Рубрика «Научно-популярное» - 522

Самое знаменитое уравнение Эйнштейна вычисляется более красиво, чем это можно было бы ожидать.

Спросите Итана №78: почему E=mc2? - 1

Из специальной теории относительности вытекает, что масса и энергия являются разными проявлениями одного и того же – концепция, среднему уму незнакомая.
— Альберт Эйнштейн

Некоторые научные концепции настолько меняют мир и настолько глубоки, что практически каждый знает о них, даже если полностью и не понимает. Почему бы не поработать над этим вместе? Каждую неделю вы отправляете ваши вопросы и предложения, и на этой неделе я выбрал вопрос Марка Лиюва, который спрашивает:

Эйнштейн вывел уравнение E = mc2. Но единицы энергии, массы, времени, длины уже были известны до Эйнштейна. Так как же оно так красиво получается? Почему там нет какой-нибудь константы для длины или времени? Почему это не E = amc2, где a – какая-нибудь константа?

Если бы наша Вселенная не была устроена так, как сейчас, то всё могло бы быть по-другому. Давайте посмотрим, что я имею в виду.

Спросите Итана №78: почему E=mc2? - 2

С одной стороны, у нас имеются объекты с массой: от галактик, звёзд и планет до самых мелких молекул, атомов и фундаментальных частиц. Хотя они и крохотные, у каждой из компонент того, что известно нам под именем материи, имеется фундаментальное свойство массы, что означает, что даже если исключить его движение, даже если замедлить его до полной остановки, он всё равно будет оказывать влияние на все остальные объекты Вселенной.
Читать полностью »

История конденсаторов часть 2: современная эра - 1

В предыдущих сериях:
История конденсаторов часть 1: первые открытия
Конденсаторы для «чайников»

В начале истории конденсаторов они использовались в основном для получения первых представлений об электричестве, ещё даже до того, как были открыты электроны. Это было время для публичных демонстраций достижений науки, например, в виде держащихся за руки людей, через которых пропускали ток конденсатора. Современная эра развития конденсаторов начинается в конце 18-го века, когда началось практическое применение электричества, потребовавшее изготовления конденсаторов с определёнными свойствами.

Лейденские банки

История конденсаторов часть 2: современная эра - 2
Маркони с передающим аппаратом

Одним из примеров практического использования стали искровые трансмиттеры, появившиеся до 1900 года и существовавшие в первом и втором десятилетиях. Трансмиттеры набирали большое напряжение для разряда через зазор, и потому с этой целью использовались керамические конденсаторы, которые могли выдержать такое напряжение. Кроме того, для этого требовалась высокая частота. Это были, по сути, лейденские банки, и для получения нужной ёмкости им требовались большие размеры.

Слюда

В 1909 году Уильям Дубилье [William Dubilier] изобрёл слюдяные конденсаторы меньшего размера, которые использовались на принимающей стороне в резонансных контурах беспроводного оборудования.

Ранние слюдяные конденсаторы представляли собою слои слюды и медной фольги, сжатые вместе в «пакетные слюдяные конденсаторы». Они были ненадёжными, и из-за того, что между слоями слюды и фольги оставались воздушные зазоры, были подвержены коррозии и окислению, а расстояние между пластинами могло меняться, что приводило к изменениям ёмкости.
Читать полностью »

Море Ясности, день 3: Амбиции - 1

Третий день фестиваля «Море Ясности»:

  • Музеи Отечественной войны 1812 года и музей железнодорожной техники на Рижском вокзале
  • Обновления экспозиции Музея космонавтики на ВДНХ
  • Третий день фестиваля «Море Ясности»

Читать полностью »

image
Кадр из сериала «Чёрное зеркало»

Из вчерашнего пресс-релиза Netflix стало известно, что премьера британского научно-фантастического сериала «Чёрное зеркало» (Black Mirror) состоится 21 октября. Третий сезон шоу будет состоять из шести эпизодов, к которым добавят специальную «рождественскую серию». Команда сериала осталась без изменений: автором сценария остаётся его создатель — Чарли Брукер, ответственный за появление предыдущих двух сезонов (и специального эпизода «White Christmas»), а в роли исполнительного продюсера заявлена Аннабель Джонс, ранее занимавшаяся первыми сериями «Чёрного зеркала».

Таким образом, прошлогодние слухи о возвращении сериала на экраны под руководством старой команды подтвердились. Интересно также отметить, что сезон содержит сразу семь серий, что выглядит необычно по сравнению с предыдущими двумя, которые состояли из трёх эпизодов.
Читать полностью »

Подзабытый гигант: радиотелескоп ТНА-1500 - 1
Источник фото

Одни уникальные инженерные объекты далекого прошлого сохраняются почти в первозданном виде (Шуховская башня), хотя и теряют было значение, другие же постепенно теряют былой лоск, а затем полностью разрушаются. Многие уникальные объекты, построенные в советскую эпоху, сейчас выглядят лишь как декорации к фильму ужасов — нагромождение серого бетона, битого кирпича и ржавых железных конструкций. Одним своим видом они навевают печаль. А стоит вам подсчитать стоимость объекта и печаль многократно усиливается — миллиарды рублей буквально валяются под ногами кучами мусора.

Но есть сооружения, которым повезло выстоять период упадка, продолжить работу и получить дальнейшее развитие. На заглавной фотографии вы видите объект, в прошлом называвшийся Центром космической связи Особого Конструкторского Бюро МЭИ «Калязин». Сейчас название более лаконично — Калязинская радиоастрономическая обсерватория. Она расположена в 200 километрах к северу от Москвы и на ее территории находится уникальный радиотелескоп ТНА-1500, он же РТ-64 (РТ — радиотелескоп, а 64 — диаметр антенны).
Читать полностью »

«Если человек, рождённый слепым, может на ощупь различать формы предметов, такие как сфера и куб, сможет ли он, получив способность видеть (но уже без помощи осязания), определить эти объекты только при помощи зрения, соотнеся их с имеющимся у него тактильным представлением?» Так звучит задача Молинью, мысленный эксперимент, сформулированный в 1688 году. И сам Уильям Молинью, и Джон Локк, в письме к которому он описал эту задачу, склонялись к отрицательному ответу.

image

Значительную часть информации зрячий человек получает благодаря глазам. Часто мы сознательно «лишаем» себя одного из органов, полезных для ориентации в пространстве — затыкаем уши наушниками и слушаем музыку, получая удовольствие. Человек, потерявший зрение в сознательном возрасте, продолжает мыслить обычными для зрячего категориями — он представляет картинки происходящего, мозг создаёт их из получаемой от других органов информации. Те же, кто родился слепым, видят мир иначе. Если потерявший зрение человек представит отдых на море, “увидев” воду и песчаный пляж, то слепой от рождения почувствует песок между пальцами и бриз на коже, услышит звуки волн. Даже после восстановления зрения мозг этих людей не сразу способен воспринять определённые предметы и явления.
Читать полностью »

Что случится со всеми звёздами Вселенной, когда они постареют? Ничто не может существовать вечно, и звёзды тоже не могут. Почему? Потому, что у них заканчивается топливо: например, весь водород превращается в гелий. Когда топливо кончается, что-то должно произойти. Как писал поэт Дилан Томас:

Покорно в ночь навек не уходи.
Борись, борись, чтоб день не угасал

Но то, что конкретно случается со звездой, очень сильно зависит от её массы.

Взрываются ли в конце концов звёзды? - 1

Если у вас есть махонькая звёздочка, менее 40% от массы Солнца, она сжигает весь водород, превращая его в гелий, и у неё не хватает массы, чтобы жечь гелий дальше. Солнце сможет превратить гелий в углерод и кислород, а ещё более массивные звёзды сожгут всё это и превратят в железо. Большинство звёзд из этой категории, когда у них закончится горючее, сначала расширятся в гигантскую звезду, а затем сожмутся в белого карлика.
Читать полностью »

Science: почему травмы колена зачастую не заживают? - 1
Источник

После нескольких лет жизни в горной стране Швейцарии, катании на лыжах зимой и летних походах по горам, удивительно, что мои связки и хрящи в коленном суставе всё ещё целы. Хотя для того, чтобы повредить связки или мениск вполне достаточно неаккуратно повернуться на офисном кресле или поиграть в футбол (прецеденты имеются).

В научном журнале Science опубликована статья, которая объясняет, почему травмы коленного сустава не заживают, иногда в течение всей жизни пациента. За подробностями изотопного анализа хрящевой ткани добро пожаловать под кат.
Читать полностью »

Вы все наверняка слышали это словосочетание: тёмная энергия. Но что это, и почему её изучение вызывает затруднения? Начну свой рассказ с истории.

Допустим, у вас есть свеча. Вы всё про неё знаете, включая её яркость и расстояние до неё. Вот такая:

Что такое тёмная энергия? - 1

Если я отодвину свечу на удвоенное расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в 4 раза. Если я отодвину её на утроенное расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в 9 раз. Если я отодвину её на утысячерённое расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в миллион раз относительно изначального.

Но только в космосе, конечно, свечек нет. Но зато есть особый класс событий, у которого, насколько нам известно, существует присущая ему яркость (с точностью до нескольких процентов) по всей Вселенной. Это событие – сверхновая типа Ia. Когда наше Солнце, и вообще большинство известных звёзд, сжигают всё горячее, они в итоге превращаются в белых карликов. Наше Солнце в этом случае будет состоять в основном из углерода и кислорода, но белые карлики, бывает, содержат гелий, неон и кремний. Вот один из них:
Читать полностью »

Два кандидата на «теорию всего», долгое время считавшиеся несовместимыми, могут оказаться двумя сторонами одной медали.

image

Восемьдесят лет прошло с тех пор, как физики поняли, что теории квантовой механики и гравитации несовместимы, и загадка их комбинирования остаётся неразрешённой. За последние десятилетия исследователи изучали эту задачу двумя разными путями – через теорию струн и через квантовую гравитацию – которые практикующие их учёные считают несовместимыми. Но некоторые учёные доказывают, что для продвижения необходимо объединить усилия.

Среди попыток объединения квантовой теории и гравитации больше всего внимания привлекла теория струн. Её предпосылка проста: всё состоит из маленьких струн. Струны могут быть замкнуты или разомкнуты; они могут вибрировать, растягиваться, объединяться или распадаться. И в этом многообразии лежат объяснения всех наблюдаемых явлений, включая материю и пространство-время.

Петлевая квантовая гравитация (ПКГ), наоборот, придаёт меньше значения материи, присутствующей в пространстве-времени, и больше концентрируется на свойствах самого пространства-времени. В теории ПКГ пространство-время – это сеть. Плавный фон теории гравитации Эйнштейна заменяется узлами и звеньями, которым назначаются квантовые свойства. Таким образом, пространство состоит из отдельных кусочков. ПКГ в основном занимается изучением этих кусочков.

Этот подход долгое время считался несовместимым с теорией струн. В самом деле, их различия очевидны и глубоки. Для начала, ПКГ изучает кусочки пространства-времени, а теория струн исследует поведения объектов в пространстве-времени. Эти области разделяют и технические проблемы. Теории струн необходимо, чтобы в пространстве было 10 измерений; ПКГ в высших измерениях не работает. Теория струн предполагает наличие суперсимметрии, в которой у всех частиц есть пока не обнаруженные партнёры. Суперсимметрия не свойственна ПКГ.
Читать полностью »


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