Израильтяне нашли белую дыру

[Tagra]

Если из чёрной дыры невозможно вырваться, то в белую дыру нельзя попасть. Зато сама она рождает материю, выбрасываемую в космос.

Во всяком случае, так полагают два физика, опубликовавшие результаты своих расчётов. Если они верны, человечеству удалось обнаружить объект, ещё более странный, чем его антипод — чёрная дыра.

Ресурс DVICE с некоторым упрощением напоминает, что в теории белые дыры спонтанно возникают посредине пустоты на краткий миг, чтобы взорваться, выбросив в нашу Вселенную вещество и излучение.

До сих пор ни у кого не было ни малейших свидетельств, что такие объекты и вправду могут существовать или существовали. Но у Алона Реттера (Alon Retter) и Шломо Хеллера (Shlomo Heller) есть подозреваемый. Это аномальная гамма-вспышка GRB 060614, зафиксированная в 2006 году. Параметры её были столь странными, что мировое сообщество затруднилось объяснить источник этой вспышки.

По версии же Реттера и Хеллера, нам посчастливилось застать взрыв белой дыры, о чём учёные и рассказали в статье, размещённой на сервере препринтов arXiv.org.

Поскольку по механизму и последствиям мгновенный распад белой дыры сходен с Большим взрывом, создавшим саму Вселенную, но только уменьшенным многократно, авторы работы назвали такое событие Малый взрыв (Small Bang). Если это верно — становится понятно, почему на месте GRB 060614 астрономы не нашли никакой сверхновой.

(Добавим, есть версия, что чёрные и белые дыры связаны между собой туннелями в пространстве-времени.)

Данные с ресурса: www.membrana.ru/particle/16190

@темы: Физики пытаютцо думать, Физики в звездной вселенной

---

Пара анекдотов на английском

[Вольк]

A neutron walked into a bar and asked, "How much for a drink?" The bartender replied, "For you, no charge."
***
A photon checks into a hotel. The bellhop asks where's his luggage. The photon replies: "I don't have any. I'm traveling light!"
***
One atom says to another "I think I've lost an electron". The other says "are you sure?" "yes, I'm positive"
-----------
Анекдоты стырены с твиттера Кэри Байрон. Увы, при переводе на русский вся игра слов потеряется %(

@темы: Физики шутят

---

[~KENAZ~]

21.05.2011 в 19:02

Пишет  Боливия:

21.05.2011 в 14:00

Пишет  Shining-Wings:

Пословицы и поговорки научным языком...

"Дуалистический принцип использования сельскохозяйственных орудий на гидроповерхности" (Вилами по воде писано)

"Бинарный характер высказываний индивидуума утратившего социальную активность" (Бабушка надвое сказала)

"Проблемы транспортировки жидкостей в сосудах с переменной структурой плотности" (Носить воду в решете)

"Оптимизация динамики работы тяглового средства передвижения, сопряжённая с устранением изначально деструктивной транспортной единицы" (Баба с возу - кобыле легче)

"Нестандартные методы лечения сколиоза путем отправления ритуальных услуг" (горбатого могила исправит)

"Проблемы повышения мелкодисперсионности оксида двухатомного водорода механическим путем" (толочь воду в ступе)

"Положительное воздействие низкого коэффициента интеллекта на увеличение совокупности задач в процессе осуществления трудовой деятельности" (работа дураков любит)

"Солипсизм домашней птицы по отношению к нежвачным млекопетающим отряда парнокопытных" (гусь свинье не товарищ)

"Характерные внешние приметы как повод для узурпации наиболее
благоприятного социального статуса на рынке" (со свиным рылом да в калашный ряд)

"Антропоморфический подход к созданию брачной ячейки" (кому и кобыла невеста)

"Синдром отказа от легитимизации, опирающийся на отсутствие возможностей быстрой идентификации личности" (я не я, и лошадь не моя)

"Влияние сезонно-погодных условий на процесс бухгалтерского учета пернатых" (цыплят по осени считают)

"Амбивалентная природа нейронных импульсов, испускаемых корой головного мозга" (и хочется, и колется)

"Закономерности соотношения длины ороговевшего эпидермиса с количеством серого вещества в черепной коробке" (волос долог, да ум короток)

"Разновидность юридического акта, превалирующего над валютными средствами" (уговор дороже денег)

"Недопустимость использования типовых элементов жилищной архитектуры при отрицании кульминационного проявления созерцательно-осязательных эмоций" (любовь не картошка, не выбросишь в окошко)

"Нейтральность вкусовых характеристик растения семейства крестоцветных по отношению к овощным культурам средней полосы России" (хрен редьки не слаще)

"Антитезисные свойства умственно-неполноценных субъектов в контексте выполнения государственных нормативных актов" (дуракам закон не писан)

"Отсутствие прогресса-регресса в метаболизме организма при изменении соотношения жиров и углеводов в традиционном блюде оседлых народов" (кашу маслом не испортишь)

"Место насекомовидных в иерархических системах пирамидального типа" (всяк сверчок знай свой шесток)

"Закономерность возрастания личностной ценности субъекта после получения травматического опыта" (за одного битого двух небитых дают)

@темы: Физики шутят

---

+++ Конкурс +++

[inquisitor]

Возможно, студентам технических ВУЗов, в частности, МАИ, пригодится.
Учтите только ограничения по возрасту:
Entrants must be, or have been within the last four years, undergraduate / bachelor or postgraduate engineering or design students for at least one semester at an institution in a country chosen to participate in the JDA, or at an organisation linked with such an institution, and are required to provide evidence as requested by the JDF.

@темы: Физики изобретают

---

Стакан с чаем.,

[evilgen]

Доброго времени суток, уважаемые физики., я люблю пить чай (чего и вам желаю ) и в особенности с лимоном, но не могу его пить горячим - приходится ждать пока немного остынет (ну или если есть чем, то охлаждать).,

посему вопрос: как чай будет будет быстрее охлаждаться - если его налить в чашку и оставить в покое или же периодически помешивать? В обоих случаях обычные стакан/чашка, чай, кипяток, лимон и сахар., ложка тоже обычная, в обоих случаях находится в стакане.)

Думается мне что быстрее будет во втором случае, есть догадка почему, а как думаете вы?

@темы: Физики пытаютцо думать, Физики спрашивают

---

Чудеса сингулярности: черные дыры продолжают удивлять астрономов

[quirischa]

Черные дыры являются, пожалуй, одним из самых популярных объектов в астрофизике. Оно и понятно - любые результаты, пусть даже сугубо теоретические, касающиеся этих объектов, стабильно вызывают интерес не только у специалистов, но и просто у людей, интересующихся наукой. "Лента.Ру" предлагает читателям небольшой обзор (совершенно, правда, не претендующий на объективность), который касается самых, на наш взгляд, интересных новостей о черных дырах.

Немного истории

В 1915 году, когда в Европе бушевала Первая мировая война, в одном из госпиталей Восточного фронта 42-летний смертельно больной Карл Шварцшильд писал работы по самой современной на тот момент, и по всем меркам революционной, теории относительности. Немецкому физику посчастливилось обнаружить точное решение уравнений Эйнштейна (представляющих, вообще говоря, систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных) в случае, когда гравитационное поле создается массивным сферически симметричным телом.

Из этих уравнений вытекали совершенно удивительные следствия: с их помощью для любой массы можно было определить так называемый гравитационный радиус (например для массы, равной массе Солнца, этот радиус составляет около 3 километров). Если взять сферу такой массы и с таким радиусом, то на ее поверхности вторая космическая скорость (то есть скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы тот преодолел силу притяжения такой сферы) оказывалась равна скорости света. Учитывая, что никакое тело с ненулевой массой в теории относительности не имеет права двигаться со скоростью света, результат Шварцшильда означал, что все, что упало на такую сферу, никогда не сможет ее покинуть. Более того, если радиус сферы меньше гравитационного, то и безмассовые фотоны, подлетевшие слишком близко к телу, никогда не покинут его шаровую окрестность (как раз и определяемую гравитационным радиусом). Полученное тело будет черным, поскольку будет только поглощать излучение, не отдавая ничего взамен.

Однако главной проблемой является даже не существование загадочного горизонта событий (границы той самой области, определяемой радиусом Шварцшильда), а наличие сингулярности. Если быть точным, то тело, радиус которого меньше гравитационного, должно под воздействием собственной гравитации сжиматься до тех пор, пока не превратится в точку. В этой точке у решений Шварцшильда для уравнений Эйнштейна есть неустранимая особенность - загадочная сингулярность, напоминающая, в некотором роде, деление на ноль. Несмотря на это, уже спустя два года в работах Райсснера и Нордстрема появились заряженные черные дыры, то есть все те же загадочные объекты, но теперь с электрическим зарядом.

Надо сказать, что существование подобных монстров совершенно не понравилось физикам того времени - против существования дыр высказывался и сам создатель общей и специальной теорий относительности Альберт Эйнштейн. Одним из аргументов было то, что на тот момент физики не представляли себе процессов, которые могли бы приводить к столь колоссальному сжатию материи. Изучение черных дыр застопорилось, но ненадолго - в 1931 году вышла работа Чандрасекара, в которой тот показывал, что звезда с массой выше некоторого предела после окончания горения водорода внутри себя должна превращаться в тело с нулевым радиусом. Работа встретила возражения со стороны коллег, в том числе, например, и советского физика Льва Ландау. Некоторые из возражений были вполне справедливы - Чандрасекар не учел некоторые квантовые эффекты (благодаря которым, например, существуют нейтронные звезды). В 1939 году индийца поправил Роберт Оппенгеймер (больше известный миру, правда, как отец атомной бомбы, а не как астрофизик), который показал, что только звезда достаточно большой массы будет действительно схлопываться в черную дыру.

Золотой век для черных дыр настал в 60-х годах прошлого века, когда ученые признали-таки существование этих объектов. В это время появились работы Керра и Ньюмена, в которых был описан самый общий класс черных дыр - дыры Керра-Ньюмена, которые представляют собой решения уравнений Эйнштейна в случае, когда дыра не только имеет заряд, но еще и вращается (отметим, что если дыра незаряжена, а заряд многих дыр считается относительно небольшим, то такая дыра называется просто дырой Керра). О том, что именно такие дыры являются самыми общими, говорит теорема, получившая прозвище "теорема об отсутствии волос" (No hair theorem). Согласно этому утверждению, две дыры с одинаковой массой, зарядом и угловым моментом неотличимы друг от друга. То есть, например, если одна дыра возникла в результате коллапса обычной материи, а другая - в результате такого же коллапса, скажем, антиматерии, то мы никогда не узнаем, какая из двух дыр обычная, а какая - антиматериальная.

Наконец, в 1974 году вышла революционная работа Стивена Хокинга, в которой автор попытался изучить квантовые эффекты вблизи горизонта событий - пожалуй, самого экстремального объекта теории относительности. Оказывается, из-за постоянного рождения из вакуума виртуальных частиц, некоторые из них способны покидать окрестность дыры, уменьшая ее энергию покоя. Расчеты Хокинга показали, что дыре не только можно поставить в соответствие конкретную температуру, обратно пропорциональную массе, но и что слово "черная" в название объекта с точки зрения термодинамики употребляется вполне обоснованно - характер излучения дыры совпадает с характером излучения абсолютно черного тела.

В заключение этого раздела отметим, что, согласно современным представлениям, в космосе существуют (точнее могут существовать - однозначного консенсуса пока нет) не только черные дыры, получившиеся в результате гравитационного коллапса звезд, но и так называемые первичные черные дыры, оставшиеся от Большого Взрыва. Их отличительной особенностью является тот факт, что их масса, вообще говоря, не имеет ограничений снизу, то есть в природе в теории встречаются черные дыры сколь угодно малой массы. Более того, из-за излучения Хокинга такие дыры будут постепенно испаряться и нагреваться (ведь температура тем выше, чем меньше масса), завершая свою жизнь мощным взрывом, сопровождающимся рентгеновским и гамма-излучением.

Планеты внутри черной дыры

Перейдем непосредственно к новостям, которые неподготовленному читателю, вооруженному знаниями из предыдущего раздела, должны показаться чуть более понятными.

Итак, начнем с сугубо теоретического результата - в середине апреля 2011 года появилась замечательная работа доктора физико-математических наук сотрудника Института ядерных исследований РАН Вячеслава Докучаева. В ней автор исследовал черные дыры Керра и Райсснера-Нордстрема. В частности, физика интересовало, что может происходить внутри черной дыры? Имеется ли там некий порядок, или же вся внутренность горизонта событий заполнена хаотически мечущимися вокруг сингулярности частицами?

Как оказалось, в двух описанных случаях некое подобие порядка (по крайней мере, в некоторой части внутренности горизонта) имеется. Дело в том, что для дыр Керра и Райсснера-Нордстрема внутри горизонта событий существует так называемый горизонт Коши. Он ограничивает регион, где уравнения движения теории относительности имеют решения, то есть траектории частиц поддаются описанию. Оказалось (и это совершенно нетривиальный результат), что внутри дыры для массовых и безмассовых частиц есть устойчивые замкнутые траектории. Попав на такую траекторию, частица будет летать вокруг центральной сингулярности, почти как планета вокруг Солнца (устойчивость означает, что несмотря на небольшие "толчки" частица будет стремиться вернуться на эту орбиту). "Почти" здесь стоит потому, что в отличие от "скучных" эллиптических траекторий внутри дыры частицы могут летать по очень хитрым спиралям.

Надо сказать, что автор делает из полученного результата довольно фантастические, но крайне занимательные выводы. Например, внутри такой дыры могут существовать аналоги планет. Это тем более возможно, что плотность черной дыры обратно пропорциональна квадрату ее массы - например, черная дыра массой в миллиард солнечных (известны дыры, чьи массы составляют десятки миллиардов солнечных) имеет плотность около 20 килограммов на кубический метр, что много меньше, скажем, плотности воды (1000 килограммов на кубический метр).

Более того, Докучаев говорит о теоретической возможности существовании жизни внутри дыры, правда, не уточняя ее химические основы - все-таки условия внутри такого объекта, мягко говоря, экзотические. Вместе с тем, сама гипотетическая идея жизни внутри черной дыры представляется очень интересной, хотя бы для фантастов.

Древнее времени

В начале марта появилась работа (pdf) физиков из Канады и Великобритании. В ней ученые рассматривали пульсирующую космологическую модель (Андрей Сахаров, занимавшийся этими моделями в 70-х годах прошлого века, называл такую модель многолистной). Согласно этой модели, следующее за Большим Взрывом расширение Вселенной сменяется сжатием, которое, в свою очередь, снова приводит к взрыву. В частности, такая теория вполне возможна в рамках некоторых теорий суперструн.

Как бы то ни было, но физики задались вопросом, что будет с черной дырой при таком сжатии. Для начала они постулировали, что сжатие будет происходить не до сингулярности, а до достижения так называемой плотности Планка, равной примерно 10^96 килограммов на кубический метр (вообще говоря, что происходит при такой плотности, ученые предсказать не могут, но полагают, что это максимально возможная плотность вещества), а после этого снова начнется расширение.

В результате, если предположить, что черные дыры при таком сжатии не разрушаются (механизм этого вероятного события нам неизвестен, однако, опять же - с планковской плотностью почти ничего не ясно), то они вполне могут существовать, не пересекаясь, то есть не сливаясь друг с другом. Исследователи, кстати, рассматривали как классическую теорию многолистной вселенной, так и квантовую, учитывая при этом возможность таких экзотических эффектов, как изменение пространственной размерности Вселенной.

Сами исследователи утверждают, что у этой работы имеется некоторое практическое применение. В частности, ученые выяснили особенности таких сверхдревних дыр, которые и предлагают искать при помощи телескопов. Обнаружение подобных объектов, в теории, могло бы служить аргументом в пользу многолистных космологических моделей.

Гравитационные атомы

Последняя на сегодня работа посвящена так называемым гравитационным атомам. В ней американские физики Аарон и Джей Пейс Вандевендеры изучают "гравитационные атомы" - микроскопические объекты, в основе которых лежит миниатюрная первичная черная дыра. Надо сказать, что сама идея не нова (pdf, причем исследователи об аналогичных работах почти не упоминают), а работа исследователей довольно фантастична.

Все дело в том, что предсказываемых взрывов первичных черных дыр из-за излучения Хокинга ученым до сих пор зарегистрировать не удалось. В рамках новой работы Вандевендеры высказывают следующую мысль: что, если подобные события не обнаружены просто потому, что их не происходило? Действительно, что если черные дыры, став достаточно маленькими, оказываются подвержены некоторым эффектам, которые не дают им окончательно испариться?

Если такой сценарий имеет место быть, то ученым удалось установить, как подобные дыры могут образовывать с обычной материей своего рода гравиатомы, где роль электрона играет атом обычной материи - он не падает на центральную черную дыру из-за того, что волновая функция атома оказывается похожа на волновую функцию электрона. Фактически это означает, что падение атома на черную дыру становится крайне маловероятным.

Ученые также предложили несколько способов проверки своего предположения. Первый - подобные дыры, в теории, должны возникать в Большом адронном коллайдере. Второй - такие гравиатомы можно искать в космосе. Утверждается, что эти объекты должны испускать "легко узнаваемое" электромагнитное излучение. Наиболее перспективными для регистрации являются частицы с массами от 0,2 до 1000 тонн.

Заключение

На этом наш краткий экскурс в историю изучения черных дыр заканчивается. Впрочем, думается, что ненадолго - физики-теоретики найдут еще чем удивить.

Все ссылки, указанные по тексту, наверняка работают здесь: http://www.lenta.ru/articles/2011/05/11/holes/

@темы: Физики в звездной вселенной

---

Масштабы Вселенной

[Рафик из Монте-Карло]

primaxstudio.com/stuff/scale_of_universe/

@темы: Библиотека сцылок физиков

---

))))

[НезванныйГость]

06.05.2011 в 13:37

Пишет  Каздалевский:

Кавай дэсу ня


Компания neurowear создала незаменимый аксессуар для любого современного человека желающего идти в ногу со временем: накладные бутафорские уши (necomimi).

Прибор шевелит ушами (накладными) в зависимости от мозговой активности пользователя: складывает их, когда ушеносец спокоен, расправляет и начинает совершать угрожающие движения когда владелец взволнован.
habrahabr.ru/blogs/hardware/118827/

Мимимимимимимимимими

---

Эволюция маятника Ньютона

[Tagra]

Потрясающее зрелище

@темы: Физики смотрят

---

проблемы, физик? ахахахаха

[boomboom-]

@темы: Физики шутят

---

"Пионеры" поставили под сомнение гравитационную теорию и теорию баллистики

[Саловей]

Одна из самых интригующих за последние 20 лет астрономических загадок – «аномалия «Пионеров» – решена с помощью технологии виртуальной реальности, активно применяемой в современных компьютерных играх.
На рубеже 70-х годов прошлого века человечество, оглядевшись и освоившись в ближайших космических окрестностях Земли, Марса и Венеры, приступило к исследованию дальних – Сатурна и Юпитера. В 1972 и 1973 годах по направлению к газовым гигантам были отправлены две американские автоматические станции – Pioneer 10 и Pioneer 11
Миссия оправдала свое название, став в полном смысле слова пионерской.

Впервые в истории космической навигации была использована нетривиальная баллистика – эффективный разгон аппаратов с помощью гравитационного притяжения других планет, работающего наподобие пращи: сейчас этот хитроумный трюк взят баллистиками на постоянное вооружение для компенсации слабой реактивной тяги межпланетных зондов, несущих ограниченный запас топлива. Далее Pioneer 10 стал первой автоматической станцией, пролетевшей мимо Юпитера. Наконец, обе станции остаются пока единственными рукотворными объектами, оказавшимися за пределами Солнечной системы: в 1983 году Pioneer 10 миновал орбиту Плутона, и сейчас аппараты находятся на внушительном расстоянии 103 и 83 (Pioneer 11) астрономических единиц от Солнца, летя по направлению к Альдебарану и созвездию Щита.
Но и после выполнения своей основной задачи «Пионеры», исследовав Юпитер и Сатурн, продолжали передавать на Землю важную информацию, в конечном итоге задав ученым загадку, окончательный ответ на которую не найден до сих пор.

Вообще-то «сверхурочная» работа «Пионеров» была изначально прописана в исследовательских планах НАСА. Так, проследив отклонения в траекториях полета станций в районе орбит Нептуна и Плутона, астрономы рассчитывали подтвердить существования тогда еще гипотетического Пояса Койпера – транснептуновой популяции малых тел, оставшихся после формирования Солнечной системы. И даже, если повезет, косвенным образом подтвердить «гипотезу десятой планеты», виновной, как предполагалось, в странных аномалиях орбит Нептуна и Урана.

Но, как стало ясно ближе к 90-м, вместо объяснения одной аномалии исследователи получили на руки другую – и намного более странную

Но, как стало ясно ближе к 90-м, вместо объяснения одной аномалии исследователи получили на руки другую – и намного более странную.
Первое сообщение, что «Пионеры» летят по траектории, отклоняющейся от плановой, сделал еще в 1980-м сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA Джон Андерсон. После обработки данных телеметрии доплеровское смещение частоты сигнала, возникающее при обмене со станциями радиосигналами, по которому можно очень точно высчитать их скорость, показало, что «Пионеры» движутся с большим отрицательным ускорением, чем расчетное. Объяснять странное торможение станций в столь удаленной от Солнца и пустынной области космоса, где вероятность значимых гравитационных возмущений, способных внести поправку в расчетные, крайне мала, не спешили, решив исключить вероятность телеметрической ошибки и собрать побольше информации о дальнейшей баллистической эволюции траекторий.

Однако за десять следующих лет, по мере накопления данных и совершенствования теоретической модели, описывающей движение тел на границе Солнечной системы, проблема аномального отрицательного ускорения «Пионеров» решена так и не была.

Во-первых, отрицательное ускорение, как показывала все та же телеметрия, оставалось одинаковым для обоих станций и постоянным, что, учитывая их пространственную разнесенность, исключало гравитационное воздействие на них каких-то скрытых транснептуновых объектов. Во-вторых, в начале 90-х орбитальные аномалии Урана и Нептуна, смущавшие теоретиков, наконец-то уложились в уточненную гравитационную модель и без привлечения гипотетической десятой планеты.

А вот аномальное торможение «Пионеров» укладываться в полученную точную модель, по которой двигались другие небесные тела, наотрез отказывалось.
На станции действовала тормозящая сила неизвестного происхождения, и надо было или найти ее истинный источник, не гравитационный по природе, или подправить что-то в теоретической консерватории, то есть в наших представлениях о том, как работает гравитация.

Но одно лишь предположение, что второй вариант не исключен, вызывало легкую нервную дрожь в рядах физиков-теоретиков, поскольку любая компрометация сложившейся теории, описывающей гравитационные взаимодействия, тянет за собой пересмотр фундаментальных представлений о происхождении, структуре и эволюции Вселенной.

К неудовольствию большинства теоретиков и на радость тем, кто обожает изобретать экзотичные космологические теории, ситуация вокруг аномалии «Пионеров» развивалась именно по этому сценарию.

В начале 90-х для изучения непонятной аномалии NASA создало группу экспертов во главе с ее первооткрывателем Джоном Андерсоном. Начали, естественно, с перебора всех возможных тривиальных и нетривиальных воздействий на аппараты негравитационного характера – тормозящего действия космической пыли, газа, собственного электрического заряда «Пионеров», утечек топлива, тепловой и радиационной эмиссии от еще работающих на станциях плутониевых источников энергии и даже импульс от радиосигналов, посылаемых станциями на Землю. Но даже после такого скрупулезного учета всех возможных негравитационных факторов, влияющих на движение «Пионеров», их совокупного вклада в аномалию оказалось недостаточно.

В результате смутные намеки на необходимость «новой физики» стали озвучиваться не только группой Андерсона, но и в редакциях уважаемых астрономических журналов, начавших принимать к публикации статьи с описанием весьма экзотичных моделей космологии, в которых торможение «Пионеров» переставало выглядеть как аномалия, например модели масштабно расширяющегося космоса Карла Йохана Марелье, одной из разновидностей теории стационарной Вселенной, отрицающей акт Большого взрыва. Или варианта Модифицированной ньютоновской динамики Мордехая Милгрома, предлагающего внести коррективы в классическое понимание инерции (согласно ему сила тяготения на очень больших расстояниях между телами уменьшается несколько медленнее, чем по закону тяготения Ньютона).

Вызов, который бросала аномалия современной физике, был настолько интересным, что по этому поводу стали даже созываться специальные научные конференции, а поиск ее причин – тривиальных или экзотичных – превратился в разновидность научного состязания.
Вообще двадцатилетняя суета вокруг микроскопического тормозного импульса, вызывающего отрицательное ускорение двух небольших устройств в сторону Солнца величиной 8,74 ± 1,33 × 10−10 м/с², непосвященному человеку может показаться странной, но, переведя проблему на бытовой язык, представим себе такую ситуацию.

Скажем, вам нужно навестить свою бабушку, живущую в деревне очень-очень далеко. Вы вооружаетесь новейшим навигатором GPS, точно рассчитываете маршрут, время в пути, чтобы поспеть к вечернему чаепитию, заправляетесь достаточным количеством бензина (район глухой, АЗС по дороге нет) и отправляетесь в путь, но в результате оказываетесь глубоко за полночь в глухом лесу с пустым бензобаком и за несколько сот километров от места назначения, хотя по всем расчетам должны уже давно сидеть под торшером, попивая чай с сушками.

Конечно, на небольших расстояниях ошибка в 8,74 ± 1,33 × 10−10 м/с² никогда не приведет к таким ужасным результатам, однако на очень больших – космических – она уже привела к отклонению «Пионеров» на 400 тысяч километров от расчетной траектории. Поэтому и цена вопроса, вносить эту поправку в баллистические уравнения движения или списать все на конструктивные особенности «Пионеров», совсем другая. В случае отправки дорогостоящей экспедиции в удаленные области Солнечной системы (а такие проекты уже запущены) это означало бы полный провал миссии, за который космическим агентствам пришлось бы, в отличие от эксцентричных космологов, отчитываться перед налогоплательщиками.

Но похоже, что в двадцатилетней эпопее с коварной аномалией проставлена наконец-то точка.

Группе физиков из португальского Института плазмы и ядерного синтеза удалось разгадать тайну постоянного торможения «Пионеров», однако никакой новой космологии из этой разгадки, к сожалению, не следует.

Проанализировав уточненную инженерную модель космических аппаратов, португальцы заинтересовались одной конструктивной особенностью радиоантенн, смонтированных на «Пионерах», ранее ускользавшей от экспертов. Оказалось, что обратная сторона большой антенны, передающей радиосигналы на Землю, отражает слабое инфракрасное излучение от узлов силовой установки «Пионера» как раз в сторону, противоположную их движению от Солнца, работая, таким образом, в качестве тормозного двигателя на тепловых фотонах. С результатами этого анализа можно ознакомиться в статье, опубликованной на сайте препринтов.

В итоге вклад отраженного от антенны излучения в незапланированный тормозной импульс «Пионеров» уложился как раз в те самые недостающие 40 процентов, которых не хватало негравитационному объяснению аномалии. А получили их благодаря применению специального математического аппарата, известного как закраска многоугольников методом Фонга и применяемого в компьютерном рендеринге для получения реалистичных теней и бликов (одноименный плагин «Phong Shading» можно найти в «Фотошопе»), без которых не мыслят своего существования любители компьютерных игр с навороченной графикой.

Таким образом, «Пионеры» не только подвергли серьезному, но полезному испытанию современную баллистику, гравитационную модель Солнечной системы и даже современную космологию, но продемонстрировали единственный реально работающий образец фотонного двигателя, применяемого пока что лишь в научной фантастике, а также стали удобным полигоном для отработки технологий виртуальной реальности в космической инженерии.

Увы, но апологетам альтернативной космологии, лишенным столь наглядной и удобной аномалии, придется теперь искать другие яркие примеры для доказательства своих теорий, за что им нужно отдельно поблагодарить компьютерного графика вьетнамского происхождения Бу Тхой Фонга, изобретшего свой знаменитый метод в 1975 году

www.gazeta.ru/science/2011/04/28_a_3597733.shtm...

@темы: Физики в звездной вселенной

---

Тишина в эфире: у Земли кончились деньги на поиск инопланетян

[quirischa]

В среду, 27 апреля, стало известно, что из-за недостатка финансирования прекращена работа массива радиотелескопов Аллена, которые ищут в космическом шуме сигналы, производимые инопланетными цивилизациями. Поиск известий от иных миров велся в рамках проекта SETI, который многие ругали за неэффективность и бессмысленность. Но как бы там ни было, этот проект был практической реализацией извечной мечты человека о поиске разума во Вселенной.

Аббревиатура SETI расшифровывается Search for Extra-Terrestrial Intelligence, что переводится как "поиск внеземного разума", а цель проекта - поиск неслучайных сигналов в общем фоне, поступающем из космоса. Неслучайных - то есть более или менее регулярных и таких, которые, с высокой вероятностью, были бы произведены механизмами, а не порождены естественными процессами (хотя в космосе есть "неразумные" источники, производящие строго регулярные сигналы - например, пульсары).

Долгая история

Участники проекта SETI анализируют приходящие из космоса сигналы в радиодиапазоне - идея, что изучение таких сигналов позволит обнаружить внеземные цивилизации, появилась еще в XIX веке. Первый эксперимент-прародитель программы SETI был проведен в 1960 году под руководством астронома Корнельского университета Фрэнка Дрейка (Frank Drake) - создателя знаменитого уравнения Дрейка, которое оценивает вероятность обнаружения иных цивилизаций в зависимости от нескольких параметров (подробнее об этом уравнении и его значимости можно прочитать тут).

Дрейк и его коллеги назвали свой эксперимент "Озма" в честь королевы страны Эв, описанной в одной из книг Фрэнка Баума. Ученые при помощи 27-метрового радиотелескопа Национальной радиообсерватории в Грин-Банк, штат Вирджиния изучали сигналы, поступающие из региона космоса, где находятся звезды Тау Кита и Эпсилон Эридана. Исследователи выбрали именно эти светила по той причине, что они оба похожи на Солнце и, теоретически, могли бы обладать планетными системами (в 60-е годы техника еще не позволяла искать внесолнечные планеты). Эксперимент "Озма" дал нулевой результат - ученые не обнаружили сигналов потенциально искусственного происхождения.

В 1971 году на продолжение исследований в рамках проекта SETI выделило деньги Американское космическое агентство (NASA). Это были годы космической гонки, и NASA проявляло заметный интерес к поискам внеземной жизни - в частности, в агентстве всерьез рассматривали идею создания гигантского массива из 1,5 тысячи радиотелескопов, которые могли бы исследовать космос в поисках "подозрительных" сигналов в радиусе тысячи световых лет. Проект назывался Project Cyclops, но он так никогда и не был реализован из-за финансовых ограничений.

Еще через шесть лет SETI привлек всеобщее внимание благодаря обнаружению так называемого "вау-сигнала" (в русскоязычной литературе его иногда обозначают как "сигнал Ого-го!"). Характеристики сигнала, полученного телескопом "Большое ухо", который расположен в университете штата Огайо, напоминали характеристики, предсказанные для сигналов возможно искусственного происхождения. Ученые попытались повторно зафиксировать этот сигнал, используя сначала "Большое ухо", а затем куда более чувствительный массив телескопов Very Large Array (Очень большой массив), но все попытки ни к чему не привели. Происхождение загадочного сигнала остается неясным до сих пор, однако даже сторонники гипотезы о том, что мы не одни во Вселенной, признают, что "сигнал Ого-го!" не может быть использован как веское доказательство правомерности их точки зрения.

Следующие годы из бюджета США выделялись некоторые средства на реализацию тех или иных проектов SETI ("родиной" SETI является Америка), но в 1994 году Конгресс полностью прекратил финансирование. Однако к тому времени уже вовсю работал институт SETI, созданный в 1984 году. Проводимые в институте исследования были направлены не только на анализ сигналов из космоса, но также на поиск внесолнечных планет, исследование возможности существования жизни на Марсе и других небесных телах и на решение других задач.

В 1999 году был запущен знаковый проект SETI@Home, который стал самым известным (хотя и не первым) примером использования распределенных вычислений. SETI@Home вовлек в анализ данных, собранных телескопами, тысячи людей по всему миру - желающим принять участие в поиске сигналов от инопланетян необходимо всего лишь загрузить на свой компьютер специальное ПО. Установленная программа будет заниматься обработкой данных в то время, пока компьютер пользователя не занят другой работой. Вслед за SETI@Home были запущены такие проекты, как MilkyWay@Home (нацелен на создание трехмерных моделей звездных потоков в Млечном Пути) и Einstein@Home (энтузиасты участвуют в поиске гравитационных волн). К сегодняшнему дню SETI@Home не дал значимых результатов, а вот в других проектах были сделаны некоторые открытия.

Так как массив телескопов Project Cyclops так и не был построен, SETI много лет обходился "сторонними" телескопами - то есть целевые для проекта наблюдения велись на телескопах, которые также задействованы и для множества других исследований. Очевидно, что развернуться по полной при таком расписании у проекта не получалось. Наконец, в 2007 году SETI обзавелся собственной оптикой - в радиообсерватории Хат-Крик был построен массив из 42 телескопов. Немалую часть денег на их создание выделил один из основателей компании Microsoft Пол Ален, так что весь комплекс, построенный совместно с Калифорнийским университетом в Беркли, был назван его именем. Планировалось, что рано или поздно количество "тарелок" дорастет до 350, но этого так и не случилось. Более того - 22 марта стало известно, что массив переведен в спящий режим.

Конец?

Печальное известие сообщил спонсорам исполнительный директор института SETI Том Пирсон (Tom Pierson) в электронном письме. Он уточнил, что для обеспечения нормальной работы телескопов исследователям необходимо пять миллионов долларов (общая стоимость строительства телескопов составила 50 миллионов, из которых 30 выделил Пола Аллен). Недостающие 5 миллионов должны были пойти на обеспечение проекта по поиску сигналов искусственного происхождения, поступающих от внесолнечных планет, обнаруженных недавно телескопом "Кеплер", который специально "заточен" под их поиск (всего на сегодня астрономам известно 1235 экзопланет).

Как грустно сказала в интервью новостному изданию Mercury News директор центра поиска инопланетных цивилизаций при институте SETI Джил Тартер (Jill Tarter): "Горькая ирония заключается в том, что именно сейчас, когда мы нашли столько планет, у нас нет денег на то, чтобы искать исходящие от них сигналы". Кроме того, от 2 до 3 миллионов долларов необходимы SETI просто для поддержания массива радиотелескопов Алена в рабочем состоянии.

До сих пор "телескопическая" часть проекта SETI спонсировалась совместно частными инвесторами, правительством штата Калифорния и Национальным научным фондом США (National Science Foundation - NSF). Сейчас размер финансирования от NSF сократился в десять раз, и количество денег из бюджета штата также сильно уменьшилось. На сайте института SETI вывешен призыв о финансовой помощи, но пока никто из возможных спонсоров не выразил желание поддержать проект. Существует теоретическая возможность, что работу телескопов хотя бы частично профинансируют ВВС США - телескопы Алена могли бы следить за перемещениями фрагментов космического мусора. Но пока взаимодействие с американскими военными находится в стадии "многообещающих" переговоров.

Все время, пока существует проект SETI, его критикуют самые разные ученые. Кто-то считает, что пока не обнаружено никаких достоверных признаков существования других цивилизаций, неразумно тратить деньги на поиск сигналов от них. Другие специалисты справедливо указывают, что, если до сих пор человечество не засекло сигналов от обитателей других планет, это значит, что если они и есть, то находятся слишком далеко от Земли и взаимодействие с ними невозможно. Кроме того, непросвещенные люди часто причисляют проект SETI к порождениям уфологии и тем самым дискредитируют астрономические исследования.

Все это так. Но, во-первых, результаты проекта годятся не только для поиска внеземных цивилизаций - их можно использовать и для других исследований. Во-вторых, SETI показали силу распределенных вычислений, которые позволяют, используя совсем небольшой вклад, но сразу от множества людей, получать серьезные результаты. Ну и, в-третьих, выключение массива телескопов Алена - это очень печальное событие, как и любое другое, убивающее мечту.

Отсюда: http://lenta.ru/articles/2011/04/28/nodream/

@темы: Физики в звездной вселенной

---

[В рассвете дня]

Представители NIST просят помощи общественности, что бы идентифицировать таинственные старинные научные устройства.

Американский Национальный институт стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) приглашает всех желающих принять участие в обширной программе типа Antiques Road Show. Целью этой программы является идентификация ряда старинных научных приборов и устройств, которые до настоящего времени хранились на складах NIST. Люди, согласившиеся принять участие в программе, могут просмотреть онлайн архивы цифровых изображений приборов и отослать в NIST электронную почту с любыми предположениями и любой информацией о том или ином таинственном устройстве.

Можно отметить, что такие коллективные поиски уже принесли свои результаты, некоторые устройства успешно идентифицированы, определены даты создания этих устройств и области их применения. Ниже мы представим снимки и краткие пояснения к некоторым таким устройствам.

Фотометр Бехштайна (Bechstein Photometer), снимок приведен в начале статьи.
Единственным фактом, известным относительно этого хитрого изобретения небольших размеров, является то, что с его помощью измеряется уровень яркости поверхностей. В архивах NIST не указаны даты изготовления и применения этого устройства, но наличие сетевого электрического шнура дает некоторую подсказку.

Ламповый усилитель Тинкетроу.
Хотя это похоже на лабораторное устройство для воспроизведения музыки, этот усилитель является частью проекта Тинкетроу, целью которого была попытка стандартизации частей и компонентов электронного оборудования. Прозрачный корпус позволяет рассмотреть устройство усилителя и три электронные лампы в квадратном керамическом корпусе. Этот усилитель использовался в NIST с 1954 по 1958 год.

Измеритель пятен пыли.
Этот измеритель цвета, плотности пятен пыли использовался для оценок эффективности работы различных воздушных фильтров. Создание этого устройства датируется 1938-м годом.

Гальванометр.
Хорошо выглядящий для своего возраста в 103 года этот гальванометр использовался для электрических измерений в одном из подразделений NIST.

Емкость для забора проб воздуха.
Эта стеклянная емкость в 1935 году поднялась на самую большую высоту в стратосферу на борту воздушного шара Explorer II. В объем этой емкости был закачан воздух с высоты 21 километр, который потом использовался для исследований учеными американского Национального географического общества и NIST.

Милливольтметр.
Этот прибор, милливольтметр, был запатентован компанией Western Electric Company в 1888 году. Таким образом, возраст этого прибора, приобретенного NIST в 1902 году, превышает возраст самого NIST, который был организован в 1901 году.

Вибрационный гальванометр.
Такой тип гальванометров использовался в NIST для точной настройки обычных электрических трансформаторов. Возможность регистрировать вибрации различных частот сделала полезным этот прибор на протяжении целых 25 лет, только в 1945 году механический вибрационный гальванометр был заменен его более продвинутой электронной версией.

Измеритель концентрации сахара (Saccharimeter).
Это устройство предназначается для измерения концентрации сахара в тяжелом сахарном сиропе и патоке. Производителями таких устройств были компании Bausch и Lomb Optical, которые затем объединились и стали выпускать более широкий перечень оптических устройств.

Кулонометр сифонного типа.
Более чем столетие назад специалисты NIST использовали этот кулонометр для измерения количества статического электричества в том или ином материале. Платиновый шар служит в качестве катода, который соединялся с анодом, находящимся в отдельной емкости, через сифон, содержащий электролит.

Деревянная коробка с контактами и дисками.
Судя по названию, даже представители NIST не знают что это такое и какого оно возраста. Но такие деревянные коробки встречаются и используются в электротехнике и по сегодняшний день. Вероятнее всего, что эта коробка представляет собой старинный магазин сопротивлений.

Измеритель трения.
Этот измеритель трения, созданный в 1940 году, использовался для проверки гладкости поверхности ткани. Исследователи переводили вручную показания круглой шкалы прибора к значению коэффициента трения, приведя к "научному" виду понятие "гладкости".

www.dailytechinfo.org

@темы: Физики проектируют, Физики спрашивают, Физики изобретают

---

Так готовится сухой лед

[Tagra]

Рецепт: Жидкость — ацетат натрия, уксуснокислый натрий, если по--простому. Получить в домашних условиях — раз плюнуть. Взять питьевую соду и уксус, а еще лучше — уксусную эссенцию, — меньше выпаривать придется. Соединить их постепенно до примерно нейтральной реакции, то есть, пока шипеть не перестанет.Тут особой точности и чистоты не нужно. Упарить, остудить, получится монолитный кусок. может сверху раствор еще останется, если недостаточно упарено было, его слить долой. То, что осталось — ацетат натрия, вернее, его кристаллогидрат. Дальше — просто. Ставите на огонь, ваш кусок плавится. Аккуратно сливаете прозрачный расплав в другую посуду, чтоб избавиться от осадка и мусора на дне. Чистый расплав горячим наливаете в прозрачный стакан, накрываете салфеточкой от пыли, чтоб случайно не застыло раньше времени, и остужаете до комнатной температуры. Жидкость — жидкая. Но стоит туда уронить крохотную крупинку того же уксуснокислого натрия (можно получить из того, что осталось после слива), как жидкость затрвердеет на глазах! Состав можно использовать многократно! Успехов! (с)

@темы: Физики смотрят, Физики и химики

---

Искусственная птица, которая на самом деле летает

[небо августа]

@темы: Открытия физиков

---

Пятиминутка оффтопа и физики-романтики

[Ведьма Шушу]

Каждый атом твоего тела произошел от взорвавшейся звезды. И, возможно, атомы твоей левой руки принадлежали другой звезде, не той, из которой атомы правой. Это самая поэтичная вещь, которую я знаю о физике: мы все сделаны из звездной пыли. Вас бы здесь не было, если бы звезды не взорвались, потому что химические элементы - углерод, азот, кислород, железо, все, что нужно для зарождения эволюции и для жизни, не были созданы в начале времен. Они были созданы в ядерных топках звезд, и, чтобы превратиться в ваши тела, звезды должны были взорваться. Так что забудьте про Иисуса. Звезды погибли, чтобы вы сегодня были здесь.

Лоуренс Краусс.

возможно, боян боянов, но.

@темы: Знаменитые физики, Физики в звездной вселенной

---

Какой робот пылесос лучше?

[marfu4ka]

Задалась недавно вопросом, какой робот-пылесос лучше, т. к. выбрать надо было в качестве подарка. В двух словах хочу поделиться своими

выводами, сделанными на основе использования пары роботов: iRobot и iClebo. А также после прочтения множества отзывов на иностранных сайтах.

iRobot выпустил огромное количество моделей. Один из наиболее популярных и оптимальных по цене (такой я и купила) – это iRobot Roomba 561

(обновленная 560 модель). Шумит немного меньше. Чем обычный палесос, убирает на УРА, правда хуже, если сравнивать с ручным пылесосом. Которым можно по 5 раз
одно и тоже место оттирать. У iRobot есть одно существенное преимущество – поставил время уборки по расписанию, например на полдень. Пришел с работы, а полы уже все чистые. Без единой пылинки. Очень радует моих друзей, которым подарила эту вещь.

 

Еще была возможность посмотреть на iClebo Home Мне кажется, он лучше ,чем iRobot. Во всяком случае мощность всасывания у него выше, убирает качественнее. Правда были отзывы, мол, может запутаться в проводах, и не всегда встает на базу на подзарядку, но такие отзывы единичны. В общем, если надумаете брать и позволяет бюджет, рекомендую в качестве замены обычному пылесосу.

---

[Tagra]

32 ближайшие звезды.
Флеш. По клику на любую из звезд - ссылка на Википедию с описанием этой звезды.
kisd.de/~krystian/starmap/

@темы: Физики компьютерят, Физики в звездной вселенной, Библиотека сцылок физиков

---

проблемы, физик?

[boomboom-]

Sorry за мат,
картинку не я делала, но мне понравилось:

Предупреждение: тут мат

@темы: Физики шутят

---

Комикс

[Tagra]

(с)

community.livejournal.com/breakout_door

@темы: Физики шутят