🟢 Радиус Шварцшильда - это критический радиус, при котором тело становится чёрной дырой под влиянием собственной гравитации. Ну или то, до какого размера нужно уменьшить физическое тело, чтобы получилась чёрная дыра.

😳 Вот интересно, а какой радиус Шварцшильда для обычного человека?😃 Допустим, у вас есть человек массой 60 кг. Нам нужно воспользоваться формулой: rs=2GM/c^2 (где G - гравитационная постоянная, M - масса, c - скорость света). Подставим цифры, и получим: rs=2x6.674x10−11x60/(2.998x10^8)^2.

✔️ Выходит, что rs=8.88x10^−28 метра. Это значительно меньше размера протона, диаметр которого составляет около 10^-15 м.

🔹 Значит, человек должен быть сжат до микроскопической точки, меньше протона, чтобы стать черной дырой. И да, получается, Человек-муравей не нарушает это условие 😄

👉 На самом деле, такая методика расчёта подходит только для невращающихся сферических объектов. Но порядок чисел будет где-то около того. Мы даже представить себе такой размер не можем.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления

⛄️ Есть такое интересное явление - температурная аномалия плотности. Это про то, почему вода при замерзании расширяется и разрывает банки. Недавно я разместил статью про это явление на одном из ресурсов и там сделали замечание, что механизм процесса совсем не расписан. Распишем его тут.

👀 Разобраться с явлением проще всего на примере воды. Сначала вода действительно становится всё плотнее при охлаждении и достигает максимальной плотности при температуре +4 градуса по шкале Цельсия. Всё это время объем охлаждаемой воды действительно уменьшается, как мы и справедливо ожидаем. Потом объем охлаждаемой воды начинает увеличиваться даже несмотря на охлаждение. Она кристаллизуется и лёд тоже увеличивается в объеме, который превышает объем исходной жидкости.

✔️ Давайте вспомним, как выглядит молекула воды. Один большой шар, обозначающий атом кислорода и два шара поменьше, обозначающие атомы водорода. Для того, чтобы объединиться в группу молекул, частицам нужно вступить в химическую связь. Попытки установить эти связи ориентируют странную форму молекулы воды в пространстве и заставляют магнититься к соседям.

👉 Пока молекулы подвижны и кристаллизация не началась, они просто удерживают друг друга рядом. Вода при этом жидкая. Когда же подвижность молекулы воды уменьшается из-за охлаждения, то молекулы начинают двигаться значительно меньше и, в следствие своего несимметричного строения, выстраиваются в сложные конструкции. Эти конструкции напоминают ромбы, в вершинах которых расположены молекулы HOH. Такая конструкция неминуемо займёт больший объем, чем простая вода.

🔹 Получается, что объем кристаллизованной воды увеличивается из-за выстраивания кристаллической структуры, в которой расстояние между молекулами большее, чем у жидкой воды.

Подобная картина при охлаждении характерна не только для воды, но и для некоторых других веществ, таких как германий, кремний, галлий, сурьма, висмут, церий.

⚠️ ИнЗнан

#физикачастиц

🐮 Хорошая схемка, чтобы вспомнить, что такое дифференциал, а что такое интеграл 😃

⚠️ ИнЗнан

#картинкисхемы

🚀 Про природу гравитации говорят очень много, но однозначного ответа так и не нашли. Пока, вроде как, самая правильная теория - это искажение пространства по Эйншейну. Самое интересное, что само искажение пространства не является этакой воронкой, куда всё стекается. Так обычно это описывается в научпоп. Гравитация тут скорее свойство пространства, которое через скорость света связано с явлением.

💬 Интересно тут будет вспомнить Великий Аттрактор. Фактически, это пустая область, которая имеет невероятное гравитационное притяжение. Это неплохой пример того самого искажения пространства-времени. Ведь больше там ничего и ... нет.

✔️ Великий Аттрактор – это массивная гравитационная аномалия, расположенная в направлении сверхскопления Гидры-Центавра, которое представляет собой область космоса на расстоянии около 150 миллионов световых лет от Земли. Впервые она была обнаружена в 1970-х годах.

👉 Природа Великого Аттрактора еще не до конца понята, потому что он, по-видимому, скрыт за плоскостью Млечного Пути и затянут пылью и звездами. Это затрудняет непосредственное наблюдение или идентификацию источника этой гравитационной аномалии.

⚠️ ИнЗнан

#космос

🌕 Астронавты Аполлона оставили на Луне ретрорефлектор с лазерной локацией. Если говорить простыми словами - это зеркало, которое отражает лазерные лучи. Оно нужно для того, чтобы постоянно с точностью до 3 см измерять расстояние от Земли до Луны. Интересно тут порассуждать про возможность лазерного луча достать до естестсвенного спутника. Похоже, детские шутки про лазерные указки не такие уж и шутки.

👽 Сложность с лазером даже не в том, что не хватит мощности "дотянуться до Луны". Проблема в уширении лазерного луча. Это называется расходимостью лазера. Чрезвычайно высокая плотность фотонов у излучателя объясняет яркое свечение, но по мере того, как луч становится шире, фотоны распределяются по большей площади и интенсивность свечения уменьшается. Специальные лазеры проектируются таким образом, чтобы свести к минимуму расходимость. Однако, исключить это явления физически практически невозможно. До Луны вместо точки дойдёт футбольное поле. Отражать обратно будет практически нечего.

🌔 Тем не менее, очень немногие фотоны от исследовательских лазеров, направленных на эти лучнные зеркала, всё-таки возвращаются в телескоп на Земле и фиксируются им. Это позволяет хитрой установке функционировать. Статистика подсказывает, что обратно к телескопу возвращаются 1,7 на 100 000 000 000 000 000 фотонов.

П.с.: Это реальная фотография работающей установки.

⚠️ ИнЗнан

#космос

🪄 Вспомните ситуацию, когда вы ночью заходите в гараж и пытаетесь нащупать там включатель (а нащупываете взведённую мышеловку), чтобы щёлкнуть им и заработало освещение. Пока вы ведёте рукой по стене, вы собираете информацию о поверхности. Удивительно, но на таком же принципе базируется целый метод исследования структуры материалов.

🔬Так собирает информацию атомно-силовой микроскоп. Это прибор, изучающий поверхность образца с помощью «ощупывания». Особый интерес для нас представляет щуп этого микроскопа или кантилевер. Это, пожалуй, самая острая вещь в мире, которую только удавалось создать человеку.

🪓 Радиус острия иглы может достигать одного нанометра. Когда игла приближается к поверхности, на нее начинают действовать межатомные силы, что приводит к прогибу фиксирующей балки. По этому прогибу можно определить относительную высоту двух соседних точек образца. Игла вполне способна ощупать атом со всех сторон и зафиксировать его топологию. Стоит ли говорить, что оптические микроскопы и рядом не стояли Хотя стоят они иногда рядом, что удивительно.

⚠️ ИнЗнан

#интересныеметодики

👀 При высоком давлении вещества могут воспламениться даже без присутствия открытого огня или без искры. Причём, любые вещества и любые материалы.

🚗 Так, например, работает дизельный двигатель. Смесь "дизельное топливо + кислород" воспламеняется при давлении 40–50 атмосфер даже без искры. Это самый простой и известный пример из практики. Есть ещё непромокаемая туристическая зажигалка, которая состоит из поршня и цилиндра. В цилиндр кладут растопку, резко нажимают на поршень и интенсивное сжатие воздуха приводит к воспламенению растопки.

🚒 Про дизель вы наверняка уже знали, а вот что "смесь бензин + кислород" тоже воспламеняется при давлении 1200–1500 атмосфер без искры возможно не знаете. Система достигает температуры 495 градусов только за счет высокого давления.

☢️ Частицы, из которых состоит то или иное вещество, расположены на некотором расстоянии друг от друга. Когда вы быстро сжимаете такой объект, частицы начинают сближаться, но силы отталкивания не позволяют им близко подойти друг к другу. Это ведь не термоядерный синтез. Так как частички пытаются "распрыгнуть" в замкнутом объеме, они начинают создавать внутреннее трение в системе. Их взаимодействие приводит к повышению температуры и последующему воспламенению (если температура получилась достаточная и есть чем окислять). Кстати, твёрдые тела при сжатии тоже нагреваются.

🥹 Не путайте рассматриваемый эффект с тем, что происходит в звёздах. Там тоже имеется невероятное сжатие материи в виду огромной массы и значительной гравитации. Но это уже термоядерный синтез.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления

🦠Можно ли увидеть тёмную материю? Получается...что да!

👀 Существуют частицы, которые проявляют свойства собственных античастиц. Их называют частицами ангела или реальными представителями темной материи. Так ведёт себя майорановский фермион. В широком смысле майорановскими фермионами могут считаться любые частицы, которые одновременно проявляют свойства своих же античастиц.

✈️ Относительно недавно можно было бы использовать приставку "гипотетическая". Но, вроде как, такие частицы удалось обнаружить и даже увидеть. Для их обнаружения не требуется мощных ускорителей частиц. Необходимы высокочувствительные туннельные микроскопы с высокой разрешающей способностью и точной настройкой на материал, в котором осуществляется поиск.

🤖 Чтобы увидеть их, ученые взяли рениевый сверхпроводник (материал, который начинает проводить электричество без потерь при температуре около минус 267 °C). На его поверхность нанесли «островки» из железа, создав таким образом сверхпроводник с топологическим узлом. При пропускании электрического тока через такой материал на границах железных островков появляются майорановские фермионы. Их и удалось запечатлеть. На фотография изображено зерно железа с майорановскими фермионами.

⚠️ ИнЗнан

#физикачастиц

🦾 Давненько у нас не было ничего про механику... Итак, наверняка всем доводилось видеть ротор от тормозной дисковой системы. Если он уже прошёл сколько-то километров, то на нём можно обнаружить пятна цвета побежалости (радужно-синие).

🧑‍💻 Логично предположить, что виновата повышенная температура. Вот только почему тогда это не весь диск поменял цвет или хотя бы не его обширная область? Откуда такой леопард? 🐆

✔️ Это дейсвтительно тепловое пятно. Локальные точки нагрева на тормозных дисках обычно возникают из-за неравномерного контакта тормозных колодок и диска. При торможении тормозные колодки должны равномерно соприкасаться с поверхностью ротора, создавая трение и равномерно рассеивая тепло. Неравномерный контакт между колодками и ротором может привести к появлению таких локальных горячих точек. И это, в общем-то, не совсем правильно.

🤖 Пятна нагрева могут быть вызваны несколькими факторами:

- изношенные или поврежденные компоненты тормозов
- неравномерный износ колодок
- неправильно смазанные направляющие суппорта
- заедание поршней суппорта или чрезмерное биение тормозного ротора

💡 Если проигнорировать такого "побежалого леопарда", то на следующем этапе можно ожидать деформацию ротора, ещё больший неравномерный износ колодок и снижение эффективности торможения с биениями.

🆒 А ещё мы как-то рассматривали, как умная система может тормоза расплавить 😆

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🧲 Внешне электричество и магнетизм проявляют себя по-разному, но на самом деле они теснейшим образом связаны. Заслуга окончательного слияния двух этих понятий принадлежит Максвеллу, разрабатывавшему единую теорию электромагнитных волн. Однако не все знают, что впервые про взаимосвязь электричества и магнетизма заговорил Эрстед.

🆒 В молодости Эрстед вляпался в историю с философией и поддержал не тех. На этом фоне его доводы в пользу наличия связи между электричеством и магнетизмом были восприняты современниками как очередное пустозвонство. Эрстед утверждал, что магнетизм возникает в результате неизбежного конфликта между положительным и отрицательным аспектом электричества.

✔️ В 1820 году в Копенгагенском университете состоялась его лекция с демонстрацией, на которой он использовал только что изобретенную электрическую батарею в качестве источника тока. На лекции Эрстед продемонстрировал, что под воздействием поднесенного на близкое расстояние проводника магнитная стрелка компаса отклоняется. Это было первое наглядное и неоспоримое подтверждение существования прямой связи между электричеством и магнетизмом. Сегодня это самый популярный школьный опыт.

🥸 Именно с этих опытов началось глубокое осмысления неизбежной связи двух фихических явлений.

⚠️ ИнЗнан

#электрофизика

🔋 Li-ion аккумуляторы неизбежно изнашиваются. А вот что происходит внутри батареи и почему процесс необратимый?

✔️ Один из самых губительных процессов - отложения лития на электродах аккумулятора.

🔬На изображении вы видите литий, представленный в виде черных «облаков». Во время зарядки он окружает электроды. Но с каждым новым циклом (A-B-C) он полностью не исчезает. С каждым разом литий все больше пачкает электрод и уменьшает объем электрода, что отрицательно сказывается на емкости самого аккумулятора. У старого аккумулятора практически весь электрод окажется покрыт литием. Это сильно мешает работе.

▶️ "Почистить" электроды от лития никак нельзя. Изношенный аккумулятор, в общем-то, никак не починить. Кстати говоря, будь это кислотно-свинцовый аккумулятор, у нас было бы некоторое пространство для манёвра. Стоит ли про это рассказать?

Почему бы не поделиться этой заметкой с друзьями? ☺️

⚠️ ИнЗнан

#электрофизика

✈️ Самолётик, ты точно тушишь лесной пожар? Тогда что это за адский красный состав, которыйсам похож на огонь?

✔️ Да, это действительно процесс тушения. Для того, чтобы потушить пожар или хотя бы ограничить площадт его распространения не всегда используется вода. И то, что вы видите на фотографии - это не вода. Это разновидность антипирена. Но и сам антипирен не красный.

🔹 Это специальный краситель. Краситель красного цвета (который не имеет никакого отношения к тушению) добавляется в антипирен специально для того, чтобы обозначить место, где уже была проведена обработка. Следующий самолёт увидит эту зону и бует ориентироваться на обработку другого квадрата.

👉 Если вам доводилось пропитывать доски на даче огнебиозащитой, то вы видели, что она бывает разных цветов. Чаще всего, если это огнебио, то цвет тоже красный. Но краситель может быть любого цвета.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🦸🏿‍♂️ В одной из версий фильма про Супермена герой раскрутил Землю в обратную сторону. Таким образом он хотел изменить направление хода времени. А что бы случилось на самом деле? Комикс правильный, а какова физика процесса?

👍 Если быстро изменить направление вращения Земли, то произойдёт катастрофа. Скорость вращения поверхности Земли по экватору довольно приличная. Океаны хлынут на побережья, земная кора сомнется, недра взорвутся. Катастрофа уничтожит все. Ну а если что-то и останется, то оно будет выжжено излучением от того, что на какое-то время пропадет магнитное поле Земли.


⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления

👍 Традиционная подборка самых популярных материалов канала, которые вызвали наибольший интерес. Вдруг вы пропустили что-то из этого:

🔹 Эффект Лензе-Тирринга мы обсуждали вот тут. Вещь и правда интересная.
🔹 А тут мы узнали, чем интересны муравьи и что у них можно было бы позаимствовать.
🔹 Все в школе учили формулу, по которой рассчитывается гравитационное притяжение. А какой секрет у этой формулы? Вспоминаем тут.
🔹 Что хорошего сделали нобелевские лауреаты по физике в этот раз?
🔹 Про интересную штуку, которая продаётся на алишке и с помощью которой можно легко наблюдать магнитное поле.

⚠️ ИнЗнан

#лучшее

😋 Энергия - штука интересная. Не совсем понятно, как правильно дать определение этого термина. Ещё и "разные виды физики" трактуют понятие не совсем-таки одинаково.

✔️ Например, в релятивистской механике энергия отличается от классической. Релятивистская энергия - это полная энергия объекта с учетом его движения относительно наблюдателя. Она состоит из двух компонентов: энергии покоя и кинетической энергии.

Можно даже перечислить релятивистские свойства энергии:

🔹 Энергия имеет массу: Энергия и масса связаны друг с другом. Это означает, что энергия может иметь массу.

🔹 Энергия может быть преобразована в массу и наоборот: Формула E = mc^2 показывает, что энергия и масса могут быть преобразованы друг в друга. Это означает, что при определенных условиях энергия может превратиться в массу и наоборот.

🔹 Энергия связана с импульсом: В релятивистской механике энергия и импульс связаны друг с другом. Формула для расчёта энергии включает импульс и массу тела. Это означает, что изменение энергии связано с изменением импульса и массы.

⚠️ ИнЗнан

#физическиеявления

🔦 В СТО (да, именно на станции технического обслуживания) наиболее спорным всегда представлялся второй постулат, в соответствии с которым скорость света постоянна в любой инерциальной системе координат и не зависит от скорости источника света. Именно поэтому, фонарик на едущем велосипеде не светит быстрее скорости света 😁

🥺 Изначально постулат был подтвержден только лишь отрицательным результатом опыта Майкельсона, но это доказательство ставилось под сомнение гипотезой Ритца. Существовало, однако, и другое свидетельство постоянства скорости света. На него в 1913 году указал астроном де Ситтер, обратив внимание на факт, что наблюдаемая кинетика относительного движения двойных звезд в точности следует ньютоновской небесной механике. Если допустить, что скорость света складывается со скоростью источника, то на больших расстояниях будут накапливаться значительные сдвиги времен прихода света от объекта, движущегося по лучу зрения, по сравнению с попятным движением. Это должно привести к резким отклонениям наблюдаемой кинетики движения звезд по сравнению с ожидаемой.

👀 Однако это возражение было парировано сторонниками гипотезы Ритца. Они привлекли к рассмотрению межзвездный газ (привет эфиру), который рассматривался как вторичный источник света. С этой точки зрения свет, испущенный движущимся источником, теряет память о скорости первичного источника по мере распространения в межзвездной среде, которая выступает вторичным источником уже со своей локальной скоростью. Поскольку данные об этой среде известны лишь приблизительно, эта идея позволяет подвергнуть сомнению большинство астрономических доказательств постоянства скорости света. Упомянутые сомнения в справедливости второго постулата потеряли значение к сороковым годам прошлого века, поскольку СТО была подтверждена в физике высоких энергий, где без нее нельзя сделать ни шагу.

⚠️ ИнЗнан

#теории

⚛️ Можно подумать, что состояний вещества существует всего четыре. Вы легко их назовёте. По крайней мере, так это запоминается из курса физики.

‼️ На самом деле состояний значительно больше. Я насчитал целых 27 вариантов, поэтому о самых интересных.

✔️ Итак:

🪁 Пластиковый кристалл - молекулярное твердое тело с большим порядком расположения, но с составляющими его молекулами, сохраняющими свободу вращения.

🪁 Квазикристалл - твердое тело, в котором расположение атомов имеет дальний порядок, но он не является повторяющимся.

🪁 Сверхкритическая жидкость - При достаточно высоких температурах и давлениях различие между жидкостью и газом исчезает.

🪁 Вырожденная материя - Материя, находящаяся под очень высоким давлением, поддерживаемым принципом исключения Паули.

🪁 Странная материя - Гипотетическая форма материи, состоящая из адронов, в которых странные кварки заменяют некоторые или все из обычных кварков (ап - и даун-кварки), присутствующих в протонах и нейтронах.

🪁 Квантовая спиновая жидкость - Неупорядоченное состояние в системе взаимодействующих квантовых спинов, которое сохраняет свою неупорядоченность до очень низких температур, в отличие от других неупорядоченных состояний.

🪁 Струнно-сетчатая жидкость - Атомы в этом состоянии имеют неустойчивое расположение, подобно жидкости, но все еще постоянны в общей структуре, подобно твердому телу.

🪁 Полярон Ридберга - Состояние вещества, которое может существовать только при сверхнизких температурах и состоит из атомов... внутри атомов.

🪁 Черный суперионный лед - Состояние вещества, которое может существовать при очень высоком давлении при возбуждении суперлазерами.

🪁 Бозонный коррелированный изолятор - Когда экситоны достигают определенной плотности и интенсивности света, образуется бозонный коррелированный изолятор, и благодаря неподвижности экситонов обеспечивается изолирующий эффект.

🪁 Кварк–глюонная плазма - Фаза, в которой кварки становятся свободными и способны двигаться независимо в океане глюонов.

⚠️ ИнЗнан

#материалка

🏍 Теперь вы знаете, как нужно правильно отвечать на такие вопросы 😉

Поделитесь с друзьями, чтобы и они знали.

⚠️ ИнЗнан

#юморишутки