Рубрика «физика» - 100

в 17:12, , рубрики: астрономия, Вселенная, история вселенной, Научно-популярное, нейтронные дыры, физика, чёрные дыры

image
Черная дыра в представлении художника

Идея о том, что во Вселенной существуют черные дыры, возраст которых практически равен возрасту самой Вселенной, появилась в научной среде довольно давно. В самом деле, ведь во Вселенной было достаточно материи для формирования черных дыр спустя совсем небольшое время после Большого Взрыва. Тем не менее, это лишь гипотеза, доказать которую достаточно сложно — ведь инструментов для обнаружения изначальных обитателей Вселенной у ученых практически нет.

Недавно группа физиков предложила необычный метод поиска древних черных дыр. Ученые предположили, что такие объекты вполне способны поглощать нейтронные звезды (сформировавшиеся впоследствии, да). Сами они не могут выйти за пределы гравитационного коллапса, но скорость их вращения достаточна для того, чтобы часть вещества все-таки вырвалась из объятий черной дыры.
Читать полностью »

в 13:41, , рубрики: квантовая физика, Кванты, поля, теория поля, физика

1) шар на пружине, ньютоновская версия
2) квантовый шар на пружине
3) волны, классический вид
4) волны, классическое уравнение движения
5) квантовые волны
6) поля

Вот мы, наконец, и добрались до нашей цели: понять, что на самом деле представляют собой те штуки, что мы зовём «частицами», а именно – электроны, фотоны, кварки, глюоны и нейтрино. Всё, это, конечно же относится к современной науке. Стоит помнить, что в науке нет никаких гарантий того, что текущее понимание не будет в дальнейшем углублено.

Предыдущая статья описывала, что такое поля – объекты, обладающие значением в любой точке пространства и в любой момент времени (функции от пространства и времени), удовлетворяющие уравнению движения, и физически осмысленные в плане того, что они способны переносить энергию из одного места в другое и влиять на физические процессы Вселенной.

Мы узнали, что большинство знакомых нам полей описывают свойство среды, такой, как высота верёвки или давление в газе. Но также мы узнали, что в эйнштейновской теории относительности существует особый класс полей, релятивистские поля, не требующие среды. Или, по крайней мере, если у них и есть среда, она весьма необычная. Ничто в уравнениях поля не требует наличия какой-то среды и не говорит о том, какое свойство этой среды описывают релятивистские поля.
Читать полностью »

в 6:34, , рубрики: Блог компании ASUS Russia, Научно-популярное, физика, фундаментальная наука

Самые перспективные эксперименты современной физики - 1

Чтобы лучше понять нашу Вселенную и определить роль человека в ней, ученые создают всё более амбициозные инструменты и проводят масштабные эксперименты. Наука давно перешла рубеж, за которым не хватает усилий гениев-одиночек, проводящих опыты в своих частных лабораториях. Сейчас большая наука требует дорогостоящих исследований, годами поддерживаемых научными группами из многих стран.

Чем масштабнее эксперименты, тем более впечатляющие открытия нас ждут. Как определить масштаб? Для этого достаточно знать сумму затрат на строительство, количество персонала и физические размеры самого проекта. Не будем забывать и про научную полезность проекта с точки зрения обычного человека.
Читать полностью »

в 9:30, , рубрики: nanotech, science, this is science, будущее здесь, иллюзии, нанотехнологии, Наночастицы, наука, наука и технологии, Научно-популярное, оптика, физика, химия, цвет
Мета-материалы: оптические иллюзии структурного цвета - 1

Говорят, что у нано- и микромира нет цвета, потому что размер частиц меньше длины волны. Соответственно волновые свойства света, такие как дифракция и интерференция, превалируют над обычным поглощением, отражением. Однако есть в природе масса удивительных примеров, когда цвет формируется именно за счёт микро-структур, как например, у бабочек или в кристаллах опала.

Если Природе потребовались долгие миллионы лет эволюции, чтобы создать всё многообразие цветов, то учёные материаловеды и физики за последние несколько десятков лет научились в прямом смысле слова «синтезировать» цвета в лаборатории. За достижениями науки в области мета-материалов и цветными, но бесцветными микроструктурами добро пожаловать под кат!
Читать полностью »

в 14:04, , рубрики: волны, квантовая физика, поля, физика, метки:

1. Разбираемся в физике частиц: мяч на пружине
2. Разбираемся в физике частиц: 2) квантовый шар на пружине
3. Разбираемся в физике частиц: 3) волны, классический вид
4. Разбираемся в физике частиц: 4) волны, классическое уравнение движения
5. Разбираемся в физике частиц: 5) квантовые волны

На самом деле мы уже некоторое время назад зашли на территорию полей, просто я вас об этом не предупредил – я хотел сконцентрироваться на волнах, возникающих на этих полях. Описывая то, как ведут себя волны, мы выражали их форму и зависимость от времени при помощи функции Z(x,t). Ну так вот, Z(x,t) – это поле. Это функция пространства и времени с уравнением движения, определяющим её поведение. Подходящей функцией движения была бы такая, что если Z увеличивается или уменьшается в определённой точке, то Z будет уменьшаться или увеличиваться в соседних точках чуть попозже. Эта особенность позволяет волнам оказываться в числе решений уравнения.

В этой статье мы посмотрим на несколько примеров полей Z(x,t), чьи уравнения движения разрешают наличие волн. Физическая интерпретация у этих полей будет самой разной. Они описывают разные свойства разных материалов. Но уравнения, которым они удовлетворяют, и волны, которые они демонстрируют, будут удовлетворять очень похожей математике, и вести они себя тоже будут похоже, несмотря на различное физическое происхождение. Это в будущем станет очень важным моментом.
Читать полностью »

в 15:50, , рубрики: желе, квантовая физика, Научно-популярное, пространство, теория относительности, физика

Не то, что вы думаете

image

Попросите группу физиков и философов определить «пространство», и вы, скорее всего, увязнете в долгой дискуссии, в которой будут встречаться такие глубокие, но бессмысленные комбинации слов, как «сама ткань пространства-времени является физическим проявлением концепций квантовой энтропии, сотканной воедино универсальной природой местоположения». Если подумать, может вам и не стоит затевать глубокие дискуссии между физиками и философами.

Является ли пространство просто бесконечной пустотой, лежащей в основе всего? Или же это пустота между объектами? Что, если пространство – это ни то, ни другое, а вовсе даже и физическая сущность, способная плескаться, будто ванна с водой?

Оказывается, что природа пространства – одна из величайших и самых странных загадок Вселенной. Так что приготовьтесь к… пространным рассуждениям.
Читать полностью »

в 9:27, , рубрики: астрономия, космос, плазма, физика

Задумывались ли Вы когда-нибудь над тем, что содержится в межзвёздном или в межгалактическом пространстве? В космосе абсолютный физический вакуум, а стало быть ничего не содержится. И Вы будете правы, потому что в среднем в межзвёздном пространстве около 1000 атомов на кубический сантиметр и на очень огромных расстояниях плотность вещества ничтожно мала. Но тут не всё так просто и однозначно. Пространственное распределение межзвёздной среды нетривиально. Помимо общегалактических структур, таких как перемычка (бар) и спиральные рукава галактик, есть и отдельные холодные и тёплые облака, окружённые более горячим газом. В межзвёздной среде (МЗС) огромное количество стуктур: гигантские молекулярные облака, отражательные туманности, протопланетные туманности, планетарные туманности, глобулы и т. д. Это приводит к широкому спектру наблюдательных проявлений и процессов, происходящих в среде. Далее списком перечисляются стуктуры, присутствующие в МЗС:

  • Корональный газ
  • Яркие области HII
  • Зоны HII низкой плотности
  • Межоблачная среда
  • Тёплые области HI
  • Мазерные конденсации
  • Облака HI
  • Гигантские молекулярные облака
  • Молекулярные облака
  • Глобулы

Мы не будем сейчас вдаваться в подробности что есть каждая структура, так как тема данной публикации — плазма. К плазматическим структрам можно отнести: корональный газ, яркие области HII, Тёплые области HI, Облака HI, т.е. практически весь список можно назвать плазмой. Но, возразите Вы, космос физический вакуум, и как же там может быть плазма с такой концентрацией частиц?
Читать полностью »

в 4:08, , рубрики: астрономия, звезды, Научно-популярное, небо, прошлое и будущее, физика

Как выглядело небо в прошлом и будущем - 1

Солнце располагается в весьма спокойном месте: в 27,2 тыс. световых лет от центра галактики, на краю рукава Ориона. И в рамках человеческой жизни — на видимом невооружённым глазом небе практически ничего не происходит (за исключением движения планет). Но даже в истории человеческой цивилизации, так было не всегда. И такая ситуация не является стандартной даже для нашего Млечном пути (ну и других галактик тоже).

А при переходе на масштабы тысячелетий — даже в диске нашего Млечного пути находятся места (с плотным скоплением звёзд), где постоянно что-то происходит: так скажем шаровое скопление M71 (изображено на фото) имеет около 10 тысяч звёзд в диаметре всего 27 световых лет (в таком же радиусе от нас находится менее 250 звёзд). Такая плотность звёзд приводит к тому, что за несколько тысяч лет, звёздное небо полностью преображается, а звёздные карты — становятся безнадёжно устаревшими (за счёт вращения отдельных звёзд, их групп, и групп из их групп вокруг общего центра масс).

Но раз уж мы «застряли» здесь, давайте поговорим о самых примечательных событиях которые будут происходить в нашей округе в будущем, и происходили в прошлом:Читать полностью »

в 8:12, , рубрики: amd, intel, Железо, закон Мура, Параллелизм, Процессоры, физика, метки:

Примечание. Дата публикации статьи: 26.12.2015. За прошедшее время некоторые тезисы автора подтвердились реальными фактами, а некоторые оказались ошибочными — прим. пер.

Закон Мура достиг предела - 1В последние 40 лет мы видели, как скорость компьютеров росла экспоненциально. У сегодняшних CPU тактовая частота в тысячу раз выше, чем у первых персональных компьютеров в начале 1980-х. Объём оперативной памяти на компьютере вырос в десять тысяч раз, а ёмкость жёсткого диска увеличилась более чем в сто тысяч раз. Мы так привыкли к этому непрерывному росту, что почти считаем его законом природы и называем законом Мура. Но есть пределы этому росту, на которые указал и сам Гордон Мур. Мы сейчас приближаемся к физическому пределу, где скорость вычислений ограничена размером атома и скоростью света.

Канонические часы Тик-так от Intel начали пропускать такты то здесь, то там. Каждый «тик» соответствует уменьшению размера транзисторов, а каждый «так» — улучшение микроархитектуры. Нынешнее поколение процессоров под названием Skylake — это «так» с 14-нанометровым технологическим процессом. Логически, следующим должен стать «тик» с 10-нанометровым техпроцессом, но Intel теперь выдаёт «циклы обновления» после каждого «так». Следующий процессор, анонсированный на 2016 год, станет обновлением Skylake, всё ещё на 14-нанометровом техпроцессе. Замедление часов Тик-так — это физическая необходимость, потому что мы приближаемся к лимиту, где размер транзистора составляет всего несколько атомов (размер атома кремния — 0,2 нанометра).
Читать полностью »

в 13:33, , рубрики: квантовая физика, колебания, физика

Напоминание: квантовый шар на пружине

В первой статье серии мы изучали шар массы М на пружине жёсткости К, и нашли, что у его колебаний:

• Будет формула $ z(t)=z_0 + A cos [ 2 π ν t ] $.
• Энергия $ E=2 π^2 ν^2 A^2 M $.
• Уравнение движения $ d^2z/dt^2=– K/M (z – z_0) $

Где уравнение движения принуждает к ν = √ K/M / 2π, но позволяет амплитуде А быть любой положительной величины. Затем во второй статье мы увидели, что квантовая механика, применимо к колебаниям, ограничивает их амплитуду – она уже не может быть любой. Вместо этого она квантуется, она должна принимать одну из бесконечного количества дискретных величин.
Читать полностью »

1...1020...99100101...110120...228
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js