​​Знаете ли вы, что Луна постепенно удаляется от Земли?

Среднее расстояние между Землёй и её естественным спутником увеличивается примерно на 4 сантиметра в год - где-то с такой же скоростью растут ногти.

Это происходит потому, что скорость вращения луны вокруг Земли постепенно возрастает. Но из-за чего она возрастает? Дело, конечно, в гравитации.

Земля притягивает Луну (из-за чего та не улетает в открытый космос), но и Луна притягивает Землю. Так что говорить "Луна вращается вокруг Земли" не совсем правильно: скорее обе планеты вращаются вокруг некоего общего центра масс.

Гравитация Луны оказывается достаточно сильной, чтобы слегка изменить форму Земли, ведь наш спутник притягивает ближайшие к нему точки Земли сильнее, чем более удалённые. В результате Земля немного сплющивается, или, наоборот, вытягивается в направлении Луны.

Если бы Земля была неподвижна, то выпуклость эллипса располагалась бы точно "под" Луной. Но Земля ещё и вращается. Причём вращаются они в одну сторону, но скорости вращения Земли вокруг своей оси выше, чем скорость вращения Луны вокруг Земли. Поэтому получается, что приливный горб, вызванный лунной гравитацией, находится не прямо напротив Луны, а чуть-чуть обгоняет её.

В результате центр масс системы Земля-Луна немного смещается. Причём получается, что Луну он немного "обгоняет", а вот от выпуклости земного эллипса слегка "отстаёт". В результате Луна, притягиваясь к этому центру масс, слегка ускоряется, а вот Земля, наоборот - немного замедляется. То есть, в системе Земля-Луна идёт постепенное перераспределение кинетической энергии и момента импульса.

В результате Луна в своём вращении вокруг Земли слегка ускоряется, по мере ускорения переходя на всё более высокую орбиту. А вот Земля, напротив, слегка замедляется, и продолжительность земных суток растёт примерно на 2 миллисекунды в столетие.

Значит ли это, что однажды Луна удалится от Земли настолько, что улетит прочь? Конечно же нет. Процесс перераспределения энергии и момента импульса в системе Земля Луна будет длиться до тех пор, пока скорости вращения Земли вокруг своей оси и Луны вокруг Земли не сравняются. В этот момент центр масс системы Земля-Луна расположится ровно на линии, соединяющей центры планет, перераспределение энергии в системе прекратится. Земные сутки перестанут становиться всё длиннее, а Луна перестанет удаляться. Впрочем, это не значит, что система Земля-Луна обретёт стабильность, ведь в ней действуют и другие факторы, влияющие на движение тел в ней. О них мы тоже поговорим в других материалах.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".

#простыевопросы: почему мокрая одежда выглядит более тёмной?

Пролитая на одежду вода, капли дождя или, к примеру, пот создают характерные тёмные пятна. Но почему эти пятна в принципе тёмные, ведь вода практически прозрачна?

Мы видим одежду (и любой другой несветящийся сам по себе предмет) благодаря отражённому свету. То есть, свет от Солнца или, скажем, лампы падает на одежду, отражается ей, попадает нам в глаз - формируется изображение.

Чем больше света отражается, тем лучше нам видно: именно поэтому белая одежда с более высокой отражающей способностью кажется нам более яркой, а специальные светоотражающие материалы и вовсе как будто светятся, настолько яркими они кажутся. Стоит отметить, что в светоотражающих материалах дело ещё и в том, что свет отражается не абы как, как от обычной ткани, а в определённом направлении благодаря их внутренней структуре, но это уже немного другая история.

Так вот, если одежда сухая, то как оптическая система она выглядит просто: свет отражается только на границе воздух-ткань. Но если добавить в систему воду, всё усложнится: свет сначала частично отразится от поверхности воды, отделяющей ткань от воздуха, затем через воду пройдёт к ткани и отразится уже от неё. Но на обратном пути свет снова повстречается с границей воды и воздуха, и претерпит частичное отражение: часть его вернётся обратно в материал, где снова отразится от ткани, снова достигнет границы вода-воздух, опять частично отразится там и т.п. При этом во время этих путешествий свет ещё и постоянно поглощается средой (что водой, что тканью), и его итоговая энергия уменьшается.

Получается, что водная плёнка вокруг волокон ткани создаёт как бы "световую ловушку", в которую попадает свет и где он слабеет. В результате мокрые участки ткани возвращают нам меньше падающего света, чем сухие.

Кстати, мокрый асфальт (или, скажем, мокрый песок) кажутся темнее сухого по той же самой причине.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".

#простыевопросы: почему мокрая ткань просвечивается?

Причём таким свойством обладает не всякая ткань: в основном этим "страдают" лён и другие ткани, сделанные из растительных волокон.

Растительные волокна относительно прозрачны: они представляют собой полые трубки — в отличие от волокон той же шерсти, которые являются цельными внутри белковыми нитями.

Но почему тогда сделанная из растительных волокон одежда (или, скажем, бумага) непрозрачны в сухом состоянии? Всё дело в том, что ткани представляют собой сложное переплетение волокон, разделённых между собой прослойками воздуха. Каждый раз, проходя через границу двух сред, воздух претерпевает частичное отражение и преломление: часть светового потока отражается обратно, часть - проходит внутрь, причём направление движения как отражённого, так и преломлённого лучей отличаются от изначального. В результате свет, упавший на одежду из прозрачных волокон, хаотично дробится.

По той же причине становится непрозрачной (белой) прозрачная вода, наполненная прозрачными пузырьками воздуха.

Интенсивность отражения и преломления света на границе двух веществ зависит от разницы их показателей преломления. Показатель преломления воздуха практически равен 1 (1,0003). Показатель преломления целлюлозы - 1,53. Показатель преломления воды - 1,33. То есть, на границе воздух-целлюлоза свет отражается и преломляется куда сильнее, чем на границе вода-целлюлоза.

И если воздух в ткани заменить водой, намочив её, то световой луч при прохождении через такую среду будет куда слабее рассеиваться в результате многократного преломления и отражения: он окажется способен как бы просветить одежду и вернуться обратно, сделав видимым для наблюдателя то, что под этой одеждой находится.

При этом, как мы уже говорили в предыдущем материале, в общем и целом от человека в мокрой одежде отразится меньше света, чем от человека в сухой. Но этот свет будет более "упорядоченным".

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".

​​Когда мы с вами говорили о том, что ядерная война не станет концом света, мы упустили одну вещь: она называется кобальтовая бомба. Достаточное количество таких бомб действительно способно устроить человечеству Судный день и сильно затруднить его выживание как биологического вида.

Кобальтовая бомба представляет собой термоядерный заряд, дополнительно окружённый оболочкой из кобальта. Природный кобальт на 100 % состоит из стабильного (нерадиоактивного) изотопа кобальт-59. Но поглощая нейтроны, выделяющиеся в ходе термоядерного взрыва, он "мутирует", превращаясь в радиоактивный кобальт-60.

А кобальт-60 - весьма и весьма неприятная штука, так как его период полураспада составляет 5,3 года.

С временем полураспада ведь вот какая штука: чем этот период больше, тем меньше "доброго тепла" изотоп отдаёт окружающим объектам в единицу времени. Например, уран-238 обладает периодом полураспада в 4,5 миллиарда лет, а торий-232 - 14 миллиардов лет; содержащие эти элементы монацитовые пески устилают многие квадратные километры пляжей, и лучевой болезнью из-за них ещё никто не заболел.

Напротив, высокоактивные элементы с малым периодом полураспада свою энергию отдают быстро, создавая мощные радиационные поля. Но из-за малости периода полураспада такие поля держатся недолго, и радиоактивный фон быстро падает. Так, знаменитое правило "7-10" гласит, что радиоактивность убывает в 10 раз за промежуток времени в 7 раз больше предыдущего: через 7 часов она уже в 10 раз меньше, чем через час после взрыва/утечки, через 7х7=49=2 дня - в 100 раз, через 2 недели - в 1000 и т.п. Поэтому даже сильное радиоактивное заражение в теории можно пережить, посидев пару дней в укрытии (даже в обычном подвале многоэтажки фон в 50-100 раз меньше, чем на улице).

Так вот, кобальт-60 в этом смысле является "золотой серединой": он достаточно активен, чтобы быть всерьёз опасным, но при этом живёт достаточно долго, чтобы пересидеть заражение им местности в укрытии было нельзя (сколь угодно массовые убежища, способные автономно функционировать даже месяцы возможны лишь в фантастических фильмах и компьютерных играх).

Так что да, использование достаточно большого количества кобальтовых бомб и правда может позволить эффективно избавить Землю от Homo Sapiense, равно как и от многих других видов живых существ.

А теперь хорошая новость: кобальтовых (или аналогичных) бомб на вооружении ни одной из стран мира в настоящее время не имеется. Что-то такое испытывали в 1957 году в Австралии британцы (испытание Tadje), изрядно загадив окружающую местность. Но "в серию" это дело так (вроде бы) и не пошли.

Но сама идея многим кажется весьма... волнующей: так, в качестве иллюстрации к посту пойдёт ракета с кобальтовой боеголовкой из киноэпопеи "Планета обезьян".

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".

​​Прозрачная древесина - стройматериал будущего?

В прошлых публикациях мы с вами говорили, что целлюлозные волокна, из которых состоят, например, бумага, хлопчатобумажная ткань, ну и, конечно, само дерево сами по себе прозрачны. Откуда возникает резонный вопрос: а можно ли в таком случае сделать прозрачной саму древесину?

Это было бы весьма полезно, например, в строительстве. Действительно, любому дому нужны окна, которые делают из прозрачного стекла. Но стекло обладает высокой теплопроводностью, и поэтому окна являются причиной постоянных утечек тепла из помещения. Чтобы избежать этого, окна делают двойными, используют современные стеклопакеты и т.п. Это довольно дорого, сложно и неэкологично ("углеродный след" и это вот всё). Кроме того, стекло хрупкое.

Если бы дерево удалось сделать прозрачным, то проблема была бы решена: вместо стеклопакета достаточно было бы закрыть оконный проём "прозрачными досками"!

И работы в этом направлении уже идут.

Для того, чтобы сделать древесину прозрачной, с ней нужно проделать две операции. Во-первых, удалить непрозрачное вещество лигнин, являющееся основным компонентом древесины наряду с целлюлозой. Технологии этого отработаны в производстве бумаги, но там используются разные не сильно полезные штуки типа гидроксида и сульфата натрия. Существуют и альтернативные, более экологически чистые (хотя и более затратные) методы, к примеру, с использованием перекиси водорода.

Но даже если мы убрали лигнин, надо ещё что-то сделать с воздухом, заполняющим трубки целлюлозных волокон и промежутки между ними: из-за многократного рассеяния на границе "воздух-целлюлоза" непрозрачна, например, бумага, из которой лигнин уже удалили.

И здесь помогает тот же эффект, который делает прозрачной мокрую льняную или хлопчатобумажную одежду: воздух из материала можно удалить, вытеснив его другим прозрачным веществом, обладающим показателем преломления, как можно более близким к показателю преломления целлюлозы - это может быть, например, поливиниловый спирт.

Получающийся материал несколько менее прозрачен, чем настоящее стекло: в этом смысле он ближе к полиметилметакрилату, более известному как оргстекло. Но зато он и менее хрупок (хотя и хрупче обычной древесины, прочность которой придаёт именно лигнин), а также обладает неплохими теплоизоляционными свойствами. Кроме того, производство прозрачной древесины сильно экологичнее производства поликарбонатных стёкол, а после отработки технологии должно быть ещё и дешевле - и уж тем более дешевле, чем производство современных многослойных стеклопакетов.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".

Ну-с, а вот и Ютуб-канал, о котором мы недавно с вами говорили. Видео пока немного, и большинство из них записывались раньше.

Но скоро появятся и новые)

Так что - добро пожаловать!

Почему окна домов днём кажутся тёмными?

Даже окна хорошо освещённого помещения в яркий солнечный день с улицы кажутся тёмными. Почему так происходит?

Для того, чтобы это понять, нужно посмотреть на движение световых лучей. Солнечный свет проходит через окно в помещение, где многократно отражается его стенами. При этом лишь сравнительно небольшая часть отражённых лучей будет направлена так, что выйдет обратно через оконный проём: куда большая их часть попадёт на другую стену, отразится от неё, попадёт на другую стену и т.п.

При этом при каждом акте отражения часть световой энергии поглощается - то, какая именно часть отражается, а какая поглощается, зависит от отражательной способности материала стен, т.е. от их альбедо. Однако даже если альбедо стен будет близко к единице, из-за большого числа актов отражения лишь часть попавшего внутрь помещения света в конечном итоге выйдет обратно. Из-за этого окна кажутся более тёмными на фоне стен зданий, от которых свет отражается лишь единожды.

По той же причине оконный проём со стеклом выглядит ярче, чем он же - без стекла: каким бы прозрачным стекло ни было, часть падающего света всё-таки отражается от него, не попадая "в ловушку"

Точнее, на самом деле из окна в среднем выходит столько же световой энергии, сколько и входит в него, ведь поглощённая световая энергия не "консервируется" в стенах, а сразу излучается обратно в виде теплового излучения. Но это излучение при земных температурах лежит в невидимой глазу инфракрасной области спектра.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

#простыевопросы: почему ртутный термометр нужно сбивать перед измерением температуры?

Мы знаем, что ртутный термометр работает на принципе теплового расширения: когда ртуть нагревается, она расширяется, и по тому, насколько она расширилась, можно сказать, до какой температуры мы её нагрели. Но почему тогда при охлаждении до комнатной температуры ртуть не сужается обратно, и термометр нужно специально сбивать?

На самом деле, термометр специально сконструирован так, чтобы это нужно было бы делать. Это нужно для того, чтобы показания термометра сохранялись и после того, как само измерение закончилось: если бы сразу после прекращения контакта с человеческим телом ртуть начала сужаться, это было бы не очень удобно.

Термометр состоит из двух основных частей: колбы с ртутью на кончике термометра и очень тонкого измерительного капилляра, расположенного на проградуированной шкале. Колбу и капилляр соединяет коленце, ещё более узкое, чем сам капилляр.

В ходе измерения ртуть в колбе нагревается, вследствие этого расширяется и проталкивает сама себя в капилляр через сужение. Однако при охлаждении обратного процесса не происходит.

Да, ртуть охлаждается и сжимается, причём как в колбе, так и в измерительном капилляре. Но в последнем её сужение незаметно: там просто слишком мало ртути для того, чтобы она заметно для глаза изменила объём в результате теплового сужения. Вытечь же из капилляра в колбу сама собой ртуть не может - ртуть обладает довольно большой вязкостью, которая препятствует её свободному прохождению из капилляра через коленце в обратном направлении. Вот чтобы протолкнуть ртуть через коленце, термометр и надо сбивать, встряхивая.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

​​#простыевопросы: почему вода в горах кипит при более низкой температуре?

При подъёме на каждые 500 метров температура кипения снижается примерно на 2 градуса. Так, уже на высоте 1000 метров температура кипения упадёт до 97 градусов Цельсия, на 2000 – примерно до 93. На 5,6-километровом Эльбрусе вода будет кипеть уже при 80 градусах, а на Эвересте – при 69. Т.е. уже на Эльбрусе вы, к примеру, не сможете сварить яйца: для их варки нужна температура в 85 градусов, а её вы там не достигнете, так как после достижения точки кипения вода уже не греется, а увеличение притока тепла ведёт лишь к росту интенсивности кипения, но не к нагреву.

Для того, чтобы понять, почему так происходит, надо вспомнить, что такое кипение. А кипение – это интенсивное парообразование во всём объёме жидкости. То есть, обычно вода испаряется лишь с поверхности, а тут – из всего объёма.

Если точнее, вода начинает испаряться в т.н. центры парообразования: микроскопические пузырьки воздуха, пустоты, образованные микротрещинами сосуда и другими дефектами и т.п.

Если ещё точнее, то вода испаряется в такие полости и при обычной температуре, однако при ней этот процесс идёт недолго: концентрация водяных паров внутри полости быстро достигает насыщения, и процесс прекращается. По мере роста температуры пузырёк может вместить всё больше и больше молекул пара. А с ростом числа (концентрации) молекул внутри пузырька растёт и давление, которое пар оказывает на его стенки.

Так вот: когда давление насыщенного пара изнутри пузырька сравнивается с давлением, которое действует на пузырёк снаружи, давление пара оказывается способно расширить его стенки, увеличив объём полости. В результате туда становится возможно дополнительное испарение новых молекул. Эти молекулы создают дополнительное давление, объём увеличивается снова. Пузырёк растёт, пока, наконец, не становится достаточно большим, чтобы оторваться от дефекта поверхности, на котором образовался, и всплыть на поверхность. Вот именно эту картину постоянно образующихся, растущих и всплывающих на поверхность пузырьков, в результате чего вода начинает бурлить, мы и наблюдаем при кипении.

Зафиксируем: вода (и вообще жидкость) закипает при температуре, при которой давление её насыщенного пара сравнивается с оказываемым на жидкость внешним давлением, препятствующим росту пузырьков. В нашем случае – это атмосферное давление, которое уменьшается с ростом высоты.

И наоборот: увеличивая внешнее давление, можно увеличить температуру кипения, заставив воду оставаться в жидком состоянии при температурах существенно превышающих 100 градусов. Так, подводные вулканы извергают воду температурой в 200-300 градусов Цельсия из-за того, что система находится под давлением лежащей выше водяной толщи.

Спасибо за интересный вопрос нашему читателю, и напоминаем, что вы можете спросить о природе тех или иных явлений в наш бот обратной связи.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

​​Световой год и парсек: две единицы измерения расстояний в космосе

Обе эти единицы используются практически равноправно, хотя по мнению автора канала световой год удобнее, так как интуитивно понятнее: это, попросту говоря, расстояние, которое проходит свет за один год.

С парсеком - немного сложнее.

Эту величину придумали в 19 веке, когда основным (а по сути единственным!) способом определения расстояний до космических объектов было измерение так называемых годичных параллаксов.

Параллакс - это изменение направления, в котором мы видим некий удалённый объект при смещении относительно него. Когда едем по равнине на автомобиле или поезде, то часто можем видеть, как более близкие объекты "убегают" от нас быстрее, чем более далёкие. Т.е. для того, чтобы продолжать наблюдать за менее удалённым объектом, нам надо смещать угол зрения быстрее, чем для наблюдения за более дальним. Измерив, на какой угол сместился объект в поле нашего зрения (этот угол называют параллаксом) и зная, какое расстояние мы при этом проехали, можно с помощью простых геометрических соображений (теорема Пифагоре) рассчитать расстояние до этого объекта.

Чем больше расстояние до объекта, тем на меньший угол изменится направление на него для наблюдателя при прохождении того же отрезка пути. И если объект находится очень далеко, то для его смещения на заметный (подлежащий измерению) угол, наблюдатель должен сместиться на очень большие расстояния. Для измерения расстояния до звёзд астрономы 19 века использовали смещение на расстояние радиуса орбиты Земли в её вращении вокруг Солнца, фиксируя то, как изменяется видимое положение звезды на небе в течение года. Угловую разницу называли годичным параллаксом, и, зная радиус орбиты Земли, это позволяло измерить расстояние до звёзд. Даже и в этом случае угловые смещения были ничтожно малы и измерялись угловыми секундами, каждая из которых составляет 1/3600 долю градуса.

Так вот: в изначальном определении парсек - это расстояние до объекта, который за год меняет своё положение на небе на 1 угловую секунду. Это расстояние равно примерно 30,86 триллиона километров, или около 3,26 светового года. Сейчас от всех этих градусов дуги и радиусов земной орбиты "отвязались", точно выразив парсек в метрах, километрах и световых годах.

Размеры нашей Солнечной системы (диаметр Облака Оорта) составляют примерно 0,3 парсека (0,98 световых лет), расстояние до ближайшей звезды, Проксимы Центавра - 1,3 парсека (4,2 световых года), расстояние до центра нашей галактики составляет около 8000 парсек (26 тысяч световых лет), до ближайшей галактики Андромеды - 0,8 миллиона парсек (2,6 миллиона световых лет) и т.п.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

Насколько велика Вселенная?

Согласно подсчётам астрономов, размеры видимой части Вселенной составляют около 47 миллиардов световых лет. Сама Вселенная может быть гораздо больше, но именно такое расстояние отделяет нас от самых дальних областей, световые сигналы от которых успели бы дойти до нас с момента Большого Взрыва. Это расстояние ещё называют космологическим горизонтом, или горизонтом частиц.

Примечательно, что возраст Вселенной при этом оценивается в 13,8 миллиарда лет, что порождает кажущееся противоречие между размером и возрастом Вселенной. На самом деле, никакого противоречия нет.

Представим себе некий объект, 13,8 миллиарда лет испустивший световой сигнал, дошедший до нас только сейчас. Пока свет путешествовал через космос, Вселенная продолжала расширяться, и источник сигнала всё это время удалялся от нас благодаря космологическому "разбуханию" пространства.

К примеру, галактику HD-1, которая считается самым удалённым от нас астрономическим объектом, от Солнечной системы отделяет около 33 миллиардов световых лет, но мы видим её такой, какой она была 13,5 миллиарда световых лет тому назад.

На картинке - "атлас" наблюдаемой Вселенной в рентгеновском диапазоне.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

Электрон, его старшие братья и младшие родичи

Электрон - одна из первых открытых элементарных частиц, и долгое время он считался единственным в своём роде. Сегодня мы знаем, что электрон является лишь наиболее часто встречающимся представителем целого семейства элементарных частиц, известного как лептоны.

По определению, лептоны - это частицы, не участвующие в т.н. сильном взаимодействии, которое отвечает за формирование атомных ядер. Именно из-за того, что лептоны не участвуют в сильном взаимодействии, они располагаются не в атомном ядре, а отдельно.

Как мы знаем сегодня, у электрона есть два "старших брата": мюон и тау-лептон. Старое название мюона - мю-мезон, но в приличном обществе сегодня так не говорят: в современной физике мезонами называются совсем другие частицы. И мюон, и тау-лептон во всём похожи на электрон, но обладают большей массой: мюон примерно в 208 раз тяжелее электрона, тау-лептон - примерно в 17 раз массивнее мюона. Все остальные параметры у этих частиц идентичны - до такой степени, что известны случаи, когда мюоны замещали электроны в электронных оболочках атомов.

Правда, как мюон, так и тау-лептон нестабильны и за очень короткое время распадаются на более простые частицы, в первую очередь - на те же электроны (которым распадаться попросту не на что - слишком уж они лёгкие). Термин "распад" здесь, впрочем, не вполне корректен, ведь речь идёт не о разделении сложных частиц на составные части, а о превращении одних частиц в совершенно другие.

Также к лептонам относятся нейтрино. Это такие очень маленькие и лёгкие частички, рождающиеся в разных превращениях других частиц (например, тех же распадах мюонов на электроны, или превращением протонов в нейтроны с поглощением электрона).

В отличие от электрона и его "родственников", нейтрино не имеют электрического заряда, поэтому не участвуют не только в сильном, но ещё и в электромагнитном взаимодействии. Иными словами, взаимодействуют с обычным веществом они прямо очень плохо: настолько, что могут пролететь насквозь звезду, даже не заметив её. В итоге наблюдение за нейтрино представляет собой нетривиальную научно-техническую проблему

Нейтрино существует три вида - электронное, мюонное и тау-лептонное. Грубо говоря, если в той или иной реакции рождается или поглощается электрон, то в ней будет участвовать электронное нейтрино. В реакциях с участием мюонов участвуют мюонные нейтрино и т.п. В "чужие" реакции нейтрино "не вмешиваются".

Нейтрино разных видов ("ароматов") обладают, по всей видимости, разной массой. Увы, эта масса так мала, а работать с нейтрино так трудно, что мы точно не знаем, сколько конкретно весят нейтрино. Зато мы знаем, что, несмотря на различия, нейтрино имеют парадоксальное свойство превращаться друг в друга - это явление называют нейтринными осцилляциями.

Возможно (с учётом последних экспериментов - даже вероятно), что существуют ещё три вида нейтрино - очень малой (ещё меньшей, чем у обычных нейтрино) массы, которые к тому же не участвуют даже в слабом взаимодействии. Таким образом эти гипотетические сверхлёгкие, ещё называемые стерильными, нейтрино вообще практически никак не взаимодействуют с веществом, а только с другими нейтрино путём осицлляций - то есть, обычные нейтрино иногда превращаются в стерильные и наоборот.

Подтверждение существования стерильных нейтрино станет доказательством справедливости многих интересных теорий, претендующих на роль развития современной теории элементарных частиц. А ещё стерильные нейтрино, по мнению некоторых учёных, отлично подходят на роль той самой загадочной тёмной материи...

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

​​Материки Земли – дети чудовищного катаклизма далёкого прошлого?

Материки Земли представляют собой своеобразные острова из относительно лёгких (т.н. фельзических) пород вроде гранита, как бы дрейфующие в огненном океане более тяжёлого расплавленного материала, именуемом мантией. В своём тектоническом движении эти острова (их ещё называют литосферными плитами) сталкиваются, наползают одна на другую, иногда же, наоборот, раскалываются на части (так в своё время откололся от Африки кусок суши, который затем врезался в Евразию, образовав полуостров Индостан).

Так вот: литосферные плиты – похоже, уникальная черта нашей планеты, не имеющая аналогов в Солнечной системе. Мы точно знаем, что литосферные плиты отсутствуют у Марса и, вероятно, их нет на Венере. Поверхности этих планет покрыты сплошным слоем фельзических пород: если литосферу Земли можно сравнить со скоплением айсбергов в океане, то литосферы Венеры и Марса – с поверхностью полностью покрытого льдом водоёма.

Причина этого явления в том, что на Земле слишком мало фельзических пород для того, чтобы полностью покрыть ими поверхность нашей планеты с образованием единого поверхностного слоя. Но почему так вышло?

Одной из наиболее популярных теорий является версия о том, что недостающие фельзические породы… улетели на Луну!

Нет, серьёзно: учёные считают, что Луна образовалась в результате столкновения между Землёй и другим небесным телом (получившим назвение Тейя) около 4,5 миллиарда лет тому назад. В результате Тейя была поглощена Землёй, а часть материала, вырванного силой удара с её поверхности, затем сформировала Луну, «слипнувшись» под действием собственной гравитации.

Эта теория, пусть и довольно экзотическая, сейчас является господствующей версией происхождения Луны, так как подтверждается рядом важных косвенных свидетельств. Так, Луна существенно легче Земли (её плотность составляет 3,3 грамма на кубический сантиметр против 5,5 у Земли) и у неё практически отсутствует тяжёлое металлическое ядро: это, как считают, объясняется тем, что Тейя ударила в Землю по касательной, а значит, в результате удара в космос были выброшены в основном относительно лёгкие породы с поверхности расплавленной Земли.

Ещё более интригующим фактом является совпадение состава изотопов лунной и земной поверхности, что с большой степенью точности указывает на общее происхождение этих материалов. Кроме того, гипотеза столкновения позволяет объяснить наклон земной оси к плоскости вращения, а также слишком быстрое (относительно теоретических оценок) вращение Земли вокруг собственной оси.

Ну и, конечно, заодно объясняется то самое наличие у земли материков и движение литосферных плит, которое так интригует учёных.

Да, кстати, у Меркурия тоже нет литосферных плит, но по иной причине, нежели у Венеры и Марса: на Меркурии фельзических пород ещё меньше, чем на Земле – точнее, их там вообще практически нет, и его поверхность представляет собой затвердевшее вещество мантии. Учёные полагают, что в прошлом Меркурий пострадал от столкновения с массивными телами куда сильнее, чем Земля – настолько сильно, что вообще лишился лёгкой части своей коры.

Помочь проекту материально можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей", ну и, конечно, на наш новый канал в Youtube.

На нашем Youtube-канале - новое видео!

Новое видео на нашем Youtube-канале!

https://www.youtube.com/channel/UCndMr8Wpehbqs2sZZH5PcAQ