Рубрика «физика» - 88

Археи и бактерии из Австралии возрастом 3,5 млрд лет доказывают, что жизнь на Земле появилась раньше, чем предполагалось - 1Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Висконсинского университета в Мадисоне привели убедительные доказательства, что найденные в Западной Австралии окаменелости действительно имеют органическое происхождение. Учитывая возраст породы в 3,5 млрд лет это означает, что жизнь на Земле появилась раньше этого срока.

Формация Apex Chert в Западной Австралии — одни из самых древних и наилучшим образом сохранившихся отложений горных пород в мире. Образцы были собраны были найдены в 1982 году, микроископаемые впервые описаны в 1993 году, но в 2017 году группа американских учёных (Уильям Шопф, Анатолий Кудрявцев и др.) применила новую технику сложного химического анализа с помощью вторичного ионного масс-спектрометра и окончательно доказала, что микроскопические структуры в кремнезёме (на фотографии) имеют органическое происхождение. На данный момент эти ископаемые микроорганизмы — самые древние, которые удалось найти палеонтологам.

В исследовании описаны 11 микробных образцов пяти разных таксонов, а их морфологическое строение связано с химическими структурами, которые характерны для жизни. Некоторые из микроископаемых созданы вымершими бактериями, а также микроорганизмами из домена археи — это одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра или каких-либо мембранных органелл.

На фотографии — одно из микроископаемых возрастом 3,5 млрд лет, найденных в горной формации Западной Австралии. Масштаб на схеме: 10 мкм
Читать полностью »

Невежественные везунчики на самом дне Земли

Подлёдная ловля нейтрино - 1

Однажды днём в феврале 2000 года после долгого бурения мы с Брюсом Кочи сидели на песке в кратере вулкана на вершине Килиманджаро на высоте 5600 м. Мы сидели, прислонившись спинами к рюкзакам и наблюдали закат, и Кочи предавался воспоминаниям о своей карьере.

«Я занимаюсь этим делом не для того, чтобы быть бурильщиком. Я ненавижу машины. Я, возможно, один из немногих инженеров в мире, который так к ним относится. Я их ненавижу. Редкие случаи ярости, которые случались со мной, происходили из-за машин, которые делают не то, что должны делать».

«Я занимаюсь этим из-за опыта. Я занимался греблей на байдарках, потом уволился из хорошей аэрокосмической компании, и решил заняться экологией, а потом вернулся в инженерное дело через гляциологию, начиная с Миннесоты. Я всегда еду куда-то только из-за самого места, но не из-за бурения. Я сделаю всё возможное, чтобы бурение прошло хорошо, потому что это значит, что я смогу отправиться в какое-нибудь ещё хорошее место».
Читать полностью »

Из статьи по одномерным мирам вы знаете, что одномерным мир делает то, что положение в нём определяется одной единицей информации.

Также он должен быть непрерывным (или близким к непрерывному с практической точки зрения). Я описал несколько примеров размерностей: доходная линия, бесконечная, и представленная бесконечной прямой; радужная линия, конечная, с ограничивающими стенами, представленная отрезком; эолова линия направлений ветра, конечно-периодическая, представленная отрезком, у которого левый конец совпадает с правым, или, что то же самое, кругом. Вскользь я упомянул об ещё одном примере — о мире, бесконечном в одном направлении, и конечном в другом. В другой статье я сделал упор на то, что типов измерений бывает много, но у физических измерений пространства существуют уникальные и особые (а также весьма очевидные) свойства, отличающие их от измерений другого типа.

Дополнительные измерения: двумерные миры - 1
Рис. 1: двумерные миры
Читать полностью »

В статье по одномерным мирам я писал о различных одномерных мирах (доходной линии, радужной линии, эоловой линии) — и у всех них измерения не были физическими измерениями пространства. В чём же разница между измерением вообще и честным пространственным измерением? То есть, что имеется в виду, когда говорят, что измерение как-то связано с физическим пространством?

Это в какой-то мере элементарный вопрос с элементарным ответом, и некоторые из вас, кто чувствует себя знакомым с такими концепциями, возможно, будет скучно. Но один из интересных фактов состоит в том, что очевидный ответ, который будет дан в этой статье, в более сложном случае будет не совсем верным. И когда мы дойдём до чудесной темы о том, как связаны между собой квантовая теория поля и теория квантовых струн, мы увидим, что этого ответа уже будет недостаточно, причём по очень хитрой причине. Так что прочтите это, но не отметайте, как слишком очевидное — поскольку в будущем могут произойти совершенно неочевидные вещи.

Вероятно, лучше всего понять эту тему на сравнениях и контрастах. Возьмём радужную линию (рис. 2 из статьи по одномерным мирам). Что делает её не пространственным измерением?
Читать полностью »

image

Профессор полагает, что в ближайшие 10 – 20 лет мы станем космической цивилизацией и тем самым гарантируем своё будущее, если не сделаем ничего глупого, например, не начнём «войну в Тихом океане»

Профессор Брайан Кокс возлагает большие надежды на будущее человечества. По мнению британского учёного, решение многие наших земных проблем лежит в космосе, где есть неиспользованные ресурсы, способные удовлетворить всё возрастающие потребности человеческого рода. Это, конечно, пока мы сможем удерживать нашу тенденцию к глупости.
Читать полностью »

Ядро нейтронной звезды находится в таком экстремальном состоянии, что физики не могут договориться о том, что происходит внутри неё. Но новый космический эксперимент — и несколько сталкивающихся нейтронных звёзд — должны показать, могут ли ломаться нейтроны

Мягкая или твёрдая? Спор о том, что находится внутри нейтронной звезды - 1

Предупреждения начали приходить рано утром 17 августа. Гравитационные волны, порождённые столкновением двух нейтронных звёзд — плотных ядер умерших звёзд — омывали Землю. Более 1000 физиков обсерватории aLIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory — лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) поспешили расшифровать вибрации пространства-времени, прокатившиеся по детекторам подобно долгому раскату грома. Тысячи астрономов боролись за право стать свидетелями послесвечения. Однако официально весь этот переполох держался в секрете. Нужно было собирать данные и писать научные работы. Внешний мир не должен был узнать об этом ещё два месяца.

Этот строгий запрет поставил Джоселин Рид и Катерино Чатциоаноу, двух членов коллаборации LIGO, в неловкое положение. Днём 17 числа они должны были вести конференцию, посвящённую вопросу о том, что происходит в невообразимых условиях внутренностей нейтронной звезды. А их темой как раз было то, как должно происходить слияние двух нейтронных звёзд. «Мы вышли на перерыв, сели и уставились друг на друга, — говорит Рид, профессор Калифорнийского университета в Фуллертоне. — Так как же мы это сделаем?»
Читать полностью »

Когда я разговариваю с далёким от физики человеком о возможных дополнительных измерениях пространства, нам неизвестных, то один из самых частых задаваемых мне вопросов — это: «Как вы представляете себе дополнительные измерения? Я могу представить себе только три, и не понимаю, как можно идти дальше; для меня это бессмысленно».

Чем мы, физики, не занимаемся (по крайней мере никто из моих знакомых не утверждал, что занимается этим), так это не представляем себе дополнительные измерения. Мой мозг ограничен точно так же, как ваш, и хотя этот мозг легко создаёт трёхмерное изображение мира, в котором я могу двигаться, я не могу заставить его представить изображение четырёх- или пятимерного мира, как и вы. Моё выживание не зависело от возможности представлять что-либо подобное, так что, возможно, и неудивительно, что мой мозг на это не настроен.

Я вместо этого (и, судя по нашему обменами идеями, большая часть моих коллег тоже) разрабатываю интуицию на основе комбинации из аналогий, трюков с визуализацией и расчётов. Расчёты мы здесь опустим, но многие аналогии и трюки не так уж сложно объяснить.

Размышлениям о дополнительных измерениях можно научиться в два этапа.
1. Простой этап — научиться представлять или описывать мир с дополнительными измерениями. Вам уже известно несколько способов для этого, даже если вы это и не осознаёте — и вы можете выучить ещё немного.
2. Этап посложнее — научиться тому, как в мире с дополнительными измерениями всё работает. Как работать иглой в четырёх измерениях, а не в трёх; будут ли планеты двигаться по орбитам вокруг Солнца в шести пространственных измерениях; сформируются ли протоны и атомы? Тут вам нужно будет узнать незнакомые трюки, представляя различия между миром с только одним или двумя измерениями и трёхмерным, известным нам, миром, и работая по аналогии.
Читать полностью »

В какой-то момент времени во мне воспылал энтузиазм к постройке бытового электростатического очистителя воздуха (электрофильтра). Удивительно, но мне не удалось в сети найти годных материалов по этой области что и подтолкнуло меня к написанию данной статьи.

В первой части предлагаю познакомиться с принципами работы этих устройств, а в следующей – построить полноценный очиститель своими руками.

Электростатический очиститель воздуха своими руками. Часть 1 — принципы работы - 1
На фото коронный разряд, используемый в электростатических очистителях воздуха
Читать полностью »

Сорок раз по девяносто миллионов рублей на создание новых лабораторий, в то время как действующие сидят без денег. И мало того, что в их пользу кусок от этого мегагранта откусить нельзя, так ещё и, наоборот, из бюджета вуза придется дальше эту новую лабораторию содержать в ущерб остальным. Добавьте к этому черную зависть от коллег, цедящих по капле микрогранты от других фондов. Плюс война амбиций и замеры хиршей по всем фронтам. И чего наши научные организации в этих мегагрантах нашли, кроме проблем? Что такого они могут получить? Неужели где-то можно присоседиться? Или здесь что-то ещё?

Полупрозрачный мегагрант: как потратить 90 млн - 1

Читать полностью »

Начну с двух простых вопросов с достаточно интуитивными ответами. Возьмём чашу и шарик (рис. 1). Если мне нужно, чтобы:
• шарик оставался неподвижным после того, как я помещу его в чашу, и
• он оставался примерно в том же положении при перемещении чаши,

то куда мне его положить?

Процесс квантового туннелирования - 1
Рис. 1

Конечно, мне нужно положить его в центр, на самое дно. Почему? Интуитивно ясно, что если я положу его куда-то ещё, он скатится до дна, и будет болтаться туда и сюда. В итоге трение уменьшит высоту болтаний и затормозит его внизу.

В принципе можно попробовать уравновесить шарик на краю чаши. Но если я немного потрясу её, шарик потеряет равновесие у падёт. Так что это место не удовлетворяет второму критерию в моём вопросе.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js