Новое видео на канале - про скорость управления ядерными распадами, радиоактивные конденсаты Бозе-Эйнштейна, нейтринные лазеры и возможную революцию в ядерной энергетике!

Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть вот по этой ссылке.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Помочь проекту донатом можно тут.

Почему мокрые дрова плохо горят?

Причина находятся на стыке химии и физики.

Горение древесины – достаточно сложный процесс, и на самом деле горит не древесина, а летучие вещества, которые образуются при температурном разложении компонентов дерева, таких как целлюлоза, лигнин и другие – этот процесс называется крекингом.

Для запуска процесса крекинга древесину нужно нагреть до определённой температуры – обычно 250-300 градусов Цельсия. Пока мы этого не сделали, древесина будет склонна гореть не лучше, чем, скажем, бетон.

Но если древесина пропитана водой, то сделать это нелегко: вода забирает на себя часть тепла. Кроме того, горячая вода начинает испаряться, а потом, при нагреве до 100 градусов Цельсия, и вовсе закипает, что тоже способствует отводу подводимого нами тепла и не даёт древесине прогреться до температуры запуска крекинга.

Поэтому для того, чтобы поджечь влажную древесину, из неё нужно сначала выпарить всю влагу: густой белый дым, идущий, когда мы пытаемся разжечь сырые дрова – это в первую очередь водяной пар.

А испарять воду нелегко, ведь и теплоёмкость, и температура парообразования воды очень велики. Поэтому тепла спички или, скажем, огонька зажигалки на это попросту не хватает. А вот если бросить даже сырую деревяшку в уже горящий костёр, где вырабатывается много тепла, то она, немного подымив, всё-таки загорится.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Помочь проекту донатом можно тут.

Это фото одного из начальных этапов ядерного (в данном случае - термоядерного) взрыва. Энергия, выделяющаяся при распаде делящегося материала, нагревает и испаряет материал бомбы, а также окружающий воздух, превращая их в плазму, которая затем расширяется под собственным давлением, формируя т.н. огненный шар.

Плазма непрозрачна для излучения, и большая часть энергии взрыва в настоящее время "запечатана" внутри сферы: свечение обусловлено лишь излучением с поверхности сферы, поэтому после яркой начальной вспышки интенсивность свечения резко падает - лишь для того, чтобы снова чудовищно увеличиться после того, как плазменная сфера расширится и остынет достаточно для того, чтобы сделаться прозрачной для излучения. Именно поэтому ядерные взрывы характеризуются двумя яркими вспышками, которые разделяют доли секунды, а в случае наиболее мощных взрывов - даже несколько секунд.

Внутри огненной сферы давление плазмы огромно, и оно-то и приводит к её быстрому расширению, которое, в свою очередь, приводит к образованию ударной волны - главного поражающего фактора ядерного взрыва.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Может ли быть жизнь на планетах нейтронных звёзд?

Звучит на первый взгляд абсурдно, ведь даже сам факт того, что у нейтронной звезды могут быть планеты, представляется довольно сомнительным: вряд ли какая-либо планета звёздной системы способна пережить взрыв сверхновой, в процессе которого образуется нейтронная звезда.

И тем не менее, планеты у нейтронных звёзд есть. Например, у пульсара, то есть относительно молодой нейтронной звезды PSR 1257+12, также известной как Лич, есть аж три планеты: Драугур, Фобетор и Полтергейст и с массой в 0,025, 3,9 и 4,2 массы Земли, соответственно. Предполагается, что такие планеты могли сформироваться уже после взрыва сверхновой из выброшенного в ходе взрыва вещества внешних слоёв звезды.

Однако даже если у нейтронных звёзд и есть планеты, то как они могут быть обитаемы? Нейтронная звезда имеет огромную (как минимум 100 тысяч градусов) температуру поверхности, то есть, куда горячее обычных звёзд и излучает в основном в рентгеновском диапазоне. То есть, она почти не даёт тепла и света, необходимых для образования жизни, но зато генерирует убийственное ионизирующее излучение, а также мощные потоки заряженных частиц благодаря своему мощному магнитному полю.

Тем не менее, расчёты показывают, что планета, обладающая достаточно большой массой (хотя бы такой, как у Фобетора или Полтергейста) и вследствие этого достаточно плотной атмосферой, теоретически может быть обитаемой. Действительно, плотная и толстая атмосфера будет практически полностью поглощать идущие от нейтронной звезды рентгеновские лучи, превращая их в инфракрасное и видимое излучение в процессах типа флуоресценции. На поверхности такой планеты, если она будет располагаться достаточно близко к звезде, могут образоваться условия, пригодные для образования жизни - по крайней мере, наиболее простых организмов типа хемосинтезирующих бактерий, но, как вариант, и более сложных организмов, питающихся ими.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео на нашем канале говорим о физике ядерного взрыва, процессах, происходящих в его центре и о том, как именно выделяющаяся в процессе взрыва энергия ядерного деления конвертируется в разрушительную силу поражающих факторов ядерного взрыва!

Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть на другой платформе.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Самый тугоплавкий материал на Земле может выдержать температуру звезды!

Температуру в 4200 градусов, которая фиксируется на поверхности некоторых звёзд, способен перенести самый тугоплавкий материал, известный нам сегодня - карбонитрид гафния. Его общая химическая формула имеет вид гафний-углерод-X-азот-Y, где х и у – среднее количество атомов углерода и азота на один узел кристаллической решётки.

Наилучшего результата в комбинировании атомов удалось добиться в 2019 году учёным из Университета науки и технологий МИСИС: они синтезировали вещество с формулой гафний-углерод-0,5-азот-0,35, имеющее температуру плавления в 4200 градусов Цельсия. И это реально сравнимо с температурой поверхности звёзд: наше Солнце имеет температуру поверхности около 5800 градусов, но некоторые звёзды поменьше, например, оранжевые и красные карлики, бывают ощутимо холоднее 4200 градусов, так что космический корабль из карбонитрида гафния в теории может совершить посадку на поверхность звезды!

Сегодня карбонитрид гафния и другие сверхтугоплавкие материалы, такие как карбид гафния и карбид тантала-гафния, используются для изготовления лопаток газовых турбин или термоизоляции корпусов ракет, которые нагреваются до гигантских температур из-за трения атмосферы при гигантских скоростях движения.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео на канале говорим о принципах работы солнечных батарей, проблемах, которые долгие годы делали их не слишком эффективными источниками энергии и решениях, которые смогли существенно повысить их эффективность.

Для тех, у кого не работает Ютуб, выложил видео также тут.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Возможна ли жизни на поверхности звёзд?

Казалось бы, это совершенно невероятно, ведь там царят чудовищные температуры в тысячи градусов. Однако некоторые учёные полагают, что один из типов звёзд всё-таки может быть обитаемым: речь идёт о так называемых коричневых карликах - недозвёздах, слишком маленьких и холодных для того, чтобы запустить реакции термоядерного синтеза в своих недрах.

Температура в верхних слоях атмосферы коричневых карликов класса Y (с массой порядка 2% массы Солнца или меньше) составляет порядка 300 кельвинов, или 26-27 градусов Цельсия - это вполне благоприятные условия для формирования жизни. И более того, такие условия могут сохраняться на протяжении миллиардов лет, чего в целом достаточно для биологической эволюции, и даже возникновения разумной жизни!

Правда, это будет довольно странная жизнь: у коричневых карликов нет твёрдой поверхности, так что живые организмы вынуждены будут парить в плотной звёздной атмосфере. Источником энергии для такой жизни может быть разве что инфракрасное излучение, идущее из более горячих недр коричневого карлика, либо же химические реакции с участием водорода (которого в коричневых карликах полно) и других элементов, вроде кислорода или азота (которого там буквально крохи). Кроме того, живым организмам придётся как-то выживать при гравитации примерно в 100-200 раз большей той, к которой мы привыкли на Земле.

Тем не менее, оптимисты полагают, что даже в таких условиях жизнь сформироваться всё-таки может.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

#физика

Миражи кажутся загадочными и сложными явлениями, а между тем совсем не обязательно отправляться в далёкое путешествие, чтобы их наблюдать. Сделаем такой опыт: нальём в длинную прозрачную кювету пресную воду до половины высоты, а оставшийся объём заполним с помощью сифона крепким раствором поваренной соли. Более плотная солёная вода опускается на дно кюветы, и это хорошо заметно, потому что показатель преломления солёной воды больше, чем у пресной. Подождём несколько минут, и посветим лазерной указкой через торцевую стенку кюветы. И видно, как луч лазера искривляется и постепенно загибается вниз!

Плотность воды в кювете непрерывно увеличивается с глубиной, а вместе с плотностью растёт и показатель преломления. Мысленно разобьём воду на тонкие слои, и будем считать показатель преломления внутри слоя постоянным, а в каждом следующем слое чуть больше, чем в предыдущем. Угол преломления светового луча при переходе от слоя к слою становится всё меньше, и луч постепенно загибается вниз.

А теперь возьмём две одинаковые планки с горизонтальными цветными полосками на общем креплении. Одну планку погрузим в воду посередине кюветы, а другую оставим снаружи и посмотрим со стороны торцевой стенки. Кажется, что в воде планка сплющилась и приподнялась, — мы наблюдаем верхний мираж! Искривлённые световые лучи попадают на сетчатку глаза сверху вниз, и наш мозг считает, что предмет находится выше, чем на самом деле.

Нижний мираж можно наблюдать при обратном распределении плотности. Так бывает в жару, когда земля раскаляется, и температура воздуха и его плотность внизу больше, чем наверху. Теперь показатель преломления воздуха уменьшается сверху вниз, световые лучи загибаются вверх, а изображение опускается вниз. И измученному жарой путнику в пустыне кажется, что он видит долгожданное озеро, хотя это всего лишь отражение неба.

Смотрите наш новый ролик «Почему мы видим миражи: просто о сложном», размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Почему мы видим миражи: просто о сложном» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

Одним из главных методов поиска планет у других звёзд был и остаётся так называемый транзитный метод, в ходе которого учёные регистрируют прохождение экзопланеты по диску родительской звезды относительно земного наблюдателя.

При прохождении экзопланета частично затмевает звезду, что приводит к уменьшению её наблюдаемого с Земли блеска. По частоте и величине такого уменьшения можно определить и характеристики планеты - например, величину её орбиты, размер планеты и другие характеристики.

Этот метод хорошо работает для звёздных систем, плоскость вращения планет которых расположена ребром по отношению к земному наблюдателю.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео на канале говорим про рождение, эволюцию и гибель звёзд. Тема, конечно, слишком объёмная для одного видео, и многие аспекты процесса в него уместить не получилось: сразу говорю, что в видео никак не затронута тема магнитных полей, причины и следствия обретения веществом звёзд вращения, очень поверхностно раскрыта тема красных гигантов и так далее. Но есть и хорошие новости: если это видео вам, что называется, зайдёт, то по этим темам мы сможем сделать более детальные и подробные видео в будущем. В общем, приятного просмотра.

Те, у кого не работает Ютуб, могут также посмотреть видео здесь.

Напоминаю, что поддержать работу канала донатом можно тут, а вот здесь можно разблокировать возможность писать комментарии.

10 децибел - это насколько громко?

Громкость звука нередко измеряется в децибелах, однако мы редко понимаем, что означает эта единица измерения. То есть, что такое 10 децибел и насколько это громко?

Как можно понять из названия, децибел - это десятая часть белла, а беллы используются для сравнения мощности двух сигналов. По определению, один сигнал мощнее другого на 1 белл в случае, если он превышает его по мощности в 10 раз. Если разница сигналов составляет 2 белла, то это значит, что более мощный превосходит менее мощный в 10^2, т.е. в 100 раз, если разница составляет 3 белла, то мощность будет больше в 10^3, т.е. в 1000 раз и так далее.

Если же говорить о децибелах, то есть 1/10 бела, то 1 децибел соответствует разнице в мощности в 10^0.1, или в 1,26 раза, 10 децибел (т.е. 1 белл) - в 10 раз, 20 децибел - в 100 раз и т.п.

Если же мы говорим о децибелах как о мере громкости звука, то мы имеем в виду, насколько данный конкретный звук громче самого тихого звука, который способно уловить человеческое ухо. Именно поэтому громкость в децибеллах может быть даже отрицательной - если мы говорим о звуках слишком тихих, чтобы мы их могли услышать, но которые, тем не менее, можно уловить специальными приборами.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

⚡️ Здравствуйте, Дорогие подписчики!
Представляем вашему вниманию подборку полезных каналов в сфере «Наука и образование» 🔥
Будем очень рады, если вы найдете для себя, что-нибудь полезное.

❗️Ссылка на папку:

https://t.me/addlist/TTUUCUBvl2Y1OWUy

В новом видео на канале говорим о временных кристаллах: что это такое, почему это важно, зачем оно нужно и на каком этапе находятся исследования в этой области?

Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь.

#интересныйфакт: чтобы растопить лёд, нужно практически столько же тепловой энергии, сколько понадобилось бы для того, чтобы нагреть такое же количество воды до 83,5 градусов Цельсия.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Сколько лет протону?

В любой книжке по истории физики вы прочтёте, что протон, вместе с нейтронами образующий атомные ядра, был открыт в 1917 году Эрнестом Резерфордом. Однако на самом деле идею элементарных частиц, из которых в определённом количестве состоят все прочие атомы, предложил ещё в 1815 году английский химик Уильям Праут. Увы, эксперименты вроде бы как опровергли его теорию, способа объяснить наблюдаемые результаты этих экспериментов у Праута не было, и идее о существовании протона пришлось дожидаться своего времени ещё целых 100 лет.

А началось всё со шведского химика Йенса Якоба Берцеллиуса, который сумел разрешить казавшуюся невозможной задачу - научиться взвешивать атомы, ну или по крайней мере сравнивать массы атомов между собой.

Идея там была такая. Было известно, что для получения 100 граммов воды нужно взять чуть более 11 граммов водорода и 89 граммов кислорода: только при таком соотношении продукты реакции прореагируют без остатка. Значит, масса атомов водорода в составе воды составляет 11 граммов, а кислорода - 89. Атомов водорода в воде 2, а кислорода - 1, а значит, атом кислорода должен быть примерно в 89:(11/2)=16 раз массивнее атома кислорода. Изучив свыше двух тысяч химических реакций, Берцеллиус установил, что легчайшим из атомов является именно водород.

Изучая составленную Берцеллиусом таблицу атомных масс относительно атома водорода, Уильям Праут заметил, что массы большинства атомов примерно кратны массе атома водорода. Значит, сделал вывод Праут, все атомы являются соединением особых частиц - протилей. Водород состоит только из 1 протиля, кислород - из 16 и так далее. Идея была красивая и, как мы знаем сегодня, в целом правильная. Однако была одна маленькая противная проблема: массы некоторых атомов оказались нисколько не кратны массе "протиля": например, хлор был тяжелее водорода в 35,5 раза, а медь - в 63,5 раза! В итоге гипотеза Праута была отвергнута, а зря!

Сегодня мы знаем, что причина этого лежит в том, что, помимо протонов, атомные ядра состоят ещё и из нейтронов, причём вид атомов, т.е. их химические свойства определяется именно количеством протонов, а количество нейтронов определяет то, о каком изотопе данного химического элемента мы говорим. Отделить друг от друга изотопы химическими методами невозможно, а физическими - очень сложно, и даже сегодня, в 21 веке, разделение изотопов, необходимое, например, в ядерной энергетике представляет собой крайне геморройную задачу.

Ну так вот: природный хлор является примерно смесью двух изотопов, у обоих по 17 протонов и 18 и 20 нейтронов, соответственно. Масса нейтрона практически такая же, как у протона, и один из изотопов получается в 35 раз более тяжёлым, чем водород, а второй - в 37 раз. Хлора-35 в природном хлоре примерно 76, а хлора-37 - примерно 24 %, и "взвешенный" по методу Берцеллиуса хлор оказывается в среднем в 35,5 раза тяжелее водорода.

Увы, узнать об этом у физиков и химиков начала 19 века не было никакой возможности, и верная догадка Праута в итоге была отвергнута наукой.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

На Ютуб-канале вышло новое видео - ещё одна попытка объяснить ключевые принципы работы квантовых компьютеров, и на сей раз попытаться сделать это действительно понятно, без погружения в квантово-механические и математические дебри!

Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь.

Почему недра Земли такие горячие?

Раскалённые внутренности Земли (её мантия и ядро) - наследие тех далёких времён, когда Земля сформировалась из остатков космического газопылевого облака - того же самого, из которого образовалось Солнце.

Сжатие этого облака (а точнее, его остатков) под действием собственной гравитации, как и сжатие любого газа, приводили к его разогреву - можно сказать, что изначально Земля была нагрета за счёт выделения гравитационной энергии.

После этого Земля начала постепенно остывать за счёт излучения в космическое пространство. Внешние её области остывали быстрее, со временем образовав поверхность нашей планеты. Внутренние же области продолжали оставаться горячими.

В недрах Земли идут два конкурирующих процесса. С одной стороны, внутренности нашей планеты продолжают медленно остывать, обмениваясь теплом с корой планеты, а через неё - с окружающим космосом. С другой стороны, в глубине земного шара происходит и выделение тепловой энергии - за счёт распада запаса радиоактивных элементов. Кроме того, подогревает Землю вязкое трение в её жидких слоях, обусловленное вращением нашей планеты вокруг своей оси.

Расчёты показывают, что в настоящее время охлаждение превалирует над разогревом, и толщина твёрдой земной коры растёт со скоростью примерно несколько миллиметров в год.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Потрясающий вид на южное полярное сияние с орбиты МКС.

Полярные сияния возникают тогда, когда в земную атмосферу попадают высокоэнергетические частицы (в основном электроны) испускаемые Солнцем. Магнитное поле земли перехватывает эти частицы и направляет их преимущественно в район полюсов. Здесь высокоэнергетические частицы соударяются с молекулами азота и кислорода, составляющими основу земного воздуха, переводя их в возбуждённое состояние. При обратном переходе молекулы излучают фотоны электромагнитного излучения, которые мы и воспринимаем как полярное сияние.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.