⚠️ Инженерные знания
6.43K subscribers
1.09K photos
12 videos
972 links
Дебри физики и не только. Авторский научно-популярный канал Юрия Трифонова. Познаю мир через науку и делюсь интересными знаниями с вами!

По всем вопросам: @tqg87

ДЗЕН: https://dzen.ru/inznan
Download Telegram
🙃 Смотришь на фотографию граффити и сначала не совсем понимаешь, чему тут улыбаться. А насколько быстро вы сообразили в чём суть?

⚠️ ИнЗнан

#юморишутки
В начале 19 века электрон оставался (и,кстати, остаётся 😄) гипотетической частицей, поскольку долгое время не было опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.

👉 Физику Роберту Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая пространство рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации.

К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10.

⚠️ ИнЗнан

#интересныеметодики
🟢 Принцип, согласно которому энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, известен как закон сохранения энергии. Согласно этому закону, общее количество энергии в замкнутой системе всегда остается постоянным.

👉 Известно, что энергия не не появляется и не пропадает, а существует в разных формах и может быть преобразована из одной формы в другую. Возможно Вселенная возникла в результате сингулярности Большого взрыва. Точная причина того, что вызвало Большой взрыв или откуда взялась первоначальная энергия, до сих пор является темой научных дебатов.

😳 В ранние моменты существования Вселенной содержание энергии, вероятно, находилось в чрезвычайно высокоплотном и высокотемпературном состоянии. По мере того, как Вселенная расширялась и охлаждалась, появлялись различные фундаментальные силы и частицы, что позволяло формировать материю и проявлять различные формы энергии.

Сохранение энергии остается фундаментальным принципом. Разве что есть ещё одно...Времени не существует.

⚠️ ИнЗнан

#теории
🔥 Физика движения капли воды по покрытой маслом горячей сковороде даже более интересна, чем эффект Лейденфроста (Это весьма специфическое поведение капель воды на раскаленной поверхности).

👉 Оказалось, что при соответствующих значениях температуры, вязкости и толщины жирного слоя, масло образует тонкое покрытие на капле. Температура кипения этого покрытия намного выше, чем у воды. Стоит такому пузырику из масляной пленки прорваться и получается миниатюрный реактивный двигатель. Поэтому, капля и ёрзает по поверхности. На картинке именно такой пузырик.

😏 Кроме того, когда вода внутри масляного пузыря начинает испаряться — прежде всего с нижней стороны, которая находится ближе к раскаленной поверхности, — под слоем масла образуются крошечные пузырьки.

Неравномерные бугры снижают сцепление капли с поверхностью. К тому же эти заполненные паром полости затрудняют передачу тепла и еще создают температурные неоднородности, которые вызывают вибрацию капли и облегчают ее движение.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
😳 Как объяснить феномен световых столбов с точки зрения физики?

👉 Увы, ничего необычного тут нет. Кроме великолепного зрелища, которое точно не увидишь каждый день.

Образование столбов связано с температурами, при которых кристаллизуется пар в воздухе у Земли, позволяя искусственному свету (в случае фотографии) отражаться у основания каждого из миллионов взвешенных кристаллов льда.

Высота этих столбов зависит от того, насколько высоко кристаллы достигают в воздухе. Эти образования также могут возникать при солнечном свете, лунном свете и сиянии лавового потока вулкана, создавая впечатляющие столбы.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
👻 Бывают два типа электрических генераторов - генератор напряжения и генератор тока. Обычно мы называем их просто - генератор тока. И оба типа генераторов подразумеваются под этим названием.

👉 Для того, чтобы понять различие, достаточно вспомнить примеры с водой. Вода вообще неплохо иллюстрирует поведение тока, хотя по большому счёту сравнение не совсем корректное. Но сойдет. Итак, генератор - это насос. Генератор напряжения создает постоянное давление, генератор тока создает постоянный поток.

🔷 Давление эквивалентно напряжению в цепи. Генератор напряжения будет стараться поддерживать в цепи постоянное напряжение или накачивать такое давление, чтобы оно не падало в магистрали (если по-водяному). Генератор тока будет выдавать некоторое количество воды в единицу времени. Ему всё равно, какое давление. Или какое напряжение. Его просили кубометр в минуту и он качает кубометр в минуту, а есть ли давление и хватает ли интенесивности ему не интересно.

⚠️ ИнЗнан

#электрофизика
Есть настолько быстрые процессы, что описать их кроме как мгновение, никак нельзя. Но длительность у таких процессов всё-таки есть, а Планковское время пока ещё не поможет. Это ну слишком быстро. При этом "мгновение" - величина внесистеманая 😃

👉 Для описания длительности таких процессов разработана и внедена интересная единица измерения времени, про которую знают далеко не все. Это зептосекунда. Одна зептосекунда = 10^-21 секунды. В честь этой единицы времени назвали и ряд специфических процессов. Существуют этакие зептосекундные процессы.

Процессы эти веьма интересны для физиков. В зептосекундном масштабе нет ни движений атомов, ни даже электронов. И электроны, и атомы останавливаются. За зептосунду тепловое движение не успевает проявить себя. Фактически это момент "кванта движения", где можно наблюдатьэтапы обмена энергиями или перемещений.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
🚀 Когда в фантастических фильмах нужно куда-то быстро долететь, практикуется переход в гиперпространство. Звёздные войны, Интерстеллар, да и множество фильмов с похожей тематикой упоминают именно эту сущность. Интересно узнать, что гиперпространство - это вполне себе объективная физическая модель.

👉 Так называют четырех- и более- мерное пространство, существующее параллельно с нашей Вселенной. В случае 4D - гиперпространство имеет четыре оси координат, включая дополнительную w-координату, отвечающую за сжатие пространства. Структурно гиперпространство представляет собой область сжатого и «скомканного» пространства, разделенного на гиперслои. Больше измерений - больше координат.

При большом количестве измерений начинают работать самые разные интересные физические особенности: В каком-то измерении скорость света не будет пределом, а где-то перелёт на 100 километров будет эквивалентен всего лишь одному сантиметру полёта. Так и получается ускоряться 🙃

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
🍏 Мы много раз вспоминали идеи Эйнштейна и прочих более современных физиков. А что о пространстве думал великий Ньютон?

В модели Ньютона и пространство, и время не зависят от присутствия или отсутствия объекта. Пространство и время абсолютны. Это арена, на которой происходят те или иные события. Пространство по своей природе, безотносительно к чему-либо внешнему, всегда остаётся однородным и неподвижным.

Теперь постулаты:

🔹 Пространство трехмерно. Все объекты занимают пространство и имеют длину, ширину и высоту.

🔹 Пространство плоское, т. е. обладает евклидовой плоскостностью.

🔹 Пространство однородно. Иными словами, пространство везде одинаково.

🔹 Пространство изотропно. Это означает, что если мы рассмотрим точку О в пространстве и будем двигаться из этой точки в любом направлении, свойства будут одинаковыми.

Буквально каждый пункт можно оспорить, исходя из современных представлений 😆

⚠️ ИнЗнан

#теории
🔋 Можно ли соединить два генератора так, чтобы они работали вместе и выдавали большую мощность?

👉 Конечно да! Вопрос возникает из-за того, что интуитивно вспоминаются различия в характеристиках генераторов и видится их полная несовместимость. Но с физической точки зрения нам нужно опять вспомнить воду.

⁉️ Могут два насоса качать воду в одну трубу и не мешать друг другу? Конечно могут. При этом насосы будут помогать друг другу.

🔹 С генераторами всё чуточку сложнее, но логика работает такая же. Перед соединением нужно проверить последовательность фаз ваших генераторов и правильно соединить их клеммы друг с другом. Отрегулировать величину напряжения и выставить её на одинаковые показатели. Проверить, что частоты генерируемого тока соответствуют друг другу. Выровнять фазовый угол генераторов и установить нулевую разность фаз. При работе в сетях постоянного тока всё будет ещё проще. После этого генераторы могут работать вместе и это стандартный приём на практике.

⚠️ ИнЗнан

#электрофизика
На правах шутки 😆

🔹 Эффект Доплера: длина волны, исходящего от приближающегося объекта, воспринимается более короткой, чем от удаляющегося.

— Как это можно пронаблюдать в реальности?
— Когда поедете вечером на машине, заметьте, что от машин, приближающихся к вам, идет белый свет, а от удаляющихся — красный.

⚠️ ИнЗнан

#юморишутки
🧩 Есть частицы, которые являются собственными античастицами. Они называются майорановскими фермионами. Обычно на каждую частицу существует отдельная античастица.

👉 Майорановскими фермионами могут считаться любые частицы, которые одновременно проявляют свойства своих же античастиц, то есть имеют противоположные по знаку электрический и цветовой заряды и некоторые квантовые числа.

🔹 В более общем смысле майорановскими фермионами также можно считать некоторые квазичастицы — своеобразные комплексы из нескольких частиц, образующиеся, например, в сверхпроводниках при передаче электрического заряда.

Теоретически, такие частицы могут быть использованы для создания кубитов в квантовых компьютерах. Это ещё один вариант экстравагнатных частиц, которые поплняют наш зоопарк частичек.

⚠️ ИнЗнан

#физикачастиц
🕘 Есть интересный временной парадокс, который рассматривается учеными на полном серьезе. Его называют парадоксом Полчинского.

👉 Физик-теоретик Джозеф Полчинский предложил сценарий временного парадокса, в котором бильярдный шар входит в червоточину и появляется в прошлом как раз в тот момент, чтобы столкнуться с младшей версией себя и остановить вхождение. Такое действие "обнуляет реальность" 😃...Теория относительности не запрещает путешествий во времени, поэтому касательно решения парадокса был спор.

В итоге Кип Торн (лауреат Нобелевской премии по физике) и Джозеф Полчинский нашли способ решения. Нужно просто толкнуть бильярдный шар в червоточину таким образом, чтобы в прошлом он столкнулся сам с собой, но изменил траекторию попадающего в червоточину шара недостаточно для полного исключения попадания. Тогда процесс может повторяться неограниченное количество раз.

Но моё мнение - это грязое читерство 😃 Ведь шар всё-таки может перемещаться по такой траектории, что действие обнулится.

⚠️ ИнЗнан

#теории
⚾️ Эффект Магнуса мы уже рассматривали - это интересное поведение крутящегося мяча,позволяющее менять ему траекторию при дижении. Со стороны может показаться, что мяч управляется радиправлением и меняет траекторию осмысленно. Но речь шла про макро-объекты.

👉 Ученые из Массачусетского технологического института выяснили, что эффект Магнуса работает и на микро-частицах. Они разработали способ управления суспендированными наночастицами на базе этого эффекта. Требуется всего лишь приложение к суспензии электрического поля.

Работа исследователей основана на электрокинетической версии эффекта Магнуса. Это феномен, который часто возникает при обтекании вращающегося тела потоком газа или жидкости: на тело начинает воздействовать сила, перпендикулярная движению потока, что толкает частицы в нужном нам направлении. Так можно разделять частички или толкать этакие глобули. Методика работает даже с нано-частицами.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
🟢 Вопросов про механизм появления массы больше, чем ответов.

👉 Считается,что поле Хиггса наделяет частицу массой не совсем странным образом. Заряженные фермионы (кварки, заряженные лептоны) взаимодействуют с полем Хиггса. Нарушение электрослабой симметрии приводит к образованию вакуума, в котором поле Хиггса имеет ненулевое значение вакуумного ожидания. После этого заряженные фермионы взаимодействуют с этим ненулевым ожиданием, что фактически является взаимодействием с вакуумом.

Взаимодействие дает частицам определенное количество постоянно присутствующей потенциальной энергии. Поскольку энергия и масса эквивалентны, эта энергия будет проявляться как масса покоя этих заряженных фермионов.

Это не означает, что механизм Хиггса является прямым источником массы. Когда дело доходит до обычной материи, примерно 99% ее массы происходит от положительной энергии связи сильного взаимодействия, которое удерживает кварки вместе, а не от самих масс кварков.

⚠️ ИнЗнан

#теории
🌊 Не все знают, что радиоволны под водой не распространяются. На радиоволну влияют свободные электроны в проводниках, которые могут поглощать или отражать их.

👉 Например в металлах много свободных электронов, поэтому они действуют как зеркала для радиоволн. Вот почему можно использовать металлическую фольгу для блокировки радиосигналов и делать шапочки как на фотке 😃

Вода содержит растворенные ионы и разные примеси, которые могут нести электрические заряды. Когда радиоволны сталкиваются с водой, они индуцируют электрические токи в молекулах воды. Молекулы воды рассеивают часть энергии волн и распространение при этом если не невозможно, то значительно затруднено.

🤷 Получается, что под водой будет работать только проводная связь? Вовсе нет! Вопрос беспроводной передачи данных под водой решен пятьдесят лет назад, и наиболее известный возможный вариант — гидроакустика. Правда штука эта весьма проблемная.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления
⁉️ Возможность появления частиц из пустоты вызывает множество вопросов. Кто-то считает, что это только лишь догадки. Но нечто похожее, правда не настолько "пафосное", обнаружено на коллайдере. Процесс, в общем-то, известен. Речь идёт про рождение пар и всё, что с этим связано. В новом обзорном ролике рассуждаем о том, каким может быть механизм появления частиц...из ниоткуда 😃 при накачке этого "ничего" энергией.

🔹 Смотреть ролик на ДЗЕН https://dzen.ru/video/watch/64999ef4063a8d01ae35b1e0
🔹 Смотреть ролик на Тубе https://youtu.be/lg99azCLv8E

П.с.: Несмотря на то, что ДЗЕН не все любят, прошу смотреть именно там

#новоевидео
🚲 Вы обращали внимание, что карбоновые изделия (или, если правильно говорить, изделия из углеродного волокна) всегда очень классно и красиво покрашены? Сделано это не только для красоты.

👉 Само по себе углеродное волокно со временем не становится хрупким. Однако свойства могут меняться со временем из-за различных факторов, таких как условия окружающей среды, воздействие УФ-излучения, механические нагрузки и колебания температуры. Эти факторы могут привести к деградации композитного материала и повлиять на его общие характеристики.

🔹 Со временем композиты из углеродного волокна могут испытывать явление, называемое «растрескивание под воздействием окружающей среды», когда влияние среды может привести к деградации полимерной матрицы в композите.

Поэтому, композиты из углеродного волокна часто защищают специальными покрытиями или отделками, обеспечивающими устойчивость к факторам окружающей среды. Они отличаются от стандартной окраски как по технологии, так и по внешнему виду.

⚠️ ИнЗнан

#материалка
🤔 Интерпретация де Бройля-Бома, также известная как теория пилотной волны, предполагает, что квантовые системы управляются лежащим в их основе детерминистическим процессом. И что волновая функция представляет собой реальное физическое поле, управляющее движением всех частиц.

Это означает, если сильно упростить, что всё, что должно произойти, уже предопределено. И при одинаковом наборе начальных условий всегда будет происходить один и тот же процесс. Но подход этот активно критикуется и более серьезно относятся к идее суперпозиции, согласно которой есть множество вариантов, из которых выпадет наиболее вероятный вариант.

🔹 Что правильно, а что нет я сказать не берусь Нужно продолжать изучение вопроса 🙃 Исходя из логики более подходящей кажется теория вероятности событий.

⚠️ ИнЗнан

#теории