Теперь вы можете присылать нам сообщения за 10 звёзд. Хз зачем это нужно и как работает, но если есть, пусть будет ) Если что-то придёт, админы ответят 😎
А если просто написать хотите или прислать свой текст для публикации, то пишите в бот для связи @cat0science_bot
А если просто написать хотите или прислать свой текст для публикации, то пишите в бот для связи @cat0science_bot
❤6😢4🔥3
Эпопея Кассини-Гюйгенса
8 лет назад, сгорев в атмосфере Сатурна, космический аппарат “Кассини” завершил своё почти 20-летнее путешествие от Земли до Сатурна.
Дважды продлённая миссия этого космического аппарата была направлена на систему Сатурна: сам газовый гигант, его кольца и спутники.
Собственно, это был первый аппарат, что вышел на орбиту Сатурна и изучал его не на пролёте, но целенаправленно. Изучение на протяжении многих лет позволило совершить куда больше научных открытий, чем ранние миссии Пионеров и Вояджеров. Самые яркие прорывы, которые можно назвать уже сейчас - это открытие водяных гейзеров на Энцеладе - одном из крошечных ледяных спутников Сатурна (фотография 2, далее в фигурных скобках), и посадка зонда на поверхность Титана {3} - крупнейшего спутника Сатурна с плотной атмосферой и, как выяснилось примерно в то же время, вполне себе жидкими морями и реками из жидких углеводоров {4}. В некотором роде, открытия Кассини-Гюйгенса позволили переписать учебники по астрономии, давая даже немного работы астробиологам в их нелёгком поиске внеземной жизни.
В серии постов я предлагаю по полочкам разобрать шаги, сделавшие эту миссию возможной. Поначалу мы разберём вопросы, возникавшие ещё на Земле, при конструировании аппарата, а затем двинемся в космические дали.
Сейчас я хочу ввести вас в вопрос обеспечения электроэнергией данного аппарата, как одного из фундаментальных вопросов автономной миссии.
Итак, давайте внятно определимся, каковы были задачи для аппарата.
Если совсем кратко, то было необходимо донести большое количество научного оборудования и спускаемый зонд до системы Сатурна, питать весь аппарат около десятка-двух лет, отправлять научные данные на Землю, уметь маневрировать для более полного осмотра системы Сатурна, и выполнить ещё сонм чуть менее заметных задач, не вошедших в этот список - и всё это обладая знаниями и технологиями из 90-ых. Задач много, и каждая требует пристальнейшего внимания - любая поломка может привести к преждевременной гибели миссии, и мы не получим ничего с тех усилий, что уже были вложены в аппарат…
С энергией в космосе вообще сложновато, т.к.половина способов получения энергии на таких масштабах времени без регулярного техобслуживания у нас, оказывается не работает: большая часть нынешних способов получения электричества заключается в использовании некоторого явления, что должно вращать турбину. Однако обычно после запуска с аппаратом невозможно что-либо сделать - разве что обновить программное обеспечение. Поэтому от движущихся частей на космических аппаратах пытаются избавляться - любой износ, поломка, смещение частей аппарата, воздействие полей могут вызвать поломку этой части и, вероятно, скорое прекращение миссии. Выработка энергии - невероятно важная задача для любой космической миссии, и здесь обходятся обычно двумя решениями: солнечные панели и РИТЭГи - Радиоизотопные Термоэлектрические Генераторы.
Оба решения имеют свои особенности в работе, свои преимущества и недостатки, особо проявляемые в контексте временного периода.
Солнечные панели, очевидно, требуют солнца для работы, буквально преобразуя попадающий на них свет в напряжение между пластинами, создавая ток. Но есть в солнечных батареях парочка недостатков, сильно проявляющих себя в условиях, где мы хотим их использовать. Для начала, солнечные батареи сами по себе, на самом деле, малоэффективны - даже сейчас КПД в 20% считается большим. Этот минус усугубляется и пунктом нашего назначения, в который мы отправляем наш Кассини-Гюйгенс - в 10 раз дальше, чем уже сейчас (а значит солнечного света будет в 100 раз меньше на ту же площадь в идеальном случае) и ужасаемся площади, необходимой для покрытия наших хотелок в энергии. Даже если предположить, что мы сможем обеспечить необходимую площадь для перекрытия энергетических нужд солнечными панелями (т.е. иметь примерно в 100 раз большие солнечные панели, чем около Земли), приходят обычные космические проблемы: габариты и масса.
8 лет назад, сгорев в атмосфере Сатурна, космический аппарат “Кассини” завершил своё почти 20-летнее путешествие от Земли до Сатурна.
Дважды продлённая миссия этого космического аппарата была направлена на систему Сатурна: сам газовый гигант, его кольца и спутники.
Собственно, это был первый аппарат, что вышел на орбиту Сатурна и изучал его не на пролёте, но целенаправленно. Изучение на протяжении многих лет позволило совершить куда больше научных открытий, чем ранние миссии Пионеров и Вояджеров. Самые яркие прорывы, которые можно назвать уже сейчас - это открытие водяных гейзеров на Энцеладе - одном из крошечных ледяных спутников Сатурна (фотография 2, далее в фигурных скобках), и посадка зонда на поверхность Титана {3} - крупнейшего спутника Сатурна с плотной атмосферой и, как выяснилось примерно в то же время, вполне себе жидкими морями и реками из жидких углеводоров {4}. В некотором роде, открытия Кассини-Гюйгенса позволили переписать учебники по астрономии, давая даже немного работы астробиологам в их нелёгком поиске внеземной жизни.
В серии постов я предлагаю по полочкам разобрать шаги, сделавшие эту миссию возможной. Поначалу мы разберём вопросы, возникавшие ещё на Земле, при конструировании аппарата, а затем двинемся в космические дали.
Сейчас я хочу ввести вас в вопрос обеспечения электроэнергией данного аппарата, как одного из фундаментальных вопросов автономной миссии.
Итак, давайте внятно определимся, каковы были задачи для аппарата.
Если совсем кратко, то было необходимо донести большое количество научного оборудования и спускаемый зонд до системы Сатурна, питать весь аппарат около десятка-двух лет, отправлять научные данные на Землю, уметь маневрировать для более полного осмотра системы Сатурна, и выполнить ещё сонм чуть менее заметных задач, не вошедших в этот список - и всё это обладая знаниями и технологиями из 90-ых. Задач много, и каждая требует пристальнейшего внимания - любая поломка может привести к преждевременной гибели миссии, и мы не получим ничего с тех усилий, что уже были вложены в аппарат…
С энергией в космосе вообще сложновато, т.к.половина способов получения энергии на таких масштабах времени без регулярного техобслуживания у нас, оказывается не работает: большая часть нынешних способов получения электричества заключается в использовании некоторого явления, что должно вращать турбину. Однако обычно после запуска с аппаратом невозможно что-либо сделать - разве что обновить программное обеспечение. Поэтому от движущихся частей на космических аппаратах пытаются избавляться - любой износ, поломка, смещение частей аппарата, воздействие полей могут вызвать поломку этой части и, вероятно, скорое прекращение миссии. Выработка энергии - невероятно важная задача для любой космической миссии, и здесь обходятся обычно двумя решениями: солнечные панели и РИТЭГи - Радиоизотопные Термоэлектрические Генераторы.
Оба решения имеют свои особенности в работе, свои преимущества и недостатки, особо проявляемые в контексте временного периода.
Солнечные панели, очевидно, требуют солнца для работы, буквально преобразуя попадающий на них свет в напряжение между пластинами, создавая ток. Но есть в солнечных батареях парочка недостатков, сильно проявляющих себя в условиях, где мы хотим их использовать. Для начала, солнечные батареи сами по себе, на самом деле, малоэффективны - даже сейчас КПД в 20% считается большим. Этот минус усугубляется и пунктом нашего назначения, в который мы отправляем наш Кассини-Гюйгенс - в 10 раз дальше, чем уже сейчас (а значит солнечного света будет в 100 раз меньше на ту же площадь в идеальном случае) и ужасаемся площади, необходимой для покрытия наших хотелок в энергии. Даже если предположить, что мы сможем обеспечить необходимую площадь для перекрытия энергетических нужд солнечными панелями (т.е. иметь примерно в 100 раз большие солнечные панели, чем около Земли), приходят обычные космические проблемы: габариты и масса.
🔥31❤4👍4
С учётом того, что солнечные панели не абсолютно плоские и вполне себе весомые, и единственный способ их упаковки заключается в складывании (что требует дополнительных поддерживающих ферм, огромного количества специальных шарниров, специальных соединений и прочих сложностей при больших рисках, связанных с отсутствием техобслуживания), такой аппарат банально может иметь слишком большие массу и объёмы, чтобы довести это дело до точки назначения в виде Сатурна. И опять-таки, если решим проблему доставки аппарата с такими гигантскими панелями, столкнёмся с комплексом проблем от огромной площади аппарата: ограниченная манёвренность вследствие низкой жёсткости всей конструкции, микрометеоритная бомбардировка, что особо актуально для Сатурна - микрочастицы пыли далеко не полностью собраны в кольца - и далее по списку.
РИТЭГи же - несколько иная тема. Радиоизотопные Термоэлектрические Генераторы преобразуют тепло, выделяющееся в большом количестве от распада радиоактивных элементов, в электричество. Замечательное решение для миссий, что не требуют сильно большого количества энергии и отправляются в далёкий космос. Нам парочки таких хватит, пусть они тяжёлые и жутко дорогие.
Если бы не совсем недавно произошедшие с разницей в 3 месяца сначала катастрофа шаттла Челленджер, а потом - авария на Чернобыльской АЭС, проблем с РИТЭГами бы вообще не было. Однако, на фоне развившейся радиофобии, полёты аппаратов, содержащих любые потенциально токсические вещества - в особенности, радиоактивные - встречали волны протестов. Тем более, что уже существовал аппарат, что полетел с РИТЭГом и вернул в земную атмосферу около килограмма распылённого ядерного топлива. Авария аппарата Transit 5BN-3 в 1964, что шёл с РИТЭГом SNAP-9A {5} была одним из основных аргументов в протестах.
Тем не менее, уже с 70-ых годов в NASA разрабатывался особый тип РИТЭГов - GPHS {6}. Если коротко, то ядерное топливо содержалось в особом контейнере из иридия, способном пережить взрыв ракеты на старте или в воздухе, огромные нагрузки - в общем, давно был рассчитан на худший вариант развития событий, и потому запуск был разрешён даже на волне радиофобии. Протесты не могли пересилить многолетние разработки и испытания…
В общем, поставить радиоактивную батарейку разрешили - первый вопрос решён.
Однако просто поставить РИТЭГи на случайное место на аппарате нельзя. Всё-таки штука горячая, особенно ближе к старту, да ещё и фонит немного - аппарату требуется смотреть на магнитные поля вокруг, обследовать радиационный фон.. В общем, расположение РИТЭГов - ещё одна задачка со звёздочкой для разбора.
Но об этом уже в следующий раз!
Фотокарточки:
2 - фотография Энцелада с теневой стороны, в нижней части фотографии явно видны гейзеры, оставшиеся от них облака льда, содержащие в себе следы органики
3 - сопоставление фотографий при пролётах аппаратом Кассини Титана с радиокартографированием - видно изменение береговой линии, притом точный источник явления неизвестен до конца)
4 - единственная фотография с поверхности Титана, переданная зондом Гюйгенс. Для облегчения восприятия была повышена контрастность фотографии
5 - РИТЭГ SNAP 9A, вызвавший радиационное загрязнение атмосферы при неудачной попытке вывода на орбиту очередного спутника Transit'а. Большая часть радиационного загрязнения пришлась на южное полушарие
6 - РИТЭГ GPHS, работавший на Кассини. Аналогичные ему по строению летали на аппаратах Galileo, Ulysses, New Horizons. Эта махина весит почти полцентнера и содержит в себе около 11 килограмм диоксида плутония-238.
#Гиринович
#космос
#технологии
#Наварро
РИТЭГи же - несколько иная тема. Радиоизотопные Термоэлектрические Генераторы преобразуют тепло, выделяющееся в большом количестве от распада радиоактивных элементов, в электричество. Замечательное решение для миссий, что не требуют сильно большого количества энергии и отправляются в далёкий космос. Нам парочки таких хватит, пусть они тяжёлые и жутко дорогие.
Если бы не совсем недавно произошедшие с разницей в 3 месяца сначала катастрофа шаттла Челленджер, а потом - авария на Чернобыльской АЭС, проблем с РИТЭГами бы вообще не было. Однако, на фоне развившейся радиофобии, полёты аппаратов, содержащих любые потенциально токсические вещества - в особенности, радиоактивные - встречали волны протестов. Тем более, что уже существовал аппарат, что полетел с РИТЭГом и вернул в земную атмосферу около килограмма распылённого ядерного топлива. Авария аппарата Transit 5BN-3 в 1964, что шёл с РИТЭГом SNAP-9A {5} была одним из основных аргументов в протестах.
Тем не менее, уже с 70-ых годов в NASA разрабатывался особый тип РИТЭГов - GPHS {6}. Если коротко, то ядерное топливо содержалось в особом контейнере из иридия, способном пережить взрыв ракеты на старте или в воздухе, огромные нагрузки - в общем, давно был рассчитан на худший вариант развития событий, и потому запуск был разрешён даже на волне радиофобии. Протесты не могли пересилить многолетние разработки и испытания…
В общем, поставить радиоактивную батарейку разрешили - первый вопрос решён.
Однако просто поставить РИТЭГи на случайное место на аппарате нельзя. Всё-таки штука горячая, особенно ближе к старту, да ещё и фонит немного - аппарату требуется смотреть на магнитные поля вокруг, обследовать радиационный фон.. В общем, расположение РИТЭГов - ещё одна задачка со звёздочкой для разбора.
Но об этом уже в следующий раз!
Фотокарточки:
2 - фотография Энцелада с теневой стороны, в нижней части фотографии явно видны гейзеры, оставшиеся от них облака льда, содержащие в себе следы органики
3 - сопоставление фотографий при пролётах аппаратом Кассини Титана с радиокартографированием - видно изменение береговой линии, притом точный источник явления неизвестен до конца)
4 - единственная фотография с поверхности Титана, переданная зондом Гюйгенс. Для облегчения восприятия была повышена контрастность фотографии
5 - РИТЭГ SNAP 9A, вызвавший радиационное загрязнение атмосферы при неудачной попытке вывода на орбиту очередного спутника Transit'а. Большая часть радиационного загрязнения пришлась на южное полушарие
6 - РИТЭГ GPHS, работавший на Кассини. Аналогичные ему по строению летали на аппаратах Galileo, Ulysses, New Horizons. Эта махина весит почти полцентнера и содержит в себе около 11 килограмм диоксида плутония-238.
#Гиринович
#космос
#технологии
#Наварро
🔥38👍6
Начинающим программистам бывает сложно определиться, какой именно язык программирования стоит учить.
На первый взгляд, общая ситуация похожа на обычные человеческие языки. Если хочешь читать умные книги и статьи на английском - учишь английский. Хочешь говорить на французском, потому что нравится звучание - говоришь на французском. Хочешь переехать в Норвегию и пожить среди фьордов - учишь норвежский.
Языки программирования, несмотря на свою недолгую историю, тоже успели неслабо размножиться. Выбирать язык при этом обычно приходится не из эстетических соображений, а из прагматических - какую задачу хочешь решать, в какой области работать, ну и денег получать как можно больше.
На вопрос, а какой же язык самый дорогой, уже довольно давно есть стандартный ответ. Только он почему-то никому не нравится. Давайте, я расскажу вам одну страшную байку, а там уже сами решайте, что делать с этим знанием.
https://telegra.ph/Programmirovanie-iz-preispodnej-ili-kak-dorozhe-vsego-prodat-svoyu-dushu-09-09
#Беклемышева
#айти
#Наварро
На первый взгляд, общая ситуация похожа на обычные человеческие языки. Если хочешь читать умные книги и статьи на английском - учишь английский. Хочешь говорить на французском, потому что нравится звучание - говоришь на французском. Хочешь переехать в Норвегию и пожить среди фьордов - учишь норвежский.
Языки программирования, несмотря на свою недолгую историю, тоже успели неслабо размножиться. Выбирать язык при этом обычно приходится не из эстетических соображений, а из прагматических - какую задачу хочешь решать, в какой области работать, ну и денег получать как можно больше.
На вопрос, а какой же язык самый дорогой, уже довольно давно есть стандартный ответ. Только он почему-то никому не нравится. Давайте, я расскажу вам одну страшную байку, а там уже сами решайте, что делать с этим знанием.
https://telegra.ph/Programmirovanie-iz-preispodnej-ili-kak-dorozhe-vsego-prodat-svoyu-dushu-09-09
#Беклемышева
#айти
#Наварро
Telegraph
Программирование из преисподней или как дороже всего продать свою душу
Нет, речь идет не про язык Ада, на котором пишут бортовые системы самолетов и (что иронично) код для спутников. Его назвали в честь Ады Лавлейс, которая первая заценила вычислительную машину Беббиджа и начала писать к ней программы.
🔥41😁1
🤔2
Forwarded from historia.maximum | твоя машина времени
Мой постоянный читатель Светлана ( @gloww77 ) задала вопрос о том, действительно ли древние египтяне красились так, как их изображали. Отвечаем!
Завораживающие образы египтян с их идеально подведенными миндалевидными глазами знакомы каждому. Но был ли этот безупречный образ всего лишь художественным каноном, или жители Древнего Египта и вправду выглядели так? Современная наука, вооружившись мощными микроскопами и химическим анализом, дает однозначный ответ: да, это было именно так.
Археологические находки не оставляют сомнений: в гробницах учёные находят изящные косметические наборы, в том числе палетки для растирания красок, сосуды для хранения, палочки-аппликаторы из слоновой кости и дерева. Химический состав этих средств, изученный с помощью рентгенофазового анализа, подтверждает, что искусство не лгало. Знаменитая черная подводка, изготавливалась из галенита (сульфида свинца), а ярко-зеленые тени из растертого в пыль малахита. Эти же пигменты обнаруживают и на мумиях, чей взгляд, спустя тысячелетия, все еще подведен безупречными линиями.
Однако египетское искусство было не фотографией, а идеализированным магическим образом. Художник усиливал и без того эффектный макияж, превращая его в мощный символ. Удлиненные, подчеркнутые глаза, повторяли форму Ока бога Гора. Такой взгляд должен был отгонять злых духов и обеспечивать защиту богов как в земной жизни, так и в путешествии в загробный мир. В целом макияж был маркером статуса и, конечно, отличался у разных социальных групп.
Но самый удивительный факт открылся учёным лишь недавно. Казалось бы, свинец в составе подводки должен был вредить здоровью. Но исследование, опубликованное в «Analytical Chemistry», показало, что соли свинца в микроскопических дозах обладали неожиданным эффектом. При контакте с кожей они стимулировали выработку оксида азота, усиливающего иммунный ответ. Это была действенная профилактика глазных инфекций, бушевавших в болотистой долине Нила. Таким образом, макияж древних египтян был гениальным синтезом искусства, глубокой религиозности и передовой медицины, что делает его одним из самых функциональных и пронзительных символов великой цивилизации.
Да, а кроме всяких химических штук у нас есть ещё что-нибудь? Изучение волос и кожи мумий показывает следы красителей для волос и ногтей. На многих мумиях, особенно элиты, отчетливо видны следы подводки глаз, часто все еще нанесенной. Это доказывает, что макияж был реальной практикой, которая сопровождала человека и в загробную жизнь.
Древние египтяне использовали охру (желтая или красновато-желтая) и мелко помолотый галит (каменная соль). Их тщательно растирали в порошок на палетках и смешивали с животными жирами или растительными маслами (например, касторовым или оливковым) для получения плотной текстуры, которую можно было нанести на кожу.
Плотный слой светлой пудры создавал физический барьер, отражавший палящие лучи солнца и защищавший кожу от ожогов. Смесь на жировой основе помогала защитить кожу от суховеев и пыли.
Но здесь надо понимать, что земледельцы, ремесленники и прочий рабочий люд использовали материалы попроще: глину, масло подешевле и не такую тонкую фракцию.
1. Деталь росписи из гробницы Нахта. Египет, 18-я династия, около 1421–1413 гг. до н.э. Гробница № 52, Западные Фивы.
2. Косметический ларец, дерево — Египетский музей, Турин, S 8479, около 1390 г. до н.э.
3. Гребни с вырезанными животными, около 3900–3500 гг. до н.э. Метрополитен-музей.
4. Косметический ларец царского дворецкого Кемени; 1814–1805 гг. до н.э.; Метрополитен-музей.
5. Тубус для кхоля (подводки для глаз), бритва, пинцет и бронзовое зеркало. Египетский музей.
6. Бритва, пинцет, шпилька и гребень. Древний Египет, Новое Царство, Мединет-Абу. Британский музей.
7. Пинцет-бритва, около 1560–1479 гг. до н.э. Древний Египет. Коллекция Метрополитен-музея.
@historiamaximum | #история, #древний_мир, #древний_египет
Завораживающие образы египтян с их идеально подведенными миндалевидными глазами знакомы каждому. Но был ли этот безупречный образ всего лишь художественным каноном, или жители Древнего Египта и вправду выглядели так? Современная наука, вооружившись мощными микроскопами и химическим анализом, дает однозначный ответ: да, это было именно так.
Археологические находки не оставляют сомнений: в гробницах учёные находят изящные косметические наборы, в том числе палетки для растирания красок, сосуды для хранения, палочки-аппликаторы из слоновой кости и дерева. Химический состав этих средств, изученный с помощью рентгенофазового анализа, подтверждает, что искусство не лгало. Знаменитая черная подводка, изготавливалась из галенита (сульфида свинца), а ярко-зеленые тени из растертого в пыль малахита. Эти же пигменты обнаруживают и на мумиях, чей взгляд, спустя тысячелетия, все еще подведен безупречными линиями.
Однако египетское искусство было не фотографией, а идеализированным магическим образом. Художник усиливал и без того эффектный макияж, превращая его в мощный символ. Удлиненные, подчеркнутые глаза, повторяли форму Ока бога Гора. Такой взгляд должен был отгонять злых духов и обеспечивать защиту богов как в земной жизни, так и в путешествии в загробный мир. В целом макияж был маркером статуса и, конечно, отличался у разных социальных групп.
Но самый удивительный факт открылся учёным лишь недавно. Казалось бы, свинец в составе подводки должен был вредить здоровью. Но исследование, опубликованное в «Analytical Chemistry», показало, что соли свинца в микроскопических дозах обладали неожиданным эффектом. При контакте с кожей они стимулировали выработку оксида азота, усиливающего иммунный ответ. Это была действенная профилактика глазных инфекций, бушевавших в болотистой долине Нила. Таким образом, макияж древних египтян был гениальным синтезом искусства, глубокой религиозности и передовой медицины, что делает его одним из самых функциональных и пронзительных символов великой цивилизации.
Да, а кроме всяких химических штук у нас есть ещё что-нибудь? Изучение волос и кожи мумий показывает следы красителей для волос и ногтей. На многих мумиях, особенно элиты, отчетливо видны следы подводки глаз, часто все еще нанесенной. Это доказывает, что макияж был реальной практикой, которая сопровождала человека и в загробную жизнь.
Древние египтяне использовали охру (желтая или красновато-желтая) и мелко помолотый галит (каменная соль). Их тщательно растирали в порошок на палетках и смешивали с животными жирами или растительными маслами (например, касторовым или оливковым) для получения плотной текстуры, которую можно было нанести на кожу.
Плотный слой светлой пудры создавал физический барьер, отражавший палящие лучи солнца и защищавший кожу от ожогов. Смесь на жировой основе помогала защитить кожу от суховеев и пыли.
Но здесь надо понимать, что земледельцы, ремесленники и прочий рабочий люд использовали материалы попроще: глину, масло подешевле и не такую тонкую фракцию.
1. Деталь росписи из гробницы Нахта. Египет, 18-я династия, около 1421–1413 гг. до н.э. Гробница № 52, Западные Фивы.
2. Косметический ларец, дерево — Египетский музей, Турин, S 8479, около 1390 г. до н.э.
3. Гребни с вырезанными животными, около 3900–3500 гг. до н.э. Метрополитен-музей.
4. Косметический ларец царского дворецкого Кемени; 1814–1805 гг. до н.э.; Метрополитен-музей.
5. Тубус для кхоля (подводки для глаз), бритва, пинцет и бронзовое зеркало. Египетский музей.
6. Бритва, пинцет, шпилька и гребень. Древний Египет, Новое Царство, Мединет-Абу. Британский музей.
7. Пинцет-бритва, около 1560–1479 гг. до н.э. Древний Египет. Коллекция Метрополитен-музея.
@historiamaximum | #история, #древний_мир, #древний_египет
❤29👍9🔥7🤔2🥰1👌1
Всем нам нужна в жизни определённость. Нам надо знать не только что на обед, но и какая завтра будет погода и есть ли жизнь на Марсе. Но иногда кажется, что наших пяти чувств может не хватить, чтобы даже приблизиться к ответу на некоторые вопросы.
Все области современной науки основаны на математике. Точные измерения, статистическая обработка, протоколы оценки и сбора данных – хлеб и масло любого учёного, вне зависимости от области. Однако далеко не все мы можем рассчитать и измерить. На помощь приходит оценка Ферми – математический трюк, который позволяет оценить неизмеримое.
Чему, например, равна масса горы? Как много воды на Земле? На эти и подобные им вопросы должен быть какой-то ответ, но, при этом, нельзя даже отдалённо себе представить, как его найти. А, зачастую, от этого ответа зависит очень многое.
Когда советские учёные собирались послать на Луну автоматическую станцию «Луна-9», разгорелся спор: к каким условиям посадки нужно готовить аппарат? На тот момент существовало два взгляда на вопрос состава поверхности Луны: либо она покрыта толстым слоем пыли, либо вулканической породой. Первый случай был куда сложнее и делал задачу посадки станции куда труднее, чем она и так была. Сергей Павлович
Королёв пресек прения, воспользовавшись своим авторитетом: выдал письменную справку о том, что Луна твёрдая. «Луна-9» села на поверхность спутника, а справка теперь хранится в Музее Космонавтики в Москве (на КДПВ).
Что же делать, когда такого светила как Королёв, способного своим авторитетом решить научный спор, рядом нет? Может пригодиться метод приближённого расчёта, придуманный (или популяризированный) американским физиком Энрико Ферми, известным своей работой над квантовой механикой и проектом Манхеттен.
Метод Ферми основан на предположении о том, что люди с равной вероятностью могут как переоценить значение неизвестной величины, так и недооценить его. Значит, если не просто брать искомое значение с потолка, а составить формулу, увязывающую его с другими известными и неизвестными величинами, то недо- и переоценки могут друг друга скомпенсировать, и мы получим ответ, близкий к правильному.
Известнейший пример оценки Ферми – формула Дрейка, по которой рассчитывается вероятность контакта с инопланетянами. Результаты, полученные по этой формуле, меняют политику и разжигают научные баталии, хотя и основаны исключительно на предположениях и догадках учёных.
Количество внеземных цивилизаций, готовых вступить в контакт с людьми, по этой формуле, равно произведению:
1. Количества звёзд в нашей галактике
2. Доли звёзд, которые похожи на Солнце и имеют свои планетарные системы
3. Среднего планет и спутников в обитаемой зоне одной звезды
4. Вероятности зарождения на таком небесном теле жизни
5. Вероятности развития разума при возникновении жизни
6. Доли разумных форм жизни, готовых вступить в контакт, от общего числа разумных форм жизни
7. И среднего времени существования разумной цивилизации, желающей вступить в контакт
Потом это всё надо разделить на:
8. Время существования Галактики.
Не запутались? Главное, что надо понять об этой формуле: разумную оценку на основе астрономических данных можно дать только первым трём и последней величине. С четвёртой по седьмую – чистые догадки на основе философских представлений исследователя.
Может показаться, что это всё чистые спекуляции. Но я уверен, что такие оценки нужны и полезны. В какой-то степени они – доказательства силы человеческого ума. Когда физик составляет безумное уравнение с кучей неизвестных, результат вычисления которого должен быть равен искомой величие, оно превращается в поднятое знамя. «Человеческий разум СПОСОБЕН это понять. Мы достаточно умны, чтобы разобраться во всем, в чем захотим!». Каждый упоротый расчёт завоёвывает для человеческого ума новые территории, принося в тёмные и неоформленные области знания порядок и главный символ человеческой цивилизации: математику.
#Маврин
#математика
#Наварро
#упоротые_расчеты
Все области современной науки основаны на математике. Точные измерения, статистическая обработка, протоколы оценки и сбора данных – хлеб и масло любого учёного, вне зависимости от области. Однако далеко не все мы можем рассчитать и измерить. На помощь приходит оценка Ферми – математический трюк, который позволяет оценить неизмеримое.
Чему, например, равна масса горы? Как много воды на Земле? На эти и подобные им вопросы должен быть какой-то ответ, но, при этом, нельзя даже отдалённо себе представить, как его найти. А, зачастую, от этого ответа зависит очень многое.
Когда советские учёные собирались послать на Луну автоматическую станцию «Луна-9», разгорелся спор: к каким условиям посадки нужно готовить аппарат? На тот момент существовало два взгляда на вопрос состава поверхности Луны: либо она покрыта толстым слоем пыли, либо вулканической породой. Первый случай был куда сложнее и делал задачу посадки станции куда труднее, чем она и так была. Сергей Павлович
Королёв пресек прения, воспользовавшись своим авторитетом: выдал письменную справку о том, что Луна твёрдая. «Луна-9» села на поверхность спутника, а справка теперь хранится в Музее Космонавтики в Москве (на КДПВ).
Что же делать, когда такого светила как Королёв, способного своим авторитетом решить научный спор, рядом нет? Может пригодиться метод приближённого расчёта, придуманный (или популяризированный) американским физиком Энрико Ферми, известным своей работой над квантовой механикой и проектом Манхеттен.
Метод Ферми основан на предположении о том, что люди с равной вероятностью могут как переоценить значение неизвестной величины, так и недооценить его. Значит, если не просто брать искомое значение с потолка, а составить формулу, увязывающую его с другими известными и неизвестными величинами, то недо- и переоценки могут друг друга скомпенсировать, и мы получим ответ, близкий к правильному.
Известнейший пример оценки Ферми – формула Дрейка, по которой рассчитывается вероятность контакта с инопланетянами. Результаты, полученные по этой формуле, меняют политику и разжигают научные баталии, хотя и основаны исключительно на предположениях и догадках учёных.
Количество внеземных цивилизаций, готовых вступить в контакт с людьми, по этой формуле, равно произведению:
1. Количества звёзд в нашей галактике
2. Доли звёзд, которые похожи на Солнце и имеют свои планетарные системы
3. Среднего планет и спутников в обитаемой зоне одной звезды
4. Вероятности зарождения на таком небесном теле жизни
5. Вероятности развития разума при возникновении жизни
6. Доли разумных форм жизни, готовых вступить в контакт, от общего числа разумных форм жизни
7. И среднего времени существования разумной цивилизации, желающей вступить в контакт
Потом это всё надо разделить на:
8. Время существования Галактики.
Не запутались? Главное, что надо понять об этой формуле: разумную оценку на основе астрономических данных можно дать только первым трём и последней величине. С четвёртой по седьмую – чистые догадки на основе философских представлений исследователя.
Может показаться, что это всё чистые спекуляции. Но я уверен, что такие оценки нужны и полезны. В какой-то степени они – доказательства силы человеческого ума. Когда физик составляет безумное уравнение с кучей неизвестных, результат вычисления которого должен быть равен искомой величие, оно превращается в поднятое знамя. «Человеческий разум СПОСОБЕН это понять. Мы достаточно умны, чтобы разобраться во всем, в чем захотим!». Каждый упоротый расчёт завоёвывает для человеческого ума новые территории, принося в тёмные и неоформленные области знания порядок и главный символ человеческой цивилизации: математику.
#Маврин
#математика
#Наварро
#упоротые_расчеты
❤38🔥14👍2🤔2😁1🖕1
А действительно, почему?
Очевидно, что для решения, исходя из логики вопроса, нужно принять Магнитогорск за постоянный магнит. Железногорск - как примагничивающийся объект, на который действует магнитная индукция.
Сила магнита зависит от его размера.
Магнитогорск у нас сложной формы, но достаточно округл, чтобы подсчеты его силы как магнита можно было сводить к магнитному цилиндру, в основании которого находится город (картинка 2).
Окей. Площадь Магнитогорска - 392,4 квадратных километра. Для определения параметров Большого Магнитогорского Магнитного Цилиндра (БММЦ) нам надо диаметр круга с такой площадью, который вычисляется из стандартной формулы эс равно пи эр квадрат.
Кого сейчас накрыло школьными флешбеками, извините.
Средний диамер БММЦ - 22,35 километра. Но что же с высотой?
Самое высокое здание в Магнитогорске... упс. Как я ни искала в сети, нашла только упоминания о шестнадцатиэтажках и новых строящихся зданиях без указания высоты. Высота стандартной шестнадцатиэтажки - около 50 метров, что явно мало. Это уже не Большой Цилиндр, это уже малый блин получается.
Но воздух над городом - это тоже часть города, особенно когда заводы работают на полную катушку. И пусть не совсем корректно говорить о воздушном пространстве как юрисдикции города, тем не менее
А теперь, зная параметры цилиндра, можно считать его магнитную индукцию в зависимости от расстояния. То есть ту самую силу магнита.
Уважительно повздыхав в адрес Гаусса, Лоренца и прочих значимых фамилий и страшных формул, снова идем искать онлайн-калькулятор. Потому что даже в школьном курсе физики есть задачи только на вектор силы, но не на ее численную составляющую (если ЕГЭ ничего не изменил. Но судя по беглому гуглежу - нет).
И находим их - на сайтах производителей магнитов (картинка 4).
Диаметр у нас есть. Высота - есть.
Z, добавочное расстояние - это как раз удаление магнита от интересующей нас точки. То есть прямое расстояние между Магнитогорском и Железногорском - 1586 км.
С остаточной индукцией (это фактическая сила магнита, его намагниченность) сложнее, ее взять неоткуда. Поэтому просто представим, что мы делаем заказ на сайте:
- Здравствуйте, мне нужен магнит диаметром двадцать два километра.
- Эм... а вам насколько сильный?
- Самый мощный!
Осталось просто подставить числа в калькулятор, который (слабак!) требует указывать их в миллиметрах (картинка 5).
Но так как в одном километре миллион миллиметров, от кратности результат в этом случае не изменится, а нас интересует суть - то мы пойдем на поводу у цифрового мозга и укажем в миллиметрах (держа в голове наш БММЦ).
Печальный ноль.
Магнитогорск к Железногорску не притягивается потому, что между ними слишком большое расстояние.
Для простоты восприятия представьте картину в миллиметрах. Притянется ли двухсантиметровый магнит к металлической детали, которую положили в полутора метрах от него? Конечно, нет.
Поэтому даже если весь Магнитогорск превратится в постоянный магнит - Железногорск в полной безопасности. Хотя зрелище сползающихся городов было бы поистине апокалиптичным.
P.S. Пост любезно предоставлен Лигой упоротых расчетов Пикабу!
#форма_котенка
#упоротые_расчеты
#физика
#математика
Очевидно, что для решения, исходя из логики вопроса, нужно принять Магнитогорск за постоянный магнит. Железногорск - как примагничивающийся объект, на который действует магнитная индукция.
Сила магнита зависит от его размера.
Магнитогорск у нас сложной формы, но достаточно округл, чтобы подсчеты его силы как магнита можно было сводить к магнитному цилиндру, в основании которого находится город (картинка 2).
Окей. Площадь Магнитогорска - 392,4 квадратных километра. Для определения параметров Большого Магнитогорского Магнитного Цилиндра (БММЦ) нам надо диаметр круга с такой площадью, который вычисляется из стандартной формулы эс равно пи эр квадрат.
Кого сейчас накрыло школьными флешбеками, извините.
Средний диамер БММЦ - 22,35 километра. Но что же с высотой?
Самое высокое здание в Магнитогорске... упс. Как я ни искала в сети, нашла только упоминания о шестнадцатиэтажках и новых строящихся зданиях без указания высоты. Высота стандартной шестнадцатиэтажки - около 50 метров, что явно мало. Это уже не Большой Цилиндр, это уже малый блин получается.
Но воздух над городом - это тоже часть города, особенно когда заводы работают на полную катушку. И пусть не совсем корректно говорить о воздушном пространстве как юрисдикции города, тем не менее
А теперь, зная параметры цилиндра, можно считать его магнитную индукцию в зависимости от расстояния. То есть ту самую силу магнита.
Уважительно повздыхав в адрес Гаусса, Лоренца и прочих значимых фамилий и страшных формул, снова идем искать онлайн-калькулятор. Потому что даже в школьном курсе физики есть задачи только на вектор силы, но не на ее численную составляющую (если ЕГЭ ничего не изменил. Но судя по беглому гуглежу - нет).
И находим их - на сайтах производителей магнитов (картинка 4).
Диаметр у нас есть. Высота - есть.
Z, добавочное расстояние - это как раз удаление магнита от интересующей нас точки. То есть прямое расстояние между Магнитогорском и Железногорском - 1586 км.
С остаточной индукцией (это фактическая сила магнита, его намагниченность) сложнее, ее взять неоткуда. Поэтому просто представим, что мы делаем заказ на сайте:
- Здравствуйте, мне нужен магнит диаметром двадцать два километра.
- Эм... а вам насколько сильный?
- Самый мощный!
Осталось просто подставить числа в калькулятор, который (слабак!) требует указывать их в миллиметрах (картинка 5).
Но так как в одном километре миллион миллиметров, от кратности результат в этом случае не изменится, а нас интересует суть - то мы пойдем на поводу у цифрового мозга и укажем в миллиметрах (держа в голове наш БММЦ).
Печальный ноль.
Магнитогорск к Железногорску не притягивается потому, что между ними слишком большое расстояние.
Для простоты восприятия представьте картину в миллиметрах. Притянется ли двухсантиметровый магнит к металлической детали, которую положили в полутора метрах от него? Конечно, нет.
Поэтому даже если весь Магнитогорск превратится в постоянный магнит - Железногорск в полной безопасности. Хотя зрелище сползающихся городов было бы поистине апокалиптичным.
P.S. Пост любезно предоставлен Лигой упоротых расчетов Пикабу!
#форма_котенка
#упоротые_расчеты
#физика
#математика
👍55🔥20👌11😁9❤7🤡2❤🔥1🍓1
Чем питать веганский эко френдли бескровный астрономикон (Маяк, видимый по всей галактике и питаемый душами – отсылко к вахе, хехе) ? И как вообще его сделать?
Для начала составим тех задание: с какого расстояния он должен быть виден, насколько ярок и так далее. Мы хотим маяк, видимый везде и вся, отличимый от звезд и в целом все. Теперь надо понять, как реализовывать на практике и какие целевые числа нам нужны.
Первое – через центр галактики он не будет виден (Потому что вокруг центра куча материи, которая тупо заслонит, а так же этот самый центр светит мама не горюй) и так, поэтому возьмем за ориентир видимость на всем протяжении от Солнца до центра – то есть 8 килопарсек, делим на 2 и получаем 4, отлично, с необходимой дальностью разобрались. Что это значит с точки зрения мощности? его должно быть видно даже с самого захудалого суденышка, поэтому поставим целевой блеск максимальном удалении 4m звездные величины (Для справки и первичного представления о шкале смотреть картинку 2).
Теперь необходимо научиться отличать его от звезд – самое просто это мигание, как у настоящего маяка, или нестандартный спектр. Мигание, кстати? еще и позволит экономить энергию астрономикона – светить куда-то раз в секунду, экономнее, чем делать то постоянно. Тут мы подходим к идее, что разумно взять УЖЕ существующий и, собственно мигающий пульсар и затем его разжечь до чего-то, видимого на всю галактику. Тем более излучать он будет в радиодиапазоне, а значит гораздо менее подвержен поглощению излучения межзвездной пылью (Длинные волны гораздо лучше игнорируют препятствия).
Но сейчас мы не видим достаточно ярких пульсаров, так? То есть “из коробки” они светят относительно слабенько, а наша задача их раскочегарить. ПРежде чем разбираться с механизмом сего действия поймем, НАСКОЛЬКО же его нужно разжечь – исходя из техзадания. За ориентировку возьмем пульсар Her X-1, как один из наиболее близких, расстояние до него “всего” 6,6 килопарсек. Тк близких пульсаров мало, легким движением руки техзадание ужесточается до этой цифры.
Сейчас этот пульсар имеет видимую звездную величину почти 14 – довольно тускло, Нам нужно уменьшить на 10 звездных величин (Эта шкала мало того, что логарифмическая, но и инвертированная – чем меньше, тем ярче). Разность в 10m означает различие в создаваемых освещенностях (Световой поток на Земле, создаваемый источником) в 100*100 = 10^4 раз. Табличная светимость (То, сколько энергии выплевывает в мир за единицу времени наш источник) Her X-1 – 4 × 10^37 эрг с^-1 ( 1 Эрг = 10^-8 джоулей, СГС наше все), Итого наша целевая светимость – 4 × 10^41 эрг с^-1.
Как добиться таких значений? Чем-то адекватным по-типу термоядерного синтеза нет (И даже если бы мы искусственно создали такую звезду, она б просто разлетелась от собственного светового давления). Но это такой, пенсионерский способ добычи энергии, молодежь велосипед не изобретает, и просто скидывает материю на компактные объекты (Нейтронный звезды и Черные дыры), перегоняя потенциальную энергию поля тяжести в излучение и получает САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ДОБЫЧИ ЭНЕРГИИ В ПРИНЦИПЕ (Внезапно выход до 15% mc^2), на эльфийском зовется “аккрецией на компактный объект”.
Здесь надо бы пояснить, почему мы не берем черную дыру вместо нейтронной звезды, на самом деле очень просто – их не так уж много, особенно в сколько-нибудь удобных местах, а мигать как пульсар они не могут). Возвращаясь к основной канве, посчитаем же, что нам даст сей способ.
Очевидно, если у нас будет бесконечно много доступной матери, то проблем с достижением не будет. Но лучше оценить требуемую массу, дабы понять, под силу ли подобное Империуму или иной космо-расистской империи. За дело!
Для начала составим тех задание: с какого расстояния он должен быть виден, насколько ярок и так далее. Мы хотим маяк, видимый везде и вся, отличимый от звезд и в целом все. Теперь надо понять, как реализовывать на практике и какие целевые числа нам нужны.
Первое – через центр галактики он не будет виден (Потому что вокруг центра куча материи, которая тупо заслонит, а так же этот самый центр светит мама не горюй) и так, поэтому возьмем за ориентир видимость на всем протяжении от Солнца до центра – то есть 8 килопарсек, делим на 2 и получаем 4, отлично, с необходимой дальностью разобрались. Что это значит с точки зрения мощности? его должно быть видно даже с самого захудалого суденышка, поэтому поставим целевой блеск максимальном удалении 4m звездные величины (Для справки и первичного представления о шкале смотреть картинку 2).
Теперь необходимо научиться отличать его от звезд – самое просто это мигание, как у настоящего маяка, или нестандартный спектр. Мигание, кстати? еще и позволит экономить энергию астрономикона – светить куда-то раз в секунду, экономнее, чем делать то постоянно. Тут мы подходим к идее, что разумно взять УЖЕ существующий и, собственно мигающий пульсар и затем его разжечь до чего-то, видимого на всю галактику. Тем более излучать он будет в радиодиапазоне, а значит гораздо менее подвержен поглощению излучения межзвездной пылью (Длинные волны гораздо лучше игнорируют препятствия).
Но сейчас мы не видим достаточно ярких пульсаров, так? То есть “из коробки” они светят относительно слабенько, а наша задача их раскочегарить. ПРежде чем разбираться с механизмом сего действия поймем, НАСКОЛЬКО же его нужно разжечь – исходя из техзадания. За ориентировку возьмем пульсар Her X-1, как один из наиболее близких, расстояние до него “всего” 6,6 килопарсек. Тк близких пульсаров мало, легким движением руки техзадание ужесточается до этой цифры.
Сейчас этот пульсар имеет видимую звездную величину почти 14 – довольно тускло, Нам нужно уменьшить на 10 звездных величин (Эта шкала мало того, что логарифмическая, но и инвертированная – чем меньше, тем ярче). Разность в 10m означает различие в создаваемых освещенностях (Световой поток на Земле, создаваемый источником) в 100*100 = 10^4 раз. Табличная светимость (То, сколько энергии выплевывает в мир за единицу времени наш источник) Her X-1 – 4 × 10^37 эрг с^-1 ( 1 Эрг = 10^-8 джоулей, СГС наше все), Итого наша целевая светимость – 4 × 10^41 эрг с^-1.
Как добиться таких значений? Чем-то адекватным по-типу термоядерного синтеза нет (И даже если бы мы искусственно создали такую звезду, она б просто разлетелась от собственного светового давления). Но это такой, пенсионерский способ добычи энергии, молодежь велосипед не изобретает, и просто скидывает материю на компактные объекты (Нейтронный звезды и Черные дыры), перегоняя потенциальную энергию поля тяжести в излучение и получает САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ДОБЫЧИ ЭНЕРГИИ В ПРИНЦИПЕ (Внезапно выход до 15% mc^2), на эльфийском зовется “аккрецией на компактный объект”.
Здесь надо бы пояснить, почему мы не берем черную дыру вместо нейтронной звезды, на самом деле очень просто – их не так уж много, особенно в сколько-нибудь удобных местах, а мигать как пульсар они не могут). Возвращаясь к основной канве, посчитаем же, что нам даст сей способ.
Очевидно, если у нас будет бесконечно много доступной матери, то проблем с достижением не будет. Но лучше оценить требуемую массу, дабы понять, под силу ли подобное Империуму или иной космо-расистской империи. За дело!
🔥26❤4
Вычислим энергетический выход от одного грамма вещества, падающего на пульсар: эта работа суть потенциальная энергия поля тяжести GMm/R, подставим сюда типовые параметры нейтронки ( M = M_☉ (масса Солнца = 2 × 10^33 г ), R = 10 км) получим выход в 10^(21) Эрг, т.е для обеспечения целевой светимости на мы должны сжигать 4 × 10^41 / 10^21 = 4 × 10^20 грамм вещества ежесекундно, Для сравнение: масса Земли приблизительно равна 6 × 10^27 г, то есть она полностью истратится за 1.5 × 10^7 секунд, чуть меньше полугода (Удобное знание, что год это примерно π× 10^7 секунд. Не так ужасно, как я думал) может прокатить.
Итого требуемую светимость мы получили. Но как же конечность скорости света? Сейчас оценим: Требуемое нами расстояние – 6-7 парсек, один парсек - 3.24 световых года, и того наш маяк осветит всю проектную область за 20-22 тысячи лет. К сожалению, еще десяток тысячелетий минимум придется обходиться плотоядным астрономиконом(
Картинки:
1. Доморощенный мем
2. Наглядная шкала звездных величин
3-4. Просто красивые картиночки аккреции
#Пименов
#упоротые_расчеты
#Космос
Итого требуемую светимость мы получили. Но как же конечность скорости света? Сейчас оценим: Требуемое нами расстояние – 6-7 парсек, один парсек - 3.24 световых года, и того наш маяк осветит всю проектную область за 20-22 тысячи лет. К сожалению, еще десяток тысячелетий минимум придется обходиться плотоядным астрономиконом(
Картинки:
1. Доморощенный мем
2. Наглядная шкала звездных величин
3-4. Просто красивые картиночки аккреции
#Пименов
#упоротые_расчеты
#Космос
🔥31❤1