Как стать автором
Обновить

Комментарии 51

Это скорее к сфере астрономии относится, но можно добавить что в конце этого года наконец подтвердили наличие облаков Кордылевского, которые впервые обнаружили ещё аж в 1956 году.
Да, хорошая работа. Интересно, насколько опасными эти облака могут быть для спутников.
Разве сверхпроводимость в графене не была описана несколько лет назад в «Теории большого взрыва»? (14 серия 3-го сезона) 2010г.

К сожалению, у доктора Купера в тот раз ничего не получилось ;) да и графен у него был однослойный.

Хотя в 2010 году все только и говорили про графен, в частости про гигантскую мобильность электронов в нем. Поэтому надежды на сверхпроводимость были.

Странно, что ничего не упомянули про невозможный двигатель. Кстати, кто-нибудь в курсе чем эта история закончилась?

Так это же научные итоги года, шарлатанам тут места нет.
Они скорее другому ведомству будут интересны, которое на машинах с мигалками.
А точно это шарлатанство? Я вот тоже следил за этой историей, последнее, что было, читал что НАСА строит прототипа для проверки. Есть какие-то хорошие статьи, которые показывают, что это «вечный двигатель»?
Закончилось там все предсказуемо — шарлатаны написали отчет, в который их сразу же ткнули носом, ибо там было полное фиаско. А потом случилось еще одно — у них выдал тягу выключенный двигатель.

Вспоминается история
про жалобы жителей на сотовую вышку и ответ «это еще что, представьте что начнется когда мы ее включим!»

Спасибо, закрыли гештальт. Потому что ну по всем показателям не может такого быть, но очень хотелось, чтобы оказалось правдой.
Ребята из Дрезденского технического университета подловили их.
«Это четко показывает, что «тяга» происходит не от EmDrive, а от паразитного электромагнитного взаимодействия. Мы использовали как можно больше закрученных или коаксиальных кабелей, но в конечном итоге некоторые магнитные поля проникали через наши кабели и разъемы», — заявили авторы исследования. Свои выводы специалисты представили на конференции Space Propulsion в Севилье.

Сами же китайцы в итоге заявили, что не учитывали показатели силы горизонтальных составляющих, а брали только 2 вертикальных. А вообще это старая байка, автором был 20 лет назад британец Роджер Шойер
невозможный двигатель

Вот мода пошла — спойлеры прямо в название пихать.
Наконец-то насчёт метра меня услышали, (я вообще хотел округлить до 300000000) но хоть целое число).
интересно насколько изменился световой год/парсек?
Так определение метра не менялось, он задается через скорость света и число 299 792 458 аж с 1983 года.

До этого он задавался через длину волны одного из переходов криптона и другое число. Погрешность при переопределении составила, очевидно, не более 1/299 792 458 — это гораздо точнее, чем любые астрономические измерения.
М-да что-то я потупил, ещё помню в советском учебнике уже было целое число.
А как быть, если какие-то эксперименты уточнят значение постоянной Планка? Будут менять значение киллограмма?
Постоянную Планка не получается измерить с точностью лучше 10-8, но этого достаточно — точнее измерять массу и не нужно.

Предыдущий эталон килограмма давал точность порядка 10-6 просто из-за того, что он терял вещество.
А можете обьяснить, почему? Есть какие-то фундаментальные причины, что точнее нельзя? Я пытался разобраться, читал про эксперименты, но что-то не сдюжил
Точно не скажу, не интересовался вопросом.

Вообще в этом вся суть метрологии: пока стандарта хватает, никто его переопределять не будет. Скажем, точные измерения массы никому неинтересны, поэтому что там за погрешностью в 10-8 — непонятно. А вот точное время абсолютно необходимо для спутниковой навигации, поэтому там перспективы и ограничения изучены получше.
Так вроде ПП 6.62607015 × 10^−34 Дж·с

секунда задается через два энергетических уровня в атоме цезия, расстояние между которыми в точности равно 9 192 631 770 Гц.

Из Википедии:
Секунда — время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.


Т.е. электрон в атоме цезия переходит на другой энергетический уровень, что сопровождается излучением света определенной частоты. Через эту частоту излученного фотона (“период” в тексте википедии — величина обратная частоте) и определяется секунда.


Никакого расстояния между энергетическими уровнями тут нет. Нет даже «расстояния», измеряемого в герцах ))

Есть такая магическая формула E = hν, позволяющая измерять энергию в Герцах. И — сюрприз, сюрприз — она оказывается в точности равной частоте фотона, излученного при переходе между двумя уровнями.

Это не говоря о том, что атом цезия в атомных часах ничего не излучает, а делает кое-что более хитрое. Но про это, похоже, другую статью писать придется.

Ок, теперь понятно, что под расстоянием вы имеете в виду разницу энергий, и пересчитываете её в частоту через постоянную Планка.


атом цезия в атомных часах ничего не излучает

Википедия в статье “Атомные часы” в нескольких местах уверяет, что излучение есть.
И потом, если от атома нет излучения (фотон тут же поглощается обратно?), то что тогда в атомных часах измеряется?

Понимаете, я сам сейчас над атомными часами работаю, поэтому статью на википедии комментировать не буду — чукча не читатель, чукча писатель.

Измеряется в часах частота осцилляций Раби, которая задается расстоянием между атомными уровнями. На пальцах я это не объясню, можете глянуть ссылку в моем предыдущем комментарии.

Справедливости ради
атомы в некоторых часах все-таки излучают фотоны в конце цикла. Но к определению времени это отношения не имеет, и частоту этих фотонов не измеряют.
Вы пишите статью об атомных часах, и она будет на Хабре? Если это так, то, пожалуйста, осветите в ней такой момент, трудный для моего понимания.
Секунда определяется как разность между двумя энергетическими уровнями в атоме цезия, соответствующая энергии фотонов с частотой 9192631770 Гц. А чем определяется энергия фотонов, выражаемая такой частотой? Почему на высоте 20000 км в земную секунду их частота/энергия на 5 Гц выше? Мы знаем, что следствием уменьшения энергии фотонов и других частиц материи вблизи массивного тела является замедление всех процессов с их участием — замедление хода времени. Но что является причиной уменьшения энергии частиц вблизи массивных тел?
Возможно, причиной служит уменьшение там плотности энергии вакуума. Если в физике есть этот параметр, то, каким бы ни было его значение с точек зрения ОТО и КТП, он вполне может отклоняться от «космической нормы» — снижаться вблизи массивных тел. И цезивые часы на Земле реагируют на это установленным образом.
Данный вопрос важен тем, что позволяет приблизиться к пониманию квантовой природы гравитации, которая ускользает при описании её проявлений в ОТО. Ведь ОТО описывает только влияние материи на искривление метрики пространства-времени и влияние искривлённой метрики на движение материи. О влиянии искривлённой метрики на энергию частиц Эйнштейн, по-моему, ничего не говорил.
и если вас внезапно занесет на Марс, то вы сможете восстановить всю систему единиц.

А что получится с килограммом на Марсе — он будет другой, или на марсе будет не килограмм, а 380 грамм? А то я не очень понял этот момент.

Вы путаете массу и вес. Вес [Ньютоны] — это сила воздействия тела с некоторой массой [граммы] на опору, F = mg. На Марсе уменьшится именно вес из-за меньшего g.

А разве от гравитации не меняется само течение времени, а следовательно и все остальные физические величины?
Я не копал так глубоко, но если изменение течения времени заметно уже на орбите Земли, то на планете с гравитацией почти в 3 раза меньше, разве не будет разница в физике такова, что погрешность все равно будет, независимо от того к планку привязаны единицы или с собой эталон везти?

Если может кто-то привести какие-то примеры насколько много бреда в моих словах, или если не бред, то какова разница в погрешностях новым и старым способом?
На измерение секунды через фотоны от атома цезия влияет только скорость движения источника относительно измеряющего прибора, особенности эффекта Доплера. Метр определён через измеренную секунду и скорость света в вакууме, которая в теории относительности постоянна в любой системе отсчёта.
В изменении течения времени на орбите больше виновато само перемещение относительно приборов на Земле, чем гравитация.

tl;dr изменений:
  • Килограм, ампер и моль задаются без помощи моделей сферических коней в вакууме, а вполне обычных отношений констант и других величин
  • Измерение градуса Кельвина не будет зависеть от конкретного вещества (раньше задавался через температуру тройной точки воды)
  • У всех величин определения имеют одинаковую структуру
Ну почему же бред — наоборот, хороший вопрос по делу.

Что самое прекрасное, на него сложно дать окончательный ответ — квантовая механика пока что не дружит с гравитацией, поэтому, скажем, постоянная Планка вполне может меняться в каких-то теориях.

При этом определениям величин это не очень мешает: гравитация на поверхности Земли замедляет время меньше, чем на 10-9, а постоянная Планка известна с точностью хуже 10-8. Метрология — штука утилитарная: если что-то кажется неизменным, можно сделать его стандартом; когда оно начнет изменяться, можно будет придумать новый.
На самом деле вопрос конечно интересный, но его так просто в паре слов не разрешить. Со временем вообще интересная вещь происходит, но даже не из-за какого то парадокса, а из-за того, как именно сформулировано это понятие, все зависит от того, в какой системе считать. Этот вопрос поднимался еще у древних греков — апории Зенона. С одной стороны, уже там заложен вопрос дискретности (вещество) и непрерывности (поле).

Но тут интересен другой момент (первый апорий, Дихотомия) — как рассматривать время для стороннего наблюдателя и для участника процесса. По Зенону, если имеется предел деления материи, то при движении переход между точками идет прыжком — исчезновение в одной точке и появление в другой — и это уже принцип неопределенности Гейзенберга. Если же брать для непрерывного деления (поле) и конечного времени (внешний наблюдатель), то бесконечное количество отрезков преодолевается за конечное количество времени, то есть бесконечная скорость (число интервалов в секунду).

Если же брать второй апорий (Ахиллес и черепаха), то рассматривая время исключительно в системе этих 2 объектов (для стороннего наблюдателя Ахиллес бежит в 10 раз быстрее черепахи), получается, что расстояние меняется в 10 раз, потом еще в 10 и так до бесконечности — не только перегнать, но и догнать получится только в том случае, если либо есть предел деления материи (минимальный интервал), либо если время определяется исключительно по внешним процессам, а не внутри этой системы.

Вот так и повелось, что мы пока объединяем понятия времени и для макромира и для микро, а по хорошему это надо все же разделять — так как по сути это несколько разные понятия, соприкасающиеся как раз по «порциям» квантов. Кстати, и впервые возникла потребность в этих различиях именно когда Планк пытался решить задачу Кирхгофа по соотношению между испускаемой и поглощаемой энергией тел (для задач создания модели эволюции звезд)
Замедление течения времени, сокращения расстояний и прочие релятивистские эффекты обнаруживаются лишь при переходе между разными системами отсчёта. Но внутри одной системы отсчёта ничего не меняется, там идёт т.н. «собственное время», и вся фундаментальная физика остаётся такой же. Собственно, в этом и смысл общего принципа относительности: в любой (даже неинерциальной!) системе отсчёта фундаментальные физические законы одинаковы.

Гравитация на поверхности планеты может вносить погрешность за счёт приливных ускорений, т.е. разницы гравитационного потенциала в разных частях измерительной установки. Но это может быть заметным лишь при достоточно больших размерах установки, либо при крайне неоднородном гравитационном поле.
Но это может быть заметным лишь при достоточно больших размерах установки

Отнюдь. Хорошие атомные часы (типа нынешних эталонов) видят изменение времени за счет земной гравитации (по ОТО) если их поднять на десять метров.


Экспериментальные — на десятки сантиметров. В узких кругах ходят шутки, что верх часов тикает быстрее чем их низ.

Вот очень интересный вопрос, только не пинайте сильно.
Как вообще определить массу, и что это в конечном итоге?
Взвешиванием мы определим вес, при этом остается вопрос вес чего мы определили? Определенного вещества, или вещества вместе с содержащимися в нём атмосферными газами. Как то всё расплывчато,
Постоянная Планка измеряется в Дж*с, что эквивалентно кг*м²/с, метр и секунда измеряются по заданным определениям, килограм — через эти три величины.
Вес зависит от гравитации, а это сильно портит точность измерений.
В конечном итоге, массы используется в вычислении силы взаимодействия двух объектов (то есть притяжения).
Понятно, что массу проще определить для твердых объектов, у которых молекулы в кристаллической решетке стабильны. А у таких, как газ — сперва нужно договориться о плотности измеряемого объекта.
Вообще существует две массы — гравитационная (которая тяготение) и инерционная (которая хочет сохранять равномерное-прямолинейное движение). Скажем, на МКС весы измеряют именно вторую, ибо первая веса на дает.

На сегодня эксперименты показывают, что эти массы равны с огромной точностью (лучше 10-10).

А может вы подскажете как я покупаю яблоки если на ценнике указана цена за килограмм, а не ньютон?
Если я покупаю яблоки и на экваторе и за полярным кругом, то в одном случае меня обвешивают или весы в магазинах калибруются исходя из места установки?

Так и покупаете, с погрешностью. Лабораторные весы сейчас в большинстве своем имеют настройку-калибровку под ускорение свободного падения в месте использования. А вот весы, так сказать, массового потребления, наоборот, почти не имеют. Хотя крупные компании-производители заранее калибруют весы на заводах под усредненную величину g в регионе предполагаемого использования. Также для локальных производителей g при калибровке мало отличается от g в месте использования. Но на этом всё.

но ведь обвешивать незаконно. Нет я понимаю что есть некоторая погрешность, но тут уже продавцы должны понимать что в их интересах откалибровать весы, чтобы не отдавать лишнего.
И вообще... что я вообще покупаю, если указан ВЕС в килограммах? Я покупаю вес или массу? Т.е. что будет считаться обманом, если купив килограмм яблок их масса окажется меньше килограмма? Или вес меньше какого-то?

Ньютон в свое время предположил, что гравитационный параметр и инерционный (Галилеевский) имеют одинаковую фундаментальную природу. Этот параметр он назвал массой. Собственно это допущение и стало ядром его двух законов (кстати, понятие ускорения тоже он ввел, как и понятия силы/функции F, как математической функции этих величин, он же все же был математиком).
А вот гравитационная сила действительно меняется, так как g зависит от расстояния между центрами масс — на тех же спутниках иногда используется метод пассивной орбитальной стабилизации — «поплавок» или же «грузик», так как плотность спутника неоднородна и он ориентируется более плотной частью «вниз», ну или удаленным «поплавком вверх»
Это создает периодическую сверхрешетку, которая влияет на энергетические зоны графена и приводит к сверхпроводимости при «магическом» угле.

Вот без контекста подумал бы это из области заряженной воды и проч.

Последнее исследование про петли тянет на шнобелевскую премию

Про сверхпроводимость в купратах вроде всё понятно даже на пальцах: есть решётка Cu-O, внутри сидит огромный Ba, сдавливающий Y внутри тех самых плоскостей проводимости:
image

Чем выше внутренние напряжения — читай, тем тоньше Ba и жирнее Y/La, тем выше критическая T. Поэтому самые высокотемпературные ВТСП — Hg вместо Y/La и Ca вместо Ba. Идеально было бы Hg поменять на какой-нибудь 112ый стабильный изотоп, а Ba на Ca или Mg, сверхпроводящая плоскость была бы огого какого размера, но тогда из-за напряжений такая решётка не существовала бы. Вот и всё объяснение!
Почему плоскость становится сверхпроводящей — так полно же электронов от меди, от центрального атома (Hg или Y), в какой-то момент термические колебания атомов перестают влиять — появляется сверхпроводимость.

Растущий кристалл — это материаловедение как-то лихо записали в физику ;)
На самом деле забавно, что если присмотреться, то будет видно, как новый слой атомов формируется и «ложится» почти мгновенно, т.е. вот оно зреет-зреет-зреет и бац — новый слой. Этот момент как-то упускается из виду…
Про сверхпроводимость в купратах вроде всё понятно даже на пальцах

Ты сходи на Воробьевы, открой им секрет, а то мучаются, бедные ;) По секрету скажу, что про напряжения в решетках они в курсе, равно как и про более чудесные сверхпроводники — сероводород, например.


А вот с физикой проблемы такие же, как и 20 лет назад: что там за коллективные состояния электронов, как d-wave coupling работает, как магнитные поля себя ведут, как параметр порядка устроен — непонятно.


С кристаллами тоже мимо:



Это доля верхнего слоя, выросшая к данному моменту. Слой растет секунд 10, пауза между слоями — пара секунд.
То же самое видно из дифрактометрии, которая в любой эпитаксиальной машине стоит. Никакого "бац — новый слой" там и близко нет.

1. Ну они знают про ВТСП, и как их делать тоже. Формально все эти ВТСП синтезированны материаловедами и химика без оглядки на физику, и получены Tc, а Вы, физики, уже ломайте там голову на тему коллективных состояний, откуда они берутся и почему не исчезают при высоких температурах типа 200К.
2. А на видео выглядит, бац и готово. Я бы согласился тут с solariserj, что есть пересыщение, которое практически мгновенно снимается, как только на атомарно гладкой поверхности появляется центр(ы) кристаллизации.
Ты правда думаешь, что они не умеют строить графики по своим же данным? ;)
Оганов же рассказывал про H3S. Странно, что интересующиеся люди не смотрят его лекции.
При осаждении на ровной поверхности кристалла, при понижении температуры(зреет-зреет-зреет) уменьшается подвижности атомов, и вот один случайный атом(бац) устанавливает связь с нижним слоем, и это считается что возник центр кристаллизации слоя. Далее так как по сравнению с остальной гладкой поверхностью, где связь может возникнуть только с одним атомом(нижним), вероятность создание связи выше рядом с образовавшимся локальным выступом, так как там связь устанавливается сразу с двумя атомами. Далее рядом уже с этими 2 добавляются ещё и еще образуя волну(«ложится» почти мгновенно). Вот видео видно что волны начинаются с одного края, значит тот край холоднее…
В закладках была статья, прочёл.
Пару слов для автора.
Вот это — образец для стиля написания. Всёго в меру, достаточно понятно для обывателя и научно обосновано. Отличный коктейль!
Естественные науки обожаю. Видел итоги года от Маркова (+свежую лекцию с Тимоновой в QQevo), Верходанова, Житенева. Молодцы, что публикуете такие вещи.
Надеюсь, молодёжь подтянется. Надеюсь на новые публикации.

Спасибо!
Если интересуетесь, обязательно зайдите на "Элементы". Скажем, там недавно Игорь Иванов подводил итоги года в физике элементарных частиц — а это редкий человек, который вообще может про такие вещи человеческим языком рассказать.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации