[paceholder]

Cheat Sheet:
12 - a radical
1 - Legendre's constant is a mathematical constant occurring in a formula conjectured by Adrien-Marie Legendre to capture the asymptotic behavior of the prime-counting function. Its value is now known to be exactly 1.
2 - A joke in the math world: An infinite number of mathematicians walk into a bar. The first one orders a beer. The second orders half a beer. The third, a quarter of a beer. The bartender says, "You're all idiots," and pours two beers.
3 - A unicode character XML "numeric character reference."
4 - Modular arithmetic, also known as clock arithmetic, is a system of arithmetic for integers, where numbers "wrap around" after they reach a certain value. The modular multiplicative inverse of 2 (mod 7) is the integer /a/ such that 2*/a/ is congruent to 1 modulo 7.
5 - The Golden Mean...reworked a little.
6 - Three factorial (3*2*1=6)
7 - A repeating decimal that is proven to be exactly equal to 7 with Cauchy's Convergence Test.
8 - Graphical representation of binary code.
9 - An example of a base-4 number, which uses the digits 0, 1, 2 and 3 to represent any real number.
10 - A Binomial Coefficient, also known as the choose function. 5 choose 2 is equal to 5! divided by (2!*(5-2)!)
11 A hexadecimal, or base-16, number.

@темы: Физики шутят

---

[Neftedollar]

14.07.2009 в 12:22

Пишет [J]Страж ворот[/J]:

Получили повреждение - выругайтесь!

Британские ученые (вам еще не смешно? ) провели исследование, доказывающее, что сквернословие способно уменьшать боль.

В исследовании, опубликованном в журнале NeuroReport, измерялось, как долго студенты колледжа могли держать свои руки в холодной воде. При этом они могли ругаться или произносить нейтральные слова. Ругаясь, 67 добровольцев сообщили о меньшей боли и в среднем выдержали примерно на 40 секунд дольше.



Хотя брань, как известно, порицают в общественных дебатах, исследователи теперь начинают подвергать сомнению мысль, что это такое уж плохое явление. "Сквернословие — общая реакция на боль, и это должно быть основной причиной наших ругательств," — говорит психолог Ричард Стивенс, который провел исследование. И действительно, результаты указывают на одну возможную выгоду: "Я бы советовал людям, если они получают травму, хорошенько выругаться," — добавляет он.



boingboing.net



Ну, собственно, мы и без его советов так делаем, правда же? ))

@темы: Физики шутят, Физики пытаютцо думать, Физики в быту, Открытия физиков, Физики в подземелье

---

Фотосессия со скоростью 6 млн. кадров в секунду

[Neftedollar]

Уникальная фотографическая система под

названием STEAM или Serial Time-Encoded Amplified Imaging была

разработана под руководством профессора Калифорнийского университета

Бахрама Джалали. Новое устройство способно делать фотографии со

скоростью 6 миллионов кадров в секунду.

Минимальная выдержка новой супер-камеры - одна миллиардная доля

секунды. Установка обладает скоростным затвором и работает как

пульсирующий лазер, рассеивающийся в пространстве и обнаруживаемый

электронным детектором.Очевидно, что для обычных фотографий этот инструмент не подходит, а вот

для других целей, например исследовательских, он окажется очень

полезным. Такое устройство может быть применено для наблюдения за очень

быстрыми и непредсказуемыми процессами: от горения и взрыва до

коммуникации между клетками.

В фотографической установке используются технологии волоконной оптики;

их применение позволит при необходимости поднять разрешение камеры с 2

500 пикселей до 100 000. Скорость съемки можно увеличивать до 10

миллионов кадров в секунду, что в 200 000 раз быстрее существующих

профессиональных камер.

Разработчики надеются, что скоро им удастся получить трехмерные изображения с такой же скоростью съемки.

 

источник

@темы: Физики смотрят, Физики изобретают

---

на тему странных дидкостей

[MadMazoku]

11.07.2009 в 11:17

Пишет  доктор мозгоправ:

Красивости
Жидкий металл и магнит



Много красивых фото:

@темы: Физики смотрят

---

Ещё в тему игр основанных на физическом моделировании

[MadMazoku]

www.ingenuitywelcome.com/game/

Собери из запчастей тележку для кокосов, и перевези их с одного места на другое.

@темы: Физики проектируют

---

[Elnaro]

Эта фотография получена с орбитального телескопа «Хабл» 17 декабря 2002 года. На ней изображена переменная звезда V838 Monocerotis. Но любой человек, мало-мальски разбирающийся в компьютерах, сразу увидит здесь логотип браузера Firefox.

Справедливости ради надо заметить, что у звезды Monocerotis было выделено несколько циклов: в разные месяцы и годы она выглядела по-разному, что видно из фотографий ниже (снимки из архива Wikipedia). Наибольшее сходство с логотипом Firefox заметно на снимке от 8 февраля 2004 (справа); единственное, что его нужно немного повернуть по часовой стрелке.


инфа взята отсюда eplus.com.ua/news/firefox_2008-04-12-14-15-02.h...

---

[iatheia]

Ректор университета просмотрел смету, которую ему принес декан физфака, и, вздохнув, сказал:
- Почему это физики всегда требуют такое дорогое оборудование? Вот например математики просят лишь деньги на бумагу, карандаши и ластики, -
и, подумав, добавил,
- А философы, те ещё лучше. Им даже ластики не нужны.

@темы: Физики шутят

---

Загадка

[Ярик]

Появился тут недавно демотиватор. Вопрос людям, реально это или нет?

---

Концептуальные противоречия специальной теории относительности

[paceholder]

Имхо статья более философская, нежели физическая.
Взято отсюда articles.excelion.ru
------------------------------------------------------

Введение.

Прошло сто лет с момента создания специальной теории относительности (дальше – СТО). Почему имеет смысл говорить о каких-либо ее противоречиях, а не об авторитете и популярности СТО? Есть две причины, по которым следует поговорить о главных противоречиях теории относительности. Первая причина состоит в том, что философия науки и естествознания до сих пор в своих космологических построениях опирается на главный постулат СТО – на постулат постоянства скорости света. И если этот постулат ошибочен, то и все космологические построения на его основе будут сомнительными и неадекватными. Вторая причина – самая обыкновенная – это избавление знания от ошибок и заблуждений. Есть еще одна причина, по которой мы собираемся указать на фундаментальные, концептуальные противоречия СТО. Причина эта прагматическая: показать эффективность и адекватность аритмологии [1] как теоретико-множественного и информационно-субстратного учения о Бытии и Сущем.

Подробнее

И СТО, и ОТО (общая теория относительности) создавались во времена эмоционального бума вокруг противоречий и парадоксов физико-математического и естественнонаучного знания. Популярным было мнение, что чем более необычной и парадоксальной является теория, тем глубже и точней отражает она физическую реальность. Теория относительности со своим парадоксом близнецов вполне была в духе того времени (возможно, что она-то и породила подобный взгляд на физические теории).

О концептуальных противоречиях в теории относительности говорится столько, сколько существует сама теория относительности. Серьезной критике она подвергалась с точки зрения законов сохранения. В ОТО нет законов сохранения [2, №2, с. 60], в связи с чем в качестве альтернативы была разработана релятивистская теория гравитации [3]. Весьма нелицеприятные высказывания звучат из уст известного логика и математика А.А. Зиновьева о таких парадоксах теории относительности, как замедление и ускорение времени [4, с. 34]: "В моей логической теории я предложил логическую обработку большого комплекса логических терминов, относящихся к пространству, времени, движению, эмпирическим связям и т.д. Эта терминология плохо определена или совсем не определена, многосмысленна, неустойчива, логически не связана в должные комплексы. Это служит основой для всякого рода спекуляций вроде идей замедления и ускорения времени, обратного хода времени, различного хода времени в разных местах, искривления пространства, особой логики микромира и т. п. Весь этот бред навязывается человечеству со ссылками на новейшие достижения науки. Попробуйте, спросите у того, кто утверждает, напр., будто время где-то идет быстрее (или медленнее), чем на нашей планете, что это означает. Он должен будет сказать вам, что где-то проходит больше (или меньше) времени, чем на Земле, за одно и то же время. Обратите внимание, за одно и то же время! Без таких слов понятия "быстрее" и "медленнее" лишены смысла. Аналогично обстоит дело со всеми словесными трюками, которыми в наше время засоряют мозги людей от имени высокой науки". концепция замедления времени подвергается критике и в аспекте процессуальности [5, с. 108-109]: "Нет никаких оснований, по-видимому, говорить о замедлении времени в обыкновенном физическом приборе, например в связи с увеличением периода полураспада ядерных частиц при увеличении скорости их движения до околосветовых величин. Замедляется все же не время, а скорость процесса в созданных условиях… В таком же ключе можно интерпретировать и известную гипотетическую историю (модель) о двух близнецах, один из которых отправился в космическое путешествие со скоростью, близкой к скорости света. Вернувшись через несколько лет на Землю еще молодым, он нашел своего брата значительно более состарившимся. Здесь … целесообразно говорить об изменении не временного масштаба, а темпоральности функционирования (и старения) живой клетки в условиях движущегося космического корабля". К этому можно добавить и критические соображения А.А. Богданова, автора тектологии, высказанные им в 1922 г. в связи с утверждением СТО о том, что ничто не может двигаться относительно чего-нибудь другого со скоростью, превышающей скорость света [6, с. 128, 129]: "из тел, имеющихся на Солнце, вылетает в пространство две бета-частицы, одна направо, другая налево с точки зрения земного наблюдателя, и каждая с наблюдавшейся уже скоростью 19/20 скорости света (285000 км/сек. ). По формуле "специальной теории относительности" взаимная скорость двух тел не может превосходить скорости света. Но если скорость взаимного удаления двух тел, одного от другого, можно назвать их скоростью по отношению друг к другу, – а было бы странно понимать скорость иначе, – то вполне ясно, что с точки зрения "третьих" наблюдателей, на Солнце или на Земле, вполне объективно устанавливается такая взаимная скорость двух бета-частиц, равная 570000 км/сек., т.е. 1,9 скорости света. А формула сложения, выражающая то, что кажется с одной или другой из этих частиц, дает величину 299600 км/сек.". Иначе говоря, Богданов показывает, что с точки зрения "третьих" наблюдателей скорость движения одного чего-либо относительно другого чего-либо может быть больше скорости света. Об СТО Богданов говорит, что она "бисубъективна", т.е. что это теория двух наблюдателей, и подлежит проверке "третьих" лиц и вообще коллектива. в работе А.Ю. Грязнова, посвященной философскому анализу законов Ньютона и пространственно-временных отношений в аспекте кантовского априоризма, отмечается концептуальное противоречие принципа эквивалентности инерциальных и неинерциальных систем отсчета в ОТО [7, с. 140, 141]. Согласно этому принципу невозможно отличить инерциальную систему отсчета, представляющую, напр. , собой стоящий на Земле лифт и находясь в нем, от неинерциальной системы отсчета в виде движущегося с ускорением "g" лифта и находясь в нем. Ошибка здесь в том, что на самом деле лифт, стоящий на Земле, не является инерциальной системой отсчета – таковой является лифт вместе с Землей [7]. Поэтому вести философские и естественнонаучные рассуждения в контексте подобных концептуальных противоречий есть не что иное, как заблуждение.

Мы здесь на основе аритмологических представлений отметим еще два концептуальных противоречия СТО. Первым противоречием является постулат постоянства скорости света, а вторым – отрицание эфира как абсолютной среды или системы отсчета.

Постулат о постоянстве скорости света является фундаментальным в СТО. Его противоречивость удается обнаружить, исходя из представлений физических тел и вещей в аритмологических моделях Бытия (см. [1, с. 386-388, 466] и [8]). Аритмологическая интерпретация физических тел и вещей затрагивает также оценку результатов опытов Физо и Майкельсона-Морли. Эти опыты ставились с целью решения проблем движения тел и распространения света в эфире. О них можно прочесть в БСЭ [9, т. 15, с. 218, т. 27, с. 382], а также в учебниках по общей физике, напр. , в [10, с. 120-126]. Философско-концептуальный анализ результатов опытов Майкельсона-Морли и Физо содержится в книге Б. Г. Кузнецова "Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна в свете современной науки". М., 1966.



Исходные положения.

Чтобы сформулировать интересующие нас следствия и обосновать интересующие нас концептуальные противоречия, зафиксируем следующие положения.

Первое положение. Согласно аритмологии [1, с. 386-388, 466] любое физическое тело характеризуется в своей основе многоуровневой субстратной сущностью. Что это означает в аспекте движения света и физических тел в эфире? Это означает, что вместе с движущимся физическим телом как привычным для нас макротелом (брошенный камень, летящий самолет, космический корабль или станция) движется и присущее ему поле (мы его назвали полевым веществом). Убедительной и наглядной иллюстрацией этого положения являются движущийся электрический заряд или обычный магнит – вместе с электрическим зарядом движется и его электрическое поле, вместе с магнитом движется и его магнитное поле. Само собой разумеется, что вместе с телами движутся и все их поля – электрические, магнитные, гравитационные, внутриатомные, ядерные и т. д., то есть движение тела представляет собой движение всей его объектной и субстратной сущности. Вместе с телом движутся и все процессы, происходящие в нем, – движущиеся его части и элементы, свет, звук и т. п.

второе положение – это вопрос о злополучном эфире как об абсолютной системе отсчета. Если взять проблему эфира, то, вообще говоря, – это проблема имен. Был эфир – стал вакуум. Другое дело, что уровень и глубина знаний об этом "нечто" по имени "ничто" изменились. Академик А. Б. Мигдал, известный советский физик, сказал: "По существу физики вернулись к понятию эфир, но уже без противоречий" (см. Подольный Р.Г. Нечто по имени ничто. М., 1983). Поэтому мы считаем, что проблема не в эфире, а в познании того, что мы называем сейчас вакуумом, а когда-то называли эфиром. Утверждение современного естествознания о том, что эфир не существует, а существует вакуум некорректно. Поэтому, когда говорится о движении тел, то это значит, что речь идет о движении всей их сущности – "телесной", "полевой" и проч. в некоей сущности, которую сейчас называют вакуумом, а завтра будут называть по-другому. Главным в этом, втором, положении является то, что наше мироздание пребывает в некоем нечто, которое мы в нашей аритмологии называем субстратной основой, или подложкой, воспринимаемого нами мироздания и которая, то есть основа, нам "кажется" неизменной из-за ее бесконечно больших временных квантов [1, с. 500-505, 513]. И эта основа, т.е. эфир-вакуум, есть не что иное, как абсолютная система отсчета.

Третье положение. Общепринято считать, что экспериментальной основой преобразований Лоренца и специальной теории относительности являются опыты Майкельсона-Морли и Физо. Суть опытов Майкельсона-Морли заключается в следующем. В земных условиях сравнивались скорости света в различных направлениях относительно движения Земли по орбите вокруг Солнца: во-первых, вдоль этого движения в прямом направлении и в обратном направлении; во-вторых, поперек этого движения и тоже в двух направлениях; в-третьих, подобные измерения проводились при различных местоположениях Земли на орбите с тем, чтобы выявить влияние на скорость света эфира-вакуума, в котором движется Земля. Опыт показал, что свет распространяется с одной и той же скоростью во всех направлениях при любых местоположениях Земли на орбите. Главный вывод, который был сделан из опыта Майкельсона-Морли, – это отсутствие гипотетического эфира, а соответственно и абсолютной системы отсчета. Второй опыт – опыт Физо преследовал цель выяснить, не увлекают ли движущиеся тела гипотетический эфир. Для этого сравнивались скорости света при его прохождении через движущуюся прозрачную жидкость вдоль ее движения в двух направлениях – в направлении движения жидкости и в направлении, обратном направлению движения этой жидкости. Оказалось, что, хотя скорость света заметно и изменяется в зависимости от того – совпадает направление распространения света с направлением движения жидкости или не совпадает, это изменение было намного меньше скорости движения жидкости. Из опыта Физо был сделан вывод, что эфир незначительно увлекается движущимися телами.

Четвертое положение – это известные преобразования Лоренца и теория относительности, которые служат для описания и объяснения электромагнитных процессов в движущихся телах, в частном случае для описания распространения света. Формально, эти два математических объекта эквивалентны и по общепринятому мнению согласуются с результатами экспериментов. Отличаются же они друг от друга физической интерпретацией и исходными посылками. Согласно гипотезе Лоренца скорость света различна в системах, движущихся относительно друг друга, а изменение скоростей света компенсируется изменением масштабов времени и продольных размеров. В специальной теории относительности используются два основных постулата: 1) принцип относительности (невозможность обнаружить абсолютное движение, то есть движение относительно эфира-вакуума); 2) инвариантность скорости света (скорость света имеет одно и то же значение для всех наблюдателей – подвижных и неподвижных). Если Лоренц считал, что значение скорости света зависит от наблюдателя, то специальная теория относительности считает, что скорость света имеет одно и то же значение независимо от скорости наблюдателя.

Противоречие отрицания эфира-вакуума.

Согласно первому положению наша Земля – это и физическое тело, и объект Бытия. Вместе с землей движутся и все процессы, происходящие в ней. Граница Земли не является резко очерченной, а размыта и, если можно так сказать, ее "ширина" простирается в бесконечные просторы Вселенной. Конечно, упрощенно можно сказать, что граница Земли проходит где-то на стратосферных высотах. Поэтому все опыты, проводившиеся со светом, – опыт Майкельсона, опыт Физо и другие производились внутри Земли как объекта, а не в тех гипотетических условиях, о которых ведут речь, когда говорят, что свет распространяется в эфире. На самом деле опытов с распространением света в эфире не проводилось. Даже физический вакуум, получаемый в земных условиях, – это такая физическая сущность, которая настолько обусловливается воздействиями на нее Земли, что ее никак нельзя считать настоящим эфиром-вакуумом. То же нужно сказать и о распространении света в Земле (вблизи поверхности Земли как тверди Земли). Свет распространяется в физическом теле Земля, но никак не в эфире-вакууме. И говорить, что свет в опыте Майкельсона распространяется сам по себе, а Земля движется сама по себе, – некорректно. Свет движется в Земле, то есть в среде, называемой Земля, и скорость света в Земле одинакова во всех горизонтальных направлениях (возможно, скорость света в вертикальном направлении из-за гравитационного поля Земли отличается от скорости света в горизонтальном направлении). И одинакова она не потому, что эфир не существует, а потому, что свет распространяется в физическом теле Земля. Земля же настолько существенное физическое тело, что оно определяет и детерминирует свой эфир-вакуум, который, наверное, можно сказать, движется вместе с Землей, не изменяя сколько-нибудь заметно оставляемый за собой заатмосферный вакуум. Возможно, точнее надо сказать так, что вместе с Землей движется не сам собственно вакуум, а внутриземное состояние вакуума. Установка же в опыте Физо является настолько несущественным физическим телом по сравнению с Землей, что влияние ее движущейся жидкости на скорость света оказывается весьма незначительным (возможно, оно будет таковым и в космическом пространстве). Для того чтобы была полная ясность в том, что мы только что сказали, имеет смысл представить следующий аналог опыта Майкельсона. Возьмем самолет, который летит со скоростью 700-800 км в час. В нем находится установка, подобная установке Майкельсона, но в которой вместо света используется звук или ультразвук. Что мы будем иметь? А будем мы иметь то, что звук внутри самолета распространяется относительно самолета с одинаковой скоростью во всех направлениях, несмотря на то, что скорости самолета и звука весьма близки (скорость звука в воздухе примерно 1200 км в час). Снаружи же, вне самолета, звук относительно Земли распространяется с той же скоростью, с какой внутри самолета он распространяется относительно самолета. Однако скорость звука внутри самолета относительно Земли равна сумме скоростей самолета и звука. Точно так же скорость звука вне самолета и относительно самолета равна соответствующей разности скоростей звука и самолета. Со светом происходит все то же самое, но только на другой субстратно-волновой основе.

Из только что сказанного следует один вывод: опыты Физо и Майкельсона-Морли подтверждают не отсутствие эфира-вакуума, а лишь только то, что распространение света – это процесс, который происходит в той или иной физической среде и подчиняется он законам этой среды. Например, если свет распространяется в космическом пространстве, то это распространение подчиняется законам космического вакуума как абсолютной системы отсчета. Если распространение света происходит в толще океана или в атмосфере Земли, то оно подчиняется земным законам и как внутриземной процесс движется вместе с ней.

Таким образом, на основании опытов Физо и Майкельсона-Морли никак нельзя говорить об отсутствии эфира-вакуума и соответственно о несуществовании абсолютной системы отсчета. В пользу существования абсолютной системы отсчета свидетельствуют также изыскания А.Ю. Грязнова [7, с. 138, 139, 142, 143, 145] в сфере абсолютного пространства как идеи чистого разума: "до тех пор, пока познающий субъект (физик) не осмыслит объект своего познания (в частности, чувственно данные движения тел) в терминах абсолютного пространства и абсолютного времени, он не будет понимать его. Нельзя отказаться от этих понятий, не отказываясь при этом от самих себя как рационально познающих мир разумных существ" [7, с. 142-143].

Фундаментальное противоречие СТО.

Итак, возьмем главный постулат СТО о постоянстве скорости света.

В оригинале согласно [9, т. 18, с. 628] он гласит следующее: "2. Каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом". Из этого следует только одно – скорость света в "покоящейся" системе координат не зависит от скорости движения излучателя. То же самое мы знаем и о скорости распространения звука. Из данной формулировки постулата не видно – в какой среде распространяется свет. Не видно также и то – зависит ли скорость света от движения системы координат, поскольку в постулате говорится о "покоящейся" системе координат.

Почти четко и ясно постулат постоянства скорости света формулируется в [11, с. 198]: "скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от движения источников и приемников света". Конечно, можно спросить – о какой скорости света идет речь. В пустоте относительно пустоты? Или в пустоте в стороне от пустой или телесной инерциальной системы отсчета? И что значит "скорость света не зависит от движения приемника"? если речь идет о скорости света в пустоте в инерциальной системе отсчета, то причем здесь движение приемника? Получается почти так, как в древнегреческих софизмах с "ловушками", потому что надо догадаться, что речь идет о скорости света и относительно движущихся тел в данной инерциальной системе отсчета. Но тогда вообще можно представить себе вполне реальную и весьма любопытную ситуацию. Возьмем, напр. , начальную инерциальную систему отсчета S0, которая движется со скоростью V

Конечно, все только что сказанное о втором постулате является всего лишь его формально-логической критикой. Более существенным сомнением является сомнение в истинности физических оснований вывода фундаментальной константы h СТО. Эта константа определяет масштабы замедления/ускорения времени и увеличения/уменьшения размеров движущихся тел. Ее выражение имеет известный вид: h=(1–V2/c2)–1/2, где V – скорость движения соответствующего тела. Как она выводится?

Откроем, напр., учебник по общей физике [10] на с. 124,125. Берется пара световых часов А и В. световые часы – это два зеркала, установленных друг против друга на расстоянии D. Зеркала имеют абсолютную отражательную способность. Между ними "бегает" короткий световой импульс. Световой импульс пробегает расстояние D за время t, так что D=ct. Часы А и В ориентированы в пространстве параллельно друг другу, т.е. пути D пробега светового импульса в них параллельны. Часы В движутся в направлении x, перпендикулярном часовым осям D. Скорость движения часов В относительно часов А равна V. Полагается, что часы А и В засинхронизированы, т.е. в момент, когда x=0, у них t=0, а импульс отражается от нижнего зеркала у обоих часов. Световой импульс в часах А проходит свое расстояние D за время t. В часах А находится неподвижный наблюдатель. Относительно него импульс в часах В пройдет до верхнего зеркала путь D1, а не D. Путь D1 представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника, у которого нижний катет есть путь VT, пройденный часами В за время T, а вертикальный катет – это расстояние D между зеркалами. Время же T – это время, необходимое свету, по наблюдению из неподвижных часов, для прохождения пути D1=cT. По теореме Пифагора имеем (D1)2=D2+(VT)2, или с учетом D1=cT и D=ct: c2T2=c2t2+V2T2, откуда T=t(1–V2/c2)–1/2=th, т.е. h=(1–V2/c2)–1/2. вот так получают выражение для фундаментальной константы h.

Что здесь не так? А не так то, что этот вывод делается в противоречии с самим постулатом постоянства скорости света. Имеет место следующее противоречие: с одной стороны, согласно постулату постоянства скорости света скорость света не зависит от движения источника света; с другой стороны, при выводе фундаментальной константы h почему-то считается, что импульс света, испущенный в часах В вдоль часовой оси D, перпендикулярной направлению движения часов В, изменяет свою скорость и изменяет именно по причине движения часов В, т.е. импульс света часов В движется не только в направлении излучения, но и в направлении движения самих часов В. на самом же деле свет в часах В после отражения от нижнего зеркала согласно постулату неизменности скорости света должен лететь в своем направлении, а часы-зеркала В – в своем направлении. и при достаточно большом D импульс света, пройдя расстояние D, не нашел бы там верхнего зеркала, поскольку оно за время t=D/c ушло бы далеко в сторону на расстояние Vt. Это как раз и означает, что для вывода фундаментальной константы в специальной теории относительности нет физических оснований.

Следовательно, постулат СТО о постоянстве скорости света является таким же противоречивым, каким противоречивым является и основной принцип современной теории множеств, согласно которому "часть может быть равна целому" и на котором зиждется определение бесконечности. Время было такое в начале XX века – время парадоксов и кризиса в естественнонаучном и математическом знании.

Заключение.

Адекватная картина движения света, на наш взгляд, является следующей.

1. Свет распространяется в свободном космическом пространстве-вакууме с постоянной скоростью "с". Так считает современная физика.

2. В различных средах, телах, вещах свет распространяется со скоростью, отличной от скорости распространения в вакууме и зависит от их субстрата. Так считает современная физика.

3. Системы отсчета могут быть пустые, т.е. не заполненные веществом, и телесные, представляющие собой те или иные физические тела, вещи и среды. В современной физике здесь имеет место неясность. Все мысленные эксперименты, проводимые при описании СТО, грешат тем, что не учитывают среду, заполняющую ту или иную систему отсчета. Так, интерпретация результатов опытов Майкельсона-Морли не учитывает того факта, что свет в них распространяется в таком существенном физическом теле, как Земля.

4. При движении физических тел, вещей и сред вместе с ними увлекаются и все процессы, происходящие в них, в т. ч. электромагнитные, гравитационные, внутриатомные, внутриядерные, вакуумные и проч.

4. В любой пустой системе отсчета свет распространяется так, как будто такой системы отсчета не существует. Скорость света относительно такой системы зависит от ее движения.

5. В любой существенной телесной системе отсчета свет распространяется со скоростью, присущей физической среде данной системы отсчета. Скорость света в такой системе не зависит, или почти не зависит, от ее движения. Примером существенной телесной системы отсчета является Земля.

6. При движении физических тел, вещей и сред вместе с ними увлекаются и все процессы, происходящие в них, в т. ч. электромагнитные, внутриатомные, внутриядерные. Увлекаются и свет, и состояние вакуума.

7. Абсолютной системой отсчета является неподвижная пустая система отсчета. На сегодняшний день в качестве абсолютной системы отсчета может рассматриваться космическое пространство-вакуум, охватывающее нашу Метагалактику [7, с. 139].

8. Постулат специальной теории относительности о постоянстве скорости света является противоречивым и должен быть исключен из теории. Заблуждением теории относительности является также утверждение об отсутствии абсолютной системы отсчета и ее носителя эфира-вакуума.

Список литературы

1. Станишевский О.Б. Аритмология (Введение в онтологию): Бесконечность и рефлексивная сущность Бытия. Таганрог, 2003.

2. Логунов А. Новая теория гравитации. // Наука и жизнь. 1987, №2, 3.

3. Логунов А.А. Релятивистская теория гравитации и новые представления о пространстве-веремени. М. , 1986.

4. Зиновьев А.А. Комплексная логика. // Вопросы философии. 2003, №1.

5. Дрюк М.А. Синергетика: позитивное знание и философский импрессионизм. // Вопросы философии. 2004, №10.

6. Богданов А.А. К тектологическому преобразованию наук. // Вопросы философии. 2003, №1.

7. Грязнов А.Ю. Абсолютное пространство как идея чистого разума. // Вопросы философии. 2004, №2.

8. Станишевский О.Б. Бытие и Быть – онтологические основания знания. // www.filosofia.ru. 09.01.2005.

9. Большая Советская Энциклопедия. Т. т. 1-30. М. , 1970-1979.

10. Орир Дж. Физика. Т. 1. М. , 1981.

11. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, 2001.

@настроение: физическое

@темы: Физики пытаютцо думать

---

Шапка-невидимка

[MadMazoku]

Известный писатель-фантаст Артур Кларк очень точно подметил сходство высоких технологий с магией. Команда, возглавляемая главным исследователем департамента материаловедения Лабораторий Беркли Сян Чжан (Xiang Zhang), создала своего рода накидку из наноструктурированного кремния, которая скрывает присутствие объектов, помещенных под ней. Хотя сама накидка может быть видима, выпуклость, создаваемая объектом не видна. Падающий на выпуклость яркий пучок света отражается как от плоской поверхности.

Сян Чжан отмечает, что они пришли к новому решению проблемы невидимости, основанному на использовании диэлектрических материалов. Он также полагает, что разработка представляет важный шаг навстречу трансформационной оптике, открывая дверь для манипуляции светом и создании новых мощных микроскопов и более быстрых компьютеров.



Предыдущие разработки Сян Чжан и его группы в этой области включали сложные метаматериалы – композиты металлов и диэлектриков, чьи экстраординарные оптические свойства обусловливались скорее их уникальной структурой, а не составом. Они сконструировали один материал из чередующихся слоев серебра и магния фторида, а другой из серебряных нанопроволок, выращенных внутри пористого окисла алюминия. На этих металлических метаматериалах было продемонстрировано, что луч света может быть изогнут в обратную сторону – явление, не встречающееся в природе.

Хотя металлические метаматериалы успешно используются для создания эффекта невидимости в микроволновом диапазоне, попытки достичь этого в оптическом диапазоне были безуспешными, поскольку металлические элементы поглощают слишком много света. Новое устройство сделано исключительно из диэлектрических материалов, которые зачастую прозрачны в оптическом диапазоне.

Накидка была продемонстрирована в прямоугольной пластине кремния (толщиной 250 нм), служащей оптическим волноводом, в котором свет ограничивался в вертикальном направлении, но свободно распространялся в двух других. В кремнии была проперфорирована тщательно разработанная структура отверстий (каждое 110 нм в диаметре), превративших пластинку в метаматериал, который принуждал свет изгибаться подобно воде, огибающей камень. В экспериментах, описанных в журнале Nature Materials, накидка была использована для покрытия площади размером 3,8 мкм х 400 нм. Свойство невидимости было продемонстрировано при разных углах падения света.

В настоящий момент эффект наблюдается для длин волн в диапазоне 1,4—1,8 нм, который близок к инфракрасной части спектра, лишь немного длиннее света, который мы можем видеть.

(c) Леонид Бараш

@темы: Физики смотрят

---

окно Эймса

[MadMazoku]

@темы: Физики смотрят

---

Кольца на весеннем льду Байкала

[Tagra]

Кольца на весеннем льду Байкала

В конце апреля 2009 года астронавты на борту Международной космической станции наблюдали удивительную область круглой формы на тающем льду в южной оконечности озера Байкал, расположенного в южной Сибири. Сибирь - край далекий и холодный; ледяной покров здесь может сохраняться до июня. Первое изображение, детальное фото, сделанное астронавтом, демонстрирует кольцо на тающем льду (темная часть имеет диаметр около 4.4 км); оно находится в центре области крошащегося льда в южной оконечности Байкала. Последовательность изображений MODIS показывает, что явление впервые стало заметно 5 апреля 2009 года.

На Байкале наблюдалось другое, очень похожее кольцо вблизи середины озера над подводным хребтом, пересекающим озеро (кольца на льду выделены на втором изображении MODIS от 20 апреля). Оба кольца были видимы в течение 20 апреля 2009 года. Облака закрыли центральную часть озера до 24 апреля, к этой дате кольцевая область превратилась в участок открытой воды. Похожие кольцевые структуры на льду - хотя и не такие отчетливые - были зарегистрированы в этой же центральной области Байкала в апреле 1994 года (во время миссии Шаттла STS-59) и в 1985 году (во время миссии Шаттла STS-51B).

Хотя происхождение колец неизвестно, особенности наблюдаемой картины наводят на мысль о конвекции (восходящем течении) в нижележащем водном столбе. Ледовый покров быстро изменяется в это время года. В течение суток лед может исчезнуть почти полностью и образоваться вновь за одну ночь. На протяжении апреля кольца устойчивы: они появляются, когда лед застывает и исчезают, когда лед тает. Структура и внешний вид колец говорят о том, что лед довольно тонкий. Эти структуры последний раз наблюдались 27 апреля 2009 года.

Что может вызвать конвекцию, поставляющую более теплую воду к поверхности? Гидротермальная активность и высокий поток тепла наблюдались в других частях Байкала, но возникновение кольца вблизи южной оконечности над относительно глубокими местами трудно объяснить таким образом.

Озеро Байкал уникально во многих отношениях. Это самое большое (по объему) и глубине (1637 метров в глубочайшей точке) пресноводное озеро на Земле и, как Объект Всемирного природного наследия, считается одной из основных ценностей русской природы. Байкал также одно из старейших озер мира (его возраст 25-30 миллионов лет); осадочные породы на дне Байкала простираются до глубины 7 километров. Длина, ширина и глубина озера объясняются его расположением в Байкальском разломе.

В Байкале обитает поразительное количество растений и животных, многие из которых уникальны. В озере водится пресноводная нерпа и несколько видов рыб, которые больше нигде на Земле не встречаются.

---

Жизнь вселенной

[MadMazoku]

Шкала вселенной с точки зрения науки и с точки зрения религии

шкала

@темы: Физики в звездной вселенной

---

Бинауральный эффект

[Cuarto]

"Компания Starkey разработав алгоритм, эмулирующий человеческое ухо и стирающий барьер между ухом человека и динамиком наушника. Теперь звуки как-бы сидят не в голове, а идут снаружи. Алгоритм называется Cetera. Я выложил потрясающие примеры данного алгоритма, показывающий насколько реалистичны звуки...


Год выпуска: 2008
Жанр: 3D

Уже давно меня интересовал вопрос: зачем все эти примочки и навороты с большим количеством звуковых дорожек (системы «Surround»), если у человека всего 2 уха и все эти N каналов хочешь-не-хочешь представляют из себя всего 2 — левое и правое ухо=) Попробуем разобраться как же при помощи 2-х звуковых дорожек может получиться 3D звук.

Какая же первая мысль приходит в ум? Правильно—взять 2 микрофона и расположить их на уровне человеческих ушей. Дабы сохранить чистоту имитации головы человека необходим еще некоторый предмет между ушей по свойствам поглощения звука соответствующий человеческой голове.

Поздравляю, мы уже получили голову среднестатистического школьника! Этот способ записи называется бинауральной записью (гуглим). Фишка тут в том, что весь объемный звук строит сам мозг так, как если бы слушающий находился во время записи заместо маникена. Несколько записей, сделанных подобной технологией, можете найти в данной подборке.

Подобные записи можно слушать только в наушниках, т.к. в противном случае каждое ухо человека будет слышать не только «свою» дорожку, но еще и дорожку своего соседа. В итоге весь эффект пропадает.

Трэклист:
- Hairdryer
- Barbershop.mp3
- Cereni - Holophonic.mp3
- Campanello.mp3
- Capelli.mp3
- Voice

Инструкция:
- Слушать только в наушниках! Никаких колонок!
- Слушать с закрытыми глазами!"

Скачать с Depositfiles
3D Binauraln effekt

Взято с сайта obOFFsem.ru
Если боян - простите=) Я фтанке=)

@темы: Физики проектируют, Физики изобретают

---

Проблемы самоидентификации (фотона) =)

[.Natalie]

@темы: Физики шутят

---

10 чисел, на которых держится мир

[Мифическая личность]

Чтобы создать Вселенную, даже небольшую, нужны числа, без которых она просто не запустится. Это — фундаментальные константы. С помощью этих десяти чисел можно описать все: и рост снежинок, и взрыв гранаты, и игру на бирже, и движение галактик. А вот откуда они взялись — непонятно. Желающие могут списать их появление на божью волю. А воинствующим атеистам остается только ими пользоваться, объясняя с их помощью как ход эволюции, так и температуру Благодатного огня.

Пространство

Число Архимеда

Чему равно: 3,1415926535… На сегодня просчитано до 1,24 трлн знаков после запятой

Кто и когда открыл: Точное авторство неизвестно. Приписывается древним индусам, грекам, китайцам и прочим хорошим людям. Впервые обозначил его греческой буквой π в начале XVIII века английский математик Уильям Джонс

Когда праздновать: день π — единственная константа, у которой есть свой праздник, и даже два. 14 марта, или 3.14, соответствует первым знакам в записи числа. А 22 июля, или 22/7 — не что иное, как грубое приближение π дробью. В университетах (например, на мехмате МГУ) предпочитают отмечать первую дату: она, в отличие от 22 июля, не попадает на каникулы

Что такое π? 3,14, число из школьных задач про окружности. И в то же время — одно из главных чисел в современной науке. Физикам π обычно нужно там, где об окружностях ни слова, — скажем, чтобы смоделировать солнечный ветер или взрыв. Число π встречается в каждом втором уравнении — можно открыть учебник теоретической физики наугад и выбрать любое. Если учебника нет, сойдет карта мира. Обычная река cо всеми ее изломами и изгибами в π раз длиннее, чем путь напрямик от ее устья к истоку.

В этом виновато само пространство: оно однородно и симметрично. Именно поэтому фронт взрывной волны — это шар, а от камней на воде остаются круги. Так что π здесь оказывается вполне уместным.

Но все это относится только к привычному евклидовому пространству, в котором мы все живем. Будь оно не­евклидовым, симметрия была бы другой. А в сильно искривленной Вселенной π уже не играет такой важной роли. Скажем, в геометрии Лобачевского окружность бывает вчетверо длиннее своего диаметра. Соответственно реки или взрывы «кривого космоса» потребовали бы других формул.

Числу π столько же лет, сколько всей математике: около 4 тысяч. Старейшие шумерские таблички приводят для него цифру 25/8, или 3,125. Ошибка — меньше процента. Вавилоняне абстрактной математикой особо не увлекались, так что π вывели опытным путем, просто измеряя длину окружностей. Кстати, это первый эксперимент по численному моделированию мира.

Самой изящной из арифметических формул для π больше 600 лет: π/4=1–1/3+1/5–1/7+… Простая арифметика помогает вычислить π, а само π — разобраться с глубинными свойствами арифметики. Отсюда его связь с вероятностями, простыми числами и многим другим: π, например, входит в известную «функцию ошибок», которая одинаково безотказно работает и в казино, и у социологов.

Есть даже «вероятностный» способ сосчитать саму константу. Во-первых, нужно запастись мешком иголок. Во-вторых, бросать их, не целясь, на пол, расчерченный мелом на полосы шириной в иглу. Потом, когда мешок опустеет, поделить число брошенных на количество тех, что пересекли меловые линии, — и получить π/2.

Хаос

Константа Фейгенбаума

Чему равно: 4,66920016…

Где применяется: В теории хаоса и катастроф, с помощью которых можно описывать любые явления — от размножения кишечной палочки до развития российской экономики

Кто и когда открыл: Американский физик Митчелл Фейгенбаум в 1975 году. В отличие от большинства других открывателей констант (Архимеда, например), он жив и преподает в престижном Рокфеллеровском университете

Когда и как праздновать день δ: Перед генеральной уборкой

Что общего у капусты брокколи, снежинок и елки? То, что их детали в миниатюре повторяют целое. Такие объекты, устроенные как матрешка, называют фракталами.

Фракталы возникают из беспорядка, как картинка в калейдоскопе. Математика Митчелла Фейгенбаума в 1975 году заинтересовали не сами узоры, а хаотические процессы, которые заставляют их появляться.

Фейгенбаум занимался демографией. Он доказал, что рождение и смерть людей тоже можно моделировать по фрактальным законам. Тут у него и появилась эта δ. Константа оказалась универсальной: она встречается в описании сотен других хаотических процессов, от аэродинамики до биологии.

С фрактала Мандельброта (см. рис.) началось повсеместное увлечение этими объектами. В теории хаоса он играет примерно ту же роль, что и круг в обычной геометрии, а число δ фактически задает его форму. Получается, что эта константа — то же π, только для хаоса.

Время

Число Непера

Чему равно: 2,718281828…

Кто и когда открыл: Джон Непер, шотландский математик, в 1618 году. Самого числа он не упоминал, зато выстроил на его основе свои таблицы логарифмов. Одновременно кандидатами в авторы константы считаются Якоб Бернулли, Лейбниц, Гюйгенс и Эйлер. Достоверно известно только то, что символ e взялся из фамилии последнего

Когда и как праздновать день e: После возврата банковского кредита

Число е — тоже своего рода двойник π. Если π отвечает за пространство, то е — за время, и тоже проявляет себя почти всюду. Скажем, радиоактивность полония-210 уменьшается в е раз за средний срок жизни одного атома, а раковина моллюска Nautilus — это график степеней е, обернутый вокруг оси.

Число е встречается и там, где природа заведомо ни при чем. Банк, обещающий 1% в год, за 100 лет увеличит вклад примерно в е раз. Для 0,1% и 1000 лет результат будет еще ближе к константе. Якоб Бернулли, знаток и теоретик азартных игр, вывел е именно так — рассуждая о том, сколько зарабатывают ростовщики.

Экзотический способ рассчитать е потребует кинозала и запаса терпения. Зрители с билетами рассаживаются как попало. Шансы, что никто не окажется на своем месте, тем ближе к 1/е, чем больше кинозал.

Как и π, е — трансцендентное число. Говоря проще, его нельзя выразить через дроби и корни. Есть гипотеза, что у таких чисел в бесконечном «хвосте» после запятой встречаются все комбинации цифр, какие только возможны. Например, там можно обнаружить и текст этой статьи, записанный двоичным кодом.

Свет

Постоянная тонкой структуры

Чему равно: 1/137,0369990…

Кто и когда открыл: Немецкий физик Арнольд Зоммерфельд, аспирантами которого были сразу два нобелевских лауреата — Гейзенберг и Паули. В 1916 году, еще до появления настоящей квантовой механики, Зоммерфельд ввел константу в рядовой статье про «тонкую структуру» спектра атома водорода. Роль константы вскоре переосмыслили, а вот название осталось прежним

Когда праздновать день α: В День электрика

Скорость света — величина исключительная. Быстрее, показал Эйнштейн, не могут двигаться ни тело, ни сигнал — будь то частица, гравитационная волна или звук внутри звезд.

Вроде бы ясно, что это — закон вселенской важности. И все-таки скорость света — не фундаментальная константа. Проблема в том, что ее нечем измерить. Километры в час не годятся: километр определен как расстояние, которое свет проходит за 1/299792,458 секунды, то есть сам выражается через скорость света. Платиновый эталон метра — тоже не выход, потому что скорость света входит и в уравнения, которые описывают платину на микроуровне. Словом, если скорость света без лишнего шума изменится во всей Вселенной, человечество об этом не узнает.

Вот тут-то на помощь физикам и приходит величина, связывающая скорость света с атомными свойствами. Константа α — это деленная на скорость света «скорость» электрона в атоме водорода. Она безразмерна, то есть не привязана ни к метрам, ни к секундам, ни к каким-либо еще единицам.

Кроме скорости света в формулу для α входят также заряд электрона и константа Планка, мера «квантовости» мира. С обеими постоянными связана та же проблема — их не с чем сверить. А вместе, в виде α, они являют собой что-то вроде залога постоянства Вселенной.

Можно задаться вопросом, не менялась ли α c начала времен. Физики всерьез допускают «дефект», достигавший когда-то миллионных долей от нынешней величины. Достигни он 4%, человечества не было бы, потому что внутри звезд прекратился бы термоядерный синтез углерода, главного элемента живой материи.

Добавка к реальности

Мнимая единица

Чему равно: √-1

Кто и когда открыл: Итальянский математик Джероламо Кардано, друг Леонардо да Винчи, в 1545 году. Карданный вал назван так именно в его честь. По одной из версий, свое открытие Кардано украл у Никколо Тартальи, картографа и придворного библиотекаря

Когда праздновать день i: Мартобря 86 числа

Число i ни константой, ни даже настоящим числом назвать нельзя. Учебники описывают его как величину, которая, будучи возведенной в квадрат, дает минус один. Другими словами, это сторона квадрата с отрицательной площадью. В реальности такого не бывает. Но иногда из нереального тоже можно извлечь пользу.

История открытия этой постоянной такова. Математик Джероламо Кардано, решая уравнения с кубами, ввел мнимую единицу. Это был просто вспомогательный трюк — в итоговых ответах i не было: результаты, которые его содержали, выбраковывались. Но позже, присмот­ревшись к своему «мусору», математики попробовали пустить его в дело: умножать и делить обычные числа на мнимую единицу, складывать результаты друг с другом и подставлять в новые формулы. Так родилась теория комплексных чисел.

Минус в том, что «реальное» с «нереальным» нельзя сравнивать: сказать, что больше — мнимая единица или 1 — не получится. С другой стороны, неразрешимых уравнений, если воспользоваться комплексными числами, практически не остается. Поэтому при сложных расчетах удобнее работать с ними и только в самом конце «вычищать» ответы. Например, чтобы расшифровать томограмму мозга, без i не обойтись.

Физики именно так обращаются с полями и волнами. Можно даже считать, что все они существуют в комплексном пространстве, а то, что мы видим, — только тень «настоящих» процессов. Квантовая механика, где и атом, и человек — волны, делает такую трактовку еще убедительнее.

Число i позволяет свести в одной формуле главные математические константы и действия. Формула выглядит так: e^πi+1 = 0, и некоторые говорят, что такой сжатый свод правил математики можно отправлять инопланетянам, чтобы убедить их в нашей разумности.

Микромир

Масса протона

Чему равно: 1836,152…

Кто и когда открыл: Эрнест Резерфорд, физик родом из Новой Зеландии, в 1918 году. За 10 лет до этого получил Нобелевскую премию по химии за изучение радиоактивности: Резерфорду принадлежат понятие «период полураспада» и сами уравнения, описывающие распад изотопов

Когда и как праздновать день μ: В День борьбы с лишним весом, если такой введут — это соотношение масс двух базовых элементарных частиц, протона и электрона. Протон — не что иное, как ядро атома водорода, самого распространенного элемента во Вселенной.

Как и в случае скорости света, важна не сама величина, а ее безразмерный эквивалент, не привязанный к каким-то единицам, то есть во сколько раз масса протона больше массы электрона. Получается примерно 1836. Без такой разницы в «весовых категориях» заряженных частиц не было бы ни молекул, ни твердых тел. Впрочем, атомы бы остались, но вели бы себя совсем по-другому.

Как и α, μ подозревают в медленной эволюции. Физики изучали свет квазаров, дошедший до нас через 12 млрд лет, и обнаружили, что протоны со временем тяжелеют: разница между доисторическим и современным значениями μ составила 0,012%.

Темная материя

Космологическая константа

Чему равно: 110−²³ г/м3

Кто и когда открыл: Альберт Эйнштейн в 1915 году. Сам Эйнштейн называл ее открытие своим «главным промахом»

Когда и как праздновать день Λ: Ежесекундно: Λ, согласно определению, присутствует всегда и везде

Космологическая константа — самая туманная из всех величин, какими оперируют астрономы. С одной стороны, ученые не до конца уверены в ее существовании, с другой — готовы объяснять с ее помощью, откуда взялась большая часть массы-энергии во Вселенной.

Можно сказать, что Λ дополняет константу Хаббла. Они соотносятся как скорость и ускорение. Если Н описывает равномерное расширение Вселенной, то Λ — непрерывно ускоряющийся рост. Первым ее ввел в уравнения общей теории относительности Эйнштейн, когда заподозрил у себя ошибку. Его формулы указывали, что космос либо расширяется, либо сжимается, а в это было сложно поверить. Новый член понадобился, чтобы устранить выводы, казавшиеся неправдоподобными. После открытия Хаббла Эйнштейн от своей константы отказался.

Вторым рождением, в 90−х годах прошлого века, постоянная обязана идее темной энергии, «спрятанной» в каждом кубическом сантиметре пространства. Как следовало из наблюдений, энергия неясной природы должна «расталкивать» пространство изнутри. Грубо говоря, это микроскопический Большой взрыв, происходящий каждую секунду и повсеместно. Плотность темной энергии — это и есть Λ.

Гипотезу подтвердили наблюдения за реликтовым излучением. Это доисторические волны, родившиеся в первые секунды существования космоса. Астрономы считают их чем-то вроде рентгена, просвечивающего Вселенную насквозь. «Рентгенограмма» и показала, что темной энергии в мире 74% — больше, чем всего остального. Однако так как она «размазана» по всему космосу, получается всего 110−²³ грамма на кубический метр.

Большой взрыв

Постоянная Хаббла

Чему равно: 77 км/с /МПс

Кто и когда открыл: Эдвин Хаббл, отец-основатель всей современной космологии, в 1929 году. Чуть раньше, в 1925−м, он первым доказал существование других галактик за пределами Млечного пути. Соавтор первой статьи, где упоминается константа Хаббла, — некто Милтон Хьюмасон, человек без высшего образования, работавший в обсерватории на правах лаборанта. Хьюмасону принадлежит первый снимок Плутона, тогда еще не открытой планеты, из-за дефекта фотопластинки оставленный без внимания

Когда и как праздновать день H: 0 января. С этого несущест­вующего числа астрономические календари начинают отсчет Нового года. Как и о самом моменте Большого взрыва, о событиях 0 января известно мало, что делает праздник вдвойне уместным

Главная константа космологии — мера скорости, с которой расширяется Вселенная в результате Большого взрыва. И сама идея, и постоянная H восходят к выводам Эдвина Хаббла. Галактики в любом месте Вселенной разбегаются друг от друга и делают это тем быстрее, чем больше расстояние между ними. Знаменитая константа — просто коэффициент, на который умножают дистанцию, чтобы получить скорость. Со временем она меняется, но довольно медленно.

Единица, деленная на H, дает 13,8 млрд лет — время, прошедшее с момента Большого взрыва. Эту цифру первым получил сам Хаббл. Как доказали позднее, метод Хаббла был не совсем верен, но все равно он ошибся меньше чем на процент, если сравнивать с современными данными. Ошибка отца-основателя космологии состояла в том, что он считал число Н постоянным с начала времен.

Сферу вокруг Земли радиусом 13,8 млрд световых лет — скорость света, деленная на константу Хаббла, — называют хаббловской сферой. Галактики за ее границей должны «убегать» от нас со сверхсветовой скоростью. Противоречия с теорией относительности здесь нет: стоит подобрать правильную систему координат в искривленном пространстве-времени, и проблема превышения скорости сразу исчезает. Поэтому за хаббловской сферой видимая Вселенная не заканчивается, ее радиус примерно втрое больше.

Гравитация

Планковская масса

Чему равно: 21,76… мкг

Где работает: Физика микромира

Кто и когда открыл: Макс Планк, создатель квантовой механики, в 1899 году. Планковская масса — это всего-навсего одна из набора величин, предложенных Планком в качестве «сис­темы мер и весов» для микромира. Определение, упоминающее черные дыры, — и сама теория гравитации — появились несколькими десятилетиями позже

Когда и как праздновать день mp: В день открытия Большого адронного коллайдера: микроскопические черные дыры собираются получать именно там

Подбирать явлениям теорию по размеру — популярный в XX веке подход. Если элементарная частица требует квантовой механики, то нейтронная звезда — уже теории относительности. Ущербность такого отношения к миру была понятна с самого начала, но единой теории всего так и не создали. Пока удалось примирить только три из четырех фундаментальных видов взаимодействия — электромагнитные, сильные и слабые. Гравитация все еще остается в стороне.

Планковская масса — условная граница между «большим» и «малым», то есть как раз между теорией гравитации и квантовой механикой. Столько должна весить черная дыра, размеры которой совпадают с длиной волны, отвечающей ей как микрообъекту. Парадокс заключается в том, что астрофизика трактует границу черной дыры как строгий барьер, за который не могут проникнуть ни информация, ни свет, ни вещество. А с квантовой точки зрения волновой объект будет равномерно «размазан» по пространству — и барьер вместе с ним.

mp — одна из немногих единиц в квантовой механике, которыми стоит измерять объекты в нашем мире. Столько может весить личинка комара. Другое дело, что пока гравитационный коллапс комару не грозит, квантовые парадоксы его не коснутся.

Бесконечность

Число Грэхема

Чему равно:

Кто и когда открыл: Рональд Грэхем и Брюс Ротшильд

в 1971 году. Статья была опубликована под двумя фамилиями, но популяризаторы решили сэкономить бумагу и оставили только первую

Когда и как праздновать день G: Очень нескоро, зато очень долго

Константу Грэхема принято считать самым большим числом, когда-либо встречавшимся в научном доказательстве. Если попытаться полностью выписать G, используя привычные методы, то на бумагу не хватит всего вещества Вселенной.

Ключевая для этой конструкции операция — стрелки Кнута. 3↑3 — это три в третьей степени. 3↑↑3 — это три, возведенное в три, которое в свою очередь возведено в третью степень, то есть 3²⁷, или 7625597484987. Три стрелки — это уже число 3↑↑7625597484987, где тройка в лестнице степенных показателей повторяется именно столько — 7625597484987 — раз. Это уже больше числа атомов во Вселенной: тех всего 3¹⁶⁸. А в формуле для числа Грэхема с такой же скоростью растет даже не сам результат, а количество стрелок на каждой стадии его подсчета.

Константа появилась в абстрактной комбинаторной задаче и оставила позади все величины, связанные с нынешними или будущими размерами Вселенной, планетами, атомами и звездами. Чем, похоже, лишний раз подтвердила несерьезность космоса на фоне математики, средствами которой тот может быть осмыслен.

автор: Борислав Козловский

@темы: Физики пытаютцо думать, Физики в звездной вселенной

---

12 самых дорогих проектов современной науки

[Мифическая личность]

Тут такого не было?

Многие области современной науки дошли до того рубежа, когда двигаться вперед можно только с помощью очень дорогих проектов. Конечно, нельзя все мерить только деньгами — и сейчас великое открытие можно совершить с бюджетом в сотню долларов. Но гигантские вложения в те или иные проекты как минимум свидетельствуют о том, какие задачи признаются государствами и учеными достойными таких затрат. Сегодня проектов, чей бюджет зашкаливает за миллиард долларов, стало так много, что мы не смогли ограничиться традиционной десяткой и с трудом остановились на дюжине

1. Общежитие на орбите

International Space Station
Международная космическая станция (МКС)

Что: космическая станция

Где: на орбите, примерно 330–350 км от Земли

Сколько: более $100 млрд

Зачем: база для множества космических исследований

Когда: в 1998 году был запущен первый модуль. Строительство идет непрерывно

МКС — не только самый дорогой научный (или околонаучный) проект в истории. Это еще и самый большой техногенный предмет в космосе. Или единственное место во Вселенной (кроме, разумеется, Земли), где имеются интернет, душ и туалет. Рекордов на счету МКС сколько угодно. С научными задачами хуже.

Да, тут выращивают кристаллы и время от времени что-нибудь проделывают с пауками и ящерицами. Но прорывов в физике и биологии, которые хоть как-нибудь сказались бы на земной науке, здесь не сделали — или просто не готовы о них рассказать. Поэтому-то скептики вроде футуриста и патриарха теоретической физики Фримана Дайсона и заявляли, что станция — дело полезное, если только смотреть на нее как на общечеловеческую игрушку.

Можно считать, что самый ценный опыт — это подготовка к опыту. Сборка гигантских модулей на орбите — потрясающее упражнение для инженеров и программистов, которые это планировали. Стыковка — еще один пример тонких технологий. А следы микрометеоритов на обшивке дают представление о том, как ведут себя материалы при столкновении на невероятных для Земли скоростях.

Но главное — это люди: медики с неослабевающим влиянием следят за тем, как в отсутствие силы тяжести меняется, например, состав костей у космонавтов и как их организм реагирует на космическое облучение. Когда задумают строить базы на Луне или на Марсе, это знание наверняка пригодится.

2. Энергетический рог изобилия

International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)
Международный экспериментальный термоядерный реактор

Что: реактор, вырабатывающий энергию за счет того, что легкие атомные ядра объединяются в более тяжелые

Где: во Франции, неподалеку от Лазурного Берега

Сколько: $12–15 млрд

Зачем: получать энергию дешево, безопасно и в больших количествах

Когда: строительство начато в 2006 году. В 2016−м оно должно быть закончено, после чего в течение 20 лет будут проводиться эксперименты. Если они пойдут успешно, то в 2020−х — 2030−х годах начнется проектирование коммерческих термоядерных реакторов, которые начнут полноценно работать где-то к 2060 году

Еще с 50−х годов XX века ученые обещали нам уникальный источник энергии — управляемый термоядерный синтез. Предлагалось использовать реакции, сходные с теми, что происходят в недрах Солнца: атомы изотопов водорода (дейтерия и трития) сливаются в атом гелия, и в результате вырабатывается уйма энергии. Термоядерное топ ливо в миллионы раз калорийнее нашей любимой нефти. При этом нет риска катастрофы наподобие Чернобыльской, а сырье можно получать из обычной воды.

Но эта схема кажется простой только на страницах школьного учебника. В реальности на пути к термоядерной энергетике оказалось немало проблем, как технических, так и финансово-политических.

Только в 2006 году ведущие страны мира сумели договориться о строительстве экспериментального термо ядерного реактора. Финансовый вклад распределяется следующим образом: Китай, Индия, Корея, Россия, США — каждая по 1/11 суммы, Япония — 2/11, Европейский союз — 4/11.

3. Конец и начало нашего мира

Large Hadron Collider
Большой адронный коллайдер

Что: ускоритель, в котором сталкиваются встречные пучки протонов и тяжелых ионов

Где: на территории Швейцарии и Франции

Сколько: затраты приближаются к $10 млрд

Зачем: понять природу вещества, времени и Вселенной

Когда: строительство началось в 2001 году. Запуск переносили уже много раз. Последняя дата — лето 2009−го

Уже много раз говорилось, что Большой адронный коллайдер — это самый мощный, самый дорогой и т. д. прибор в современной физике частиц. Более того, это единственная научная установка, которая вовсю обсуждается не только учеными, но и самой широкой публикой. Коллайдер стал героем анекдотов, встав в один ряд со Штирлицем, чукчей и Вовочкой.

Поэтому мы не будем объяснять, как эта штуковина устроена и какие результаты она может принести. Если вы забыли, можете посмотреть какую-нибудь из многих сотен статей по этому поводу.


4. Теплое далеко

James Webb Space Telescope
Космический телескоп «Джеймс Вебб»

Что: инфракрасная космическая обсерватория

Где: лагранжева точка L2 в 1,5 млн км от Земли

Сколько: $4,5 млрд

Зачем: жизнеописание галактик, звезд и землеподобных планет

Когда: запуск запланирован на 2013–2014 год

«Джеймс Вебб» сменит «Хаббл» на посту главного телескопа землян. У преемника с предшественником мало общего: когда «Хаббл» затопят, эра оптических телескопов, по большому счету, закончится. Вселенную «Вебб» будет показывать в инфракрасных лучах, как приборы ночного видения.

Почему инфракрасное лучше? Существует так называемое красное смещение — эффект, открытый Хабблом (не телескопом, а астрономом). Чем дальше объект и чем быстрее он убегает от Земли, тем сильнее его спектр сдвинут в красную область. Звезды в нескольких миллиардах световых лет от нас уже невидимы глазу, зато заметны такому «прибору ночного видения». А потенциальные двойники Земли — планеты вне Солнечной системы — обычно выдают себя именно инфракрасным излучением: так молекулы их атмосферы отдают свет обратно в космос.

По сравнению с «Хабблом» «Вебб» масштабнее и сложнее. Главная его деталь — 6,5−метровое зеркало (против 2,5−метрового у «Хаббла») из бериллия, покрытого слоем золота. Однако дистанция в 1,5 млн километ ров создает проблемы: если «Хаббл» раз в несколько лет чинят астронавты, то «Веббу» придется рассчитывать только на себя.

«Джеймс Вебб» далеко не единственный из дорогих космических телескопов. Например, на прошлой неделе с космодрома Куру во Французской Гвиане были запущены телескоп «Гершель» и обсерватория «Планк». Их суммарная стоимость превышает $2,5 млрд.

5. Попытка разжигания

National Ignition Facility (NIF)
Национальная зажигательная установка

Что: лазерный термоядерный реактор

Где: Ливермор, Калифорния, США

Сколько: $3,9 млрд

Зачем: получать дешевую энергию

Когда: установка была завершена в марте 2009 года. Первых результатов ждут в 2010−м

NIF задумали как самое светлое место на земле. 192 сверхмощных лазера, нацеленных в одну точку, должны сгенерировать вспышку света в 500 тераватт — это примерно 5 триллионов лампочек. Вспышка, однако, будет сверхкороткой — миллиардные доли секунды. Все это нужно, чтобы спровоцировать термоядерную реакцию внутри золотого «наперстка» объемом с горошину, куда закачают дейтерий с тритием. Реакцию считают самым дешевым (в перспективе) источником энергии.

Установка пока экспериментальная. Вокруг центрального «наперстка» выстроили сооружение, размером и формой напоминающее «Лужники». NIF — американский конкурент термоядерного реактора ITER, который строят во Франции. Задача у них одинаковая, а средства разные: конструкции вроде ITER — токамаки — придумали еще Сахаров с Таммом, и такие установки меньших масштабов стоят по всему миру. NIF не имеет прямых предшественников.

6. Всеобщая перепись белков

Human Proteome
Протеом человека

Что: создание списка всех белков человека

Где: сотни лабораторий по всему миру

Сколько: более $1 млрд

Зачем: создать принципиально новые средства лечения и диагностики болезней

Когда: о проекте заговорили в начале 2000−х, а белки начали определять больше ста лет назад

Вся наша жизнь основана на одном классе веществ — на белках. Одни из них позволяют нам двигаться, другие определяют настроение, третьи помогают переваривать пищу.

В середине 90−х годов австралийский ученый Марк Уилкинс придумал слово «протеом». Оно было образовано от «протеина» (белок по-английски — protein, да и в русском его так иногда называют) и «генома» (совокупность всех генов).

Только протеом для «чтения» гораздо сложнее, чем геном. Во-первых, последовательность ДНК более-менее стабильна, а белковый состав нашего организма меняется каждую секунду. Во-вторых, мало просто понять, из каких аминокислот состоит белок, нужно еще разобраться с его функциями. Вот тогда-то может появиться принципиально новая медицина, позволяющая очень быстро диагностировать любую болезнь и максимально эффективно ее лечить.

Скоординировать научные группы, работающие над этой проблемой, пытается международная Организация протеома человека — Human Proteome Organization (HUPO). Особый акцент они делают на белках головного мозга, крови и печени.

7. Очередной Большой взрыв

Facility for Antiproton and Ion Research
Ускоритель для исследования антипротонов и ионов

Что: очень мощный ускоритель элементарных частиц

Где: Дармштадт, Германия

Сколько: примерно $1,7 млрд

Зачем: моделировать ранние состояния Вселенной, понять устройство нейтронов и протонов, изучить устройство ядра и еще многое другое

Когда: установку планируется запустить в 2015 году

У Facility for Antiproton and Ion Research задачи в чем-то сходные с Большим адронным коллайдером. В частности, ученые собираются воссоздать ту субстанцию, которая образовалась в первые микросекунды после Большого взрыва. Другая задача — изучить так называемое сильное взаимодействие. Именно оно «держит мир изнутри», не давая распасться атомным ядрам на частицы, а частицам — на кварки.

8. Броневик на Марсе

Mars Science Laboratory
Марсианская научная лаборатория

Что: марсоход

Где: на 45−й широте или ближе к экватору Марса — точное место посадки пока выбирают

Сколько: $2,3 млрд

Зачем: найти жизнь

Когда: запуск намечен на ноябрь-декабрь 2011−го. Первые результаты появятся осенью 2012 года

Марсоход размером с джип будет самой экипированной машиной из всех, что когда-либо катались по Красной планете. Он будет точнее, мощнее и надежнее своих предшественников. Копать глубже и видеть дальше. Все то же самое, что использовалось для изучения Марса раньше, только классом выше. И, возможно, Mars Science Laboratory больше повезет с водой и микроорганизмами. Своим невероятным бюджетом эта марсианская лаборатория обязана тому, что Марс — следующая после Луны цель пилоти руемых полетов, а такие программы в 2000−х финансировались куда щедрее чисто научных.

9. Очень быстрый лазер

X-Ray Free Electron Laser
Рентгеновский лазер на свободных электронах

Что: самый крупный в мире рентгеновский лазер

Где: Гамбург, Германия

Сколько: около $1,5 млрд

Зачем: анализировать органические молекулы и нано материалы

Когда: старт назначен на 2013–2014 год

По формальным признакам эта штука будет напоминать Большой адронный коллайдер — тоже очень дорогая, тоже под землей и тоже в виде кольцевого туннеля. Только задачи у нее совсем другие: с помощью очень коротких лазерных вспышек (меньше триллионной доли секунды) можно будет «видеть» молекулярные и атомарные процессы.

Почти четверть бюджета взяла на себя Россия. Деньги пойдут через корпорацию «Роснано». Желающие могут поострить: дескать, раньше Чубайс отвечал за миллионы лампочек, а теперь ему доверили один лазер.

10. Подводный учет

Census of Marine Life
Перепись морской жизни

Что: составление реестра обитателей моря

Где: в морях и океанах от полюсов до экватора

Сколько: более $1 млрд

Зачем: понять, кто и как живет в море

Когда: 2000–2010 годы

Кто живет в море? На этот вопрос из энциклопедии для дошкольников должен дать ответ проект Census of Marine Life. Впервые составляется полный список обитателей моря. Предполагается, что в нем окажется не меньше четверти миллиона видов морских животных.Помимо вопроса «кто?» программа также должна разобраться с категорией «где?», то есть понять места обитания того или иного вида. Третий вопрос еще сложнее — «сколько?»

Во время переписи открыто уже почти 6 тыс. новых видов. Среди них обитающий у берегов Антарктиды осьминог Megaleledone setebos, который признан предком всех глубоководных осьминогов.

У проекта есть и практическая сторона. По некоторым прогнозам, в 2050 году произойдет тотальный крах коммерческого рыболовства. Возможно, понимание морской жизни даст возможность его предотвратить.

11. Космос вслух

Square Kilometre Array
Антенная решетка в квадратный километр

Что: многоантенный радиотелескоп

Где: Южная Африка или Австралия, сеть протяженностью в 3 тыс. км

Сколько: $2 млрд

Зачем: выяснить подробности биографии космоса

Когда: построят в 2016 году, ждут результаты в 2020−м

Будь на Луне милиция, а у милиции рация, для SKA не составило бы проблемы подслушать переговоры. Только ловить самый чувствительный радиоприемник в мире будет не радиостанции, а сигналы строго «нечеловеческого» происхож дения — радиоволны из космоса.

Радиоастрономия — что-то вроде зрения лягушки, которая видит только то, что движется. Если звезда подает мощные радиосигналы — значит, с ней происходит что-то особенное.

Есть и еще один плюс по сравнению с оптическими устройствами: радио можно слушать у себя в квартире, сигнал легко проходит через бетонные стены. В космосе вместо стен — космические пыль и газ на сотни миллионов световых лет. И радиотелескопы могут легко «смотреть» сквозь них.

За чуткость приходится платить размерами. SKA состоит из почти пяти тысяч 12−метровых антенн — сложив их сигналы, в принципе, можно получить то, что передала бы одна антенна размером с континент. Главная неприятность в том, что комплекс строят в Южном полушарии — большую часть северного неба он никогда не увидит.

12. Забуриться как следует

Integrated Ocean Drilling Program
Комплексная программа океанского бурения

Что: бурение глубоких скважин в океане

Где: специально выбранные участки в Тихом и Атлантическом океанах

Сколько: более $1,5 млрд

Зачем: понять тектонику плит, предсказывать землетрясения, реконструировать геологическую историю Земли

Когда: началась в 2003 году. Результаты уже есть, но самые интересные данные должны появиться через несколько лет

Внутренности нашей планеты — одна из самых больших загадок науки. Лунный грунт, привезенный за триста тысяч километров, можно пощупать в лаборатории. А вот земные глубины изучают преимущественно по косвенным данным.

Один из самых масштабных проектов в области изучения земных недр — Integrated Ocean Drilling Program. Его главными инициаторами были США и Япония. Позднее к ним присоединились и многие другие страны, однако России в их числе нет. Скорее всего, это связано с политикой, в частности со спорами вокруг арктического шельфа.

Одна из целей программы — добраться до земной мантии или, по крайней мере, до так называемого слоя Мохоровича, который лежит между мантией и корой. Основной «инструмент» проекта — несколько специально оборудованных кораб лей. Самый известный из них — Chikyu. Размещенная на нем установка способна пробурить океанское дно на глубину больше 7 километров.

Но и меньшие глубины уже впечатляют: недавно было сообщено об обнаружении бактерий на глубине 1626 метров под морским дном.

Борислав Козловский, Григорий Тарасевич

Фото: NASA; AFP/ EAST NEWS; Peter Ginter/Science Faction/Corbis/RPG; EADS Astrium; Lawrence Livermore National Security, LLC, and Lawrence Livermore National Laboratory; SPL/ EAST NEWS; FAIR/GSI; JAMSTEC/CDEX; JPL-Caltech/NASA; EUROPEAN XFEL/DESY; PAUL BOURKE; RASKOFF, HOPCROFT, FILIS/CENSUS OF MARINE LIFE/AP

@темы: Физики смотрят, Кавайдер БАКа, Физики и химики

---

"Рука Бога"

[Asm]

Необыкновенной красоты снимки, сделанные рентгеновским телескопом орбитальной обсерватории Chandra, обнародовали специалисты NASA. Расширяющаяся туманность погибшей звезды PSR B1509-58 имеет форму гигантской руки, протягивающей пальцы к загадочным огням.
PSR B1509-58 – это погибшая звезда, или пульсар, которая, как и все ее «товарищи по несчастью», быстро вращается и испускает поток частиц. Магнитное поле этого пульсара в пятнадцать триллионов раз сильнее поля Земли, что также сыграло свою роль: электроны, двигаясь по заряженной туманности, заставляют окружающий газ светиться в рентгене. «Пальцы» туманности PSR B1509-58 тянутся к соседнему газовому облаку RCW 89, заставляя ярко сиять и его. На снимке NASA облако RCW 89 выглядит красно-оранжевым.

Данный пульсар находится на расстоянии примерно 17 000 световых лет от Земли, а это значит, что удивительная картина сложилась 17 000 лет назад; мы же смогли увидеть ее только сейчас.

(с)

@темы: Физики в звездной вселенной

---

[Ka.]

@темы: Физики шутят

---

Ученые выяснили, чем пахнет наша Вселенная

[летающий кактус]

Неожиданное открытие сделали европейские ученые — наша Вселенная имеет запах и пахнет она свежей лесной малиной.

Специалисты немецкого Института имени Макса Планка с помощью 30-метрового европейского радиотелескопа вели на просторах Млечного пути поиски аминокислот — основы существующей на Земле биологической жизни. В первую очередь изучались скопления газа и пыли, которые, согласно новейшей теории, способны заключать в себе так называемые семена жизни — элементы простейших белковых молекул.

Несмотря на все усилия, обнаружить аминокислоты или признаки их присутствия ученым не удалось. Вместо этого они нашли в газовых облаках Млечного пути в самом центре нашей галактики этот аромат. Молекула этого химического соединения формирует особый запах лесной малины. В результате, по словам немецких ученых, вся Вселенная наполнена малиновым духом. Кстати, этот аромат определяет запах и еще одного известного продукта — напитка ром.

news.mail.ru/society/2530813/

@темы: Открытия физиков, Физики в звездной вселенной