической решёткой и нужными физико-химическими свойствами. В марте 2023 года уважаемый @gregyku опубликовал на Хабре статью «Какая судьба у двумерных материалов в России?». Сегодня я напомню, чем кроме сверхпроводимости так интересен графен, а также расскажу об одном из наиболее перспективных соединений, похожих на графен – нитриде бора.
В каких случаях мы видим росу на траве по утрам?
Каждый с детства из классической литературы знает про «туман над речкой после заката» и про «росу на траве по утру».
Для примера приведу фотографии реальных пейзажей к этим пасторальным литературным штампам (см.рис.1-3)
Есть известный парадокс «чайного листа», якобы объяснение которого приписывают Эйнштейну и которое заключается в том, в том, что у дна чашки на жидкость действует сила трения, что вызывает появление вторичного потока, который в итоге и сносит чаинки к центру.
Возникает вопрос, а так ли верна его трактовка с точки зрения современных знаний и накопленного экспериментального материала? Возможная альтернативная трактовка данного феномена и некоторые следствия из него и являются темой данной статьи.
Многие исследователи предполагают, что человечество смоделировано вместе с остальной частью физической вселенной - эта идея является Гипотезой Симуляции ( Simulation Hypothesis). В этой статье мы не оцениваем доказательства за или против такого утверждения, а вместо этого задаем научный вопрос по информатике, а именно: можем ли мы взломать такую симуляцию? Более формально вопрос можно было бы сформулировать так: могут ли обычно разумные агенты (люди), помещенные в виртуальные среды, найти способ побега из них? Учитывая, что современная литература по сдерживанию ИИ дает утвердительный ответ (хотя ИИ не может быть сдержан в долгосрочной перспективе), мы приходим к выводу, что должно быть возможно вырваться из симуляции, по крайней мере, с помощью сверхразумного ИИ (AGI). Напротив, если побег из симуляции невозможен, сдерживание ИИ должно быть возможным. Наконец, в статье рассматриваются и предлагаются идеи для взлома симуляции и анализируются этические и философские вопросы такого начинания.
