Это иттрий - элемент с порядковым номером 39 в таблице Менделеева, серебристый металл, обладающий рядом ценных физических и химический свойств.
Так, чистый иттрий обладает высокой прочностью на разрыв - сравнимой со сталью при вдвое меньшем удельном весе. Кроме того, иттрий является очень тугоплавким и огнеупорным веществом: из соединений иттрия изготовляют разные термостойкие материалы или покрывают ими детали из других материалов для придания им термостойкости. Кроме того, иттрий используется в производстве сверхпроводников, при изготовлении люминофоров и во многих других сферах.
Помочь проекту можно тут.
Так, чистый иттрий обладает высокой прочностью на разрыв - сравнимой со сталью при вдвое меньшем удельном весе. Кроме того, иттрий является очень тугоплавким и огнеупорным веществом: из соединений иттрия изготовляют разные термостойкие материалы или покрывают ими детали из других материалов для придания им термостойкости. Кроме того, иттрий используется в производстве сверхпроводников, при изготовлении люминофоров и во многих других сферах.
Помочь проекту можно тут.
👍3
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
В Ярославской области России строят посёлок из 12 домов, отпечатанных на строительном 3d-принтере. Стоимость 1 квадратного метра такого дома составит около 20 тысяч рублей, а стоимость целого дома площадью 46 "квадратов" составит 900 тысяч.
Помочь проекту можно тут.
Помочь проекту можно тут.
Завершая разговор о тёмной материи, невидимом для обычных методов наблюдений веществе, масса которого, по оценкам учёных, в разы превосходит массу обычного видимого вещества, нельзя не упомянуть теории, согласно которым… никакой тёмной материи не существует.
Мы уже говорили, что теория о тёмной материи возникла из наблюдений, показывающих, что галактики и их скопления гравитационно взаимодействуют друг с другом так, как будто их масса значительно больше наблюдаемой.
Но нельзя исключать, что на самом деле их масса именно такова, какой мы её считали раньше, без всякой тёмной материи. Просто уравнения, описывающие гравитационное взаимодействие, которыми мы пользуемся, не совсем верны.
Ничего экстраординарного в этом нет: любая физическая теория имеет границы применимости. Почти четверть тысячелетия физики пользовались теорией всемирного тяготения Ньютона, которая давала хорошие, правильные результаты и значения действующей силы гравитационного притяжения. Проблемы возникли лишь тогда, когда понадобилось считать движение тел в сильных гравитационных полях – например, при расчётах уравнений движения близкого к Солнцу Меркурия теория давала результаты, расходящиеся с практикой. Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) решила эту проблему, и сегодня успешно позволяет решать задачи на гравитационное взаимодействие космических объектов. Но и у неё есть границы применимости. Мы уже знаем, что она не работает в микроскопических масштабах – на уровне атомов и элементарных частиц. Возможно, есть ограничения и «сверху» - на галактическом и межгалактическом масштабе. И вполне возможно, что пришла пора заменить или дополнить ОТО некими новыми соображениями.
Модели, вроде бы позволяющие объяснить странности в гравитационном поведении масштабных систем уже есть. В качестве примеров можно назвать теорию модифицированной ньютоновской динамики израильтянина Мордехая Милгрома или анизатропную геометродинамику россиянина Сергея Сипарова. Однако пока что большинство учёных скептически относятся к этим теориям и предпочитают объяснять наблюдаемые отклонения от результатов СТО существованием тёмной материи.
Однако по мере того, как всё новые и новые попытки подтвердить существование такой материи терпят неудачу, голоса противники общепринятой теории звучат всё более уверенно.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Мы уже говорили, что теория о тёмной материи возникла из наблюдений, показывающих, что галактики и их скопления гравитационно взаимодействуют друг с другом так, как будто их масса значительно больше наблюдаемой.
Но нельзя исключать, что на самом деле их масса именно такова, какой мы её считали раньше, без всякой тёмной материи. Просто уравнения, описывающие гравитационное взаимодействие, которыми мы пользуемся, не совсем верны.
Ничего экстраординарного в этом нет: любая физическая теория имеет границы применимости. Почти четверть тысячелетия физики пользовались теорией всемирного тяготения Ньютона, которая давала хорошие, правильные результаты и значения действующей силы гравитационного притяжения. Проблемы возникли лишь тогда, когда понадобилось считать движение тел в сильных гравитационных полях – например, при расчётах уравнений движения близкого к Солнцу Меркурия теория давала результаты, расходящиеся с практикой. Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) решила эту проблему, и сегодня успешно позволяет решать задачи на гравитационное взаимодействие космических объектов. Но и у неё есть границы применимости. Мы уже знаем, что она не работает в микроскопических масштабах – на уровне атомов и элементарных частиц. Возможно, есть ограничения и «сверху» - на галактическом и межгалактическом масштабе. И вполне возможно, что пришла пора заменить или дополнить ОТО некими новыми соображениями.
Модели, вроде бы позволяющие объяснить странности в гравитационном поведении масштабных систем уже есть. В качестве примеров можно назвать теорию модифицированной ньютоновской динамики израильтянина Мордехая Милгрома или анизатропную геометродинамику россиянина Сергея Сипарова. Однако пока что большинство учёных скептически относятся к этим теориям и предпочитают объяснять наблюдаемые отклонения от результатов СТО существованием тёмной материи.
Однако по мере того, как всё новые и новые попытки подтвердить существование такой материи терпят неудачу, голоса противники общепринятой теории звучат всё более уверенно.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Откуда берутся невидимые глазу лучи у Солнца и других ярких источников света на некоторых фото?
Ответ скрывается уже в названии этого эффекта: среди фотографов он известен как дифракционные лучи.
Да, дело именно в дифракции: при почти полностью закрытой диафрагме (а подобные фото делаются именно так!) диаметр отверстия, через которое свет попадает в камеру, становится достаточно мал для того, чтобы начала проявляться волновая природа света, и мы наблюдали дифракцию - "разламывание" светового потока на отдельные лучи при огибании препятствия.
Число лучей зависит от конструкции диафрагмы, в частности, количества лепестков: линзы с нечётным числом лепестков дают вдвое большее число лучей, чем число лепестков (например, Nikon AF-S 85mm f/1.8G с 7 лепестками даёт обычно 14 лучей); лины с чётным числом лепестков дают столько же лучей, сколько и лепестков.
Ах да, для тех, кто хочет создать "дифракционную звезду" осознанно продаются специальные сфетофильтры: они представляют собой плёнку, покрытую мелкой насечкой, которая также разрывает световой поток на лучи: в этом случае их число может быть самым разным.
В принципе увидеть дифракционные лучи можно и невооруженным глазом: например, прищуриться, чтобы свет перед попаданием в глаз проходил через "частокол" ваших ресниц.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Ответ скрывается уже в названии этого эффекта: среди фотографов он известен как дифракционные лучи.
Да, дело именно в дифракции: при почти полностью закрытой диафрагме (а подобные фото делаются именно так!) диаметр отверстия, через которое свет попадает в камеру, становится достаточно мал для того, чтобы начала проявляться волновая природа света, и мы наблюдали дифракцию - "разламывание" светового потока на отдельные лучи при огибании препятствия.
Число лучей зависит от конструкции диафрагмы, в частности, количества лепестков: линзы с нечётным числом лепестков дают вдвое большее число лучей, чем число лепестков (например, Nikon AF-S 85mm f/1.8G с 7 лепестками даёт обычно 14 лучей); лины с чётным числом лепестков дают столько же лучей, сколько и лепестков.
Ах да, для тех, кто хочет создать "дифракционную звезду" осознанно продаются специальные сфетофильтры: они представляют собой плёнку, покрытую мелкой насечкой, которая также разрывает световой поток на лучи: в этом случае их число может быть самым разным.
В принципе увидеть дифракционные лучи можно и невооруженным глазом: например, прищуриться, чтобы свет перед попаданием в глаз проходил через "частокол" ваших ресниц.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Актуальная физическая мнемоника.
Одним из популярных мнемонических правил для запоминания спектральных классов звёзд является фраза "О Боже, АФГанистан, Куда Мы ЛеТим" (два последних спектральных класса L и T введены специально для описания коричневых карликов, которые звёздами, вообще говоря, не считаются).
Спектральные классы звёзд определяют не только их цвет, но и температуру поверхности, а также размер (для т.н. звёзд главной последовательности, т.е. подавляющего большинства звёзд Вселенной).
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Одним из популярных мнемонических правил для запоминания спектральных классов звёзд является фраза "О Боже, АФГанистан, Куда Мы ЛеТим" (два последних спектральных класса L и T введены специально для описания коричневых карликов, которые звёздами, вообще говоря, не считаются).
Спектральные классы звёзд определяют не только их цвет, но и температуру поверхности, а также размер (для т.н. звёзд главной последовательности, т.е. подавляющего большинства звёзд Вселенной).
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Дифракционные лучи хорошо знакомы всем, кто увлекается астрофотографией: сделать фото яркой звезды без них почти невозможно.
Кстати, с помощью этого явления можно без особого труда отличить профессиональное астрофото от любительского. На профессиональных телескопах внутреннее зеркало удерживают четыре растяжки. Как мы уже говорили, при чётном числе "разбивающих" световую волну препятствий, число лучей равно их количеству, т.е. их четыре.
На любительских телескопах ограничиваются тремя растяжками. А для нечетного числа препятствий число пиков вдвое больше их количества, и на фото у звёзд по шесть лучей.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Кстати, с помощью этого явления можно без особого труда отличить профессиональное астрофото от любительского. На профессиональных телескопах внутреннее зеркало удерживают четыре растяжки. Как мы уже говорили, при чётном числе "разбивающих" световую волну препятствий, число лучей равно их количеству, т.е. их четыре.
На любительских телескопах ограничиваются тремя растяжками. А для нечетного числа препятствий число пиков вдвое больше их количества, и на фото у звёзд по шесть лучей.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Российские учёные полагают, что на Венере может существовать жизнь.
После обработки фото, сделанных на поверхности Венеры советскими космическими аппаратами в 1975-1982 годах, современными средствами, учёным Института космических исследований удалось обнаружить странные объекты с устойчивой структурой, которые, к тому же, похоже самостоятельно передвигались в кадре. Например, гипотетическое существо, прозванное исследователями "Скорпионом", вероятно, было засыпано грунтом при посадке "венерохода", поэтому сначала оно на снимках отсутствует. Но потом "Скорпион" откопался, "попозировал" перед камерой и пополз прочь.
Всего в ИКИ насчитали около 18 гипотетических живых существ.
Мысль о том, что жизнь возможна при температуре свыше 450 градусов в атмосфере более 100 атмосфер, конечно, представляется странной. Однако в Сибирском институте катализа как раз изучают процессы при схожих условиях, в которых жидкости могут заменяться сверхкритическими флюидами, а роль углерода может играть азот.
Помочь проекту
После обработки фото, сделанных на поверхности Венеры советскими космическими аппаратами в 1975-1982 годах, современными средствами, учёным Института космических исследований удалось обнаружить странные объекты с устойчивой структурой, которые, к тому же, похоже самостоятельно передвигались в кадре. Например, гипотетическое существо, прозванное исследователями "Скорпионом", вероятно, было засыпано грунтом при посадке "венерохода", поэтому сначала оно на снимках отсутствует. Но потом "Скорпион" откопался, "попозировал" перед камерой и пополз прочь.
Всего в ИКИ насчитали около 18 гипотетических живых существ.
Мысль о том, что жизнь возможна при температуре свыше 450 градусов в атмосфере более 100 атмосфер, конечно, представляется странной. Однако в Сибирском институте катализа как раз изучают процессы при схожих условиях, в которых жидкости могут заменяться сверхкритическими флюидами, а роль углерода может играть азот.
Помочь проекту
🥰2
Продолжая разговор о возможности существования внеземной жизни, нельзя не упомянуть так называемые гикеаны – планеты, занимающие промежуточное положение между каменистыми мирами и газовыми гигантами. С первыми гикеаны роднит наличие массивного каменистого ядра, со вторыми – толстая плотная атмосфера, состоящая в основном из водорода с добавлением гелия, метана, воды, аммиака и сероводорода.
Самое же интересное свойство гикеанов состоит в том, что между нижними слоями атмосферы и каменистым ядром в них лежит толстый слой жидкой воды. Это сочетание – водородная атмосфера плюс океан под ней – и дали название этому классу планет (от латинских слов hydrogenium (водород) и ocean (океан)).
Плотная атмосфера гикеанов создаёт «на уровне моря» огромное давление, благодаря которому вода в жидком виде может существовать даже при температурах, существенно превышающих 100 градусов Цельсия. С другой стороны, пока до конца не выясненные механизмы саморазогрева планет-гигантов (выявлены на Уране и Нептуне) могут создавать условия существования жидкой воды даже не значительном удалении от родительской звезды. Таким образом обитаемыми могут оказаться планеты, расположенные в существенно более широком диапазоне расстояний от светила, чем мы предполагали ранее.
Ещё один плюс – атмосфера гикеанов может эффективно поглощать жёсткое излучение некоторых типов звёзд, например, излучение, которое во время вспышек порождают красные карлики – самый распространённый тип звёзд в окружающем нас космосе. В общем, теория гикеанов позволяет предположить, что жизнь во Вселенной распространена куда шире, чем мы предполагали ранее.
Правда, эта же плотная атмосфера будет приводить к сильному поглощению света этой самой звезды, который является главным источником энергии для биосферы Земли. Вероятно, основой экосистемы гикеанов могут быть водородные бактерии, получающие энергию за счёт окисления водорода (2H2+O2=2H2O). Такие организмы известны на Земле, и, по всей видимости, доминировали здесь в ранние эпохи развития жизни. Впрочем, в тёмных океанах подобных планет могут развиться и более сложные создания.
Проверка гипотезы об обитаемости гикеанов – дело не слишком отдалённого будущего: мощные космические телескопы вроде «Джеймса Вебба» по идее смогут обнаружить (ну, или не обнаружить) наличие на таких планетах веществ вроде закиси азота, кислорода, метилхлорида и диметилсульфида, которые образуются в результате жизнедеятельности живых организмов. В первую очередь на предмет наличия таких веществ будут изучена планета красного карлика K2-18 в 124 световых годах от Земли. В целом же перспективными для изучения считаются ещё порядка 10 планет подходящих размеров в пределах 30-150 световых лет от нас.
И да, мне в связи со всем этим невольно припоминается Солярис Лема: полностью покрытая живым разумным океаном массивная планета с плотной, но непригодной для дыхания атмосферой. Кадром из соответствующего фильма я и проиллюстрирую материал.
Помочь проекту
Самое же интересное свойство гикеанов состоит в том, что между нижними слоями атмосферы и каменистым ядром в них лежит толстый слой жидкой воды. Это сочетание – водородная атмосфера плюс океан под ней – и дали название этому классу планет (от латинских слов hydrogenium (водород) и ocean (океан)).
Плотная атмосфера гикеанов создаёт «на уровне моря» огромное давление, благодаря которому вода в жидком виде может существовать даже при температурах, существенно превышающих 100 градусов Цельсия. С другой стороны, пока до конца не выясненные механизмы саморазогрева планет-гигантов (выявлены на Уране и Нептуне) могут создавать условия существования жидкой воды даже не значительном удалении от родительской звезды. Таким образом обитаемыми могут оказаться планеты, расположенные в существенно более широком диапазоне расстояний от светила, чем мы предполагали ранее.
Ещё один плюс – атмосфера гикеанов может эффективно поглощать жёсткое излучение некоторых типов звёзд, например, излучение, которое во время вспышек порождают красные карлики – самый распространённый тип звёзд в окружающем нас космосе. В общем, теория гикеанов позволяет предположить, что жизнь во Вселенной распространена куда шире, чем мы предполагали ранее.
Правда, эта же плотная атмосфера будет приводить к сильному поглощению света этой самой звезды, который является главным источником энергии для биосферы Земли. Вероятно, основой экосистемы гикеанов могут быть водородные бактерии, получающие энергию за счёт окисления водорода (2H2+O2=2H2O). Такие организмы известны на Земле, и, по всей видимости, доминировали здесь в ранние эпохи развития жизни. Впрочем, в тёмных океанах подобных планет могут развиться и более сложные создания.
Проверка гипотезы об обитаемости гикеанов – дело не слишком отдалённого будущего: мощные космические телескопы вроде «Джеймса Вебба» по идее смогут обнаружить (ну, или не обнаружить) наличие на таких планетах веществ вроде закиси азота, кислорода, метилхлорида и диметилсульфида, которые образуются в результате жизнедеятельности живых организмов. В первую очередь на предмет наличия таких веществ будут изучена планета красного карлика K2-18 в 124 световых годах от Земли. В целом же перспективными для изучения считаются ещё порядка 10 планет подходящих размеров в пределах 30-150 световых лет от нас.
И да, мне в связи со всем этим невольно припоминается Солярис Лема: полностью покрытая живым разумным океаном массивная планета с плотной, но непригодной для дыхания атмосферой. Кадром из соответствующего фильма я и проиллюстрирую материал.
Помочь проекту
👍2
Астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института оценили массу и орбиту "планеты Икс" - предположительной девятой планеты Солнечной системы, находящейся на её далекой периферии.
По их оценкам, "планета Икс" находятся от Солнца на расстоянии около 55 миллиардов километров, или 380 астрономических единиц. Это в 13 раз дальше, чем удалён от Солнца Нептун: для того, чтобы преодолеть такое расстояние, солнечному свету нужно почти 53 дня. Год на "планете Икс" должен длиться около 7400 лет.
Из-за столь большого удаления от Солнца "планета Икс" получает слишком мало света, который можно отразить и быть благодаря этому замеченной с Земли стандартными методами астрономических наблюдений. Проявляет себя гипотетическая девятая планета лишь гравитацией, оказывая определённое влияние на орбиты других небесных тел на периферии Солнечной системы. Именно эти искажения, замеченные несколько лет назад, заставили учёных предположить, что планет в Солнечной системе всё-таки девять.
Правда, не все учёные согласны с таким выводом: многие полагают, что данные искажения произведены уже известными небесными телами. Однако Браун и Батыгин утверждают, что вероятность этого составляет лишь 0,4 %.
Интересно, что массу "планеты Икс" учёные из Калифорнии оценили в 6,2 массы Земли. Таким образом, эта планета относится к классу суперземель или мининептунов - то есть, вполне может быть тем самым потенциально обитаемым гикеаном, о котором мы говорили в нашей прошлой публикации.
Правда, вот конкретно на "планете Икс" существование жизни всё-таки маловероятно: это слишком тёмный и слишком холодный для этого мир.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
По их оценкам, "планета Икс" находятся от Солнца на расстоянии около 55 миллиардов километров, или 380 астрономических единиц. Это в 13 раз дальше, чем удалён от Солнца Нептун: для того, чтобы преодолеть такое расстояние, солнечному свету нужно почти 53 дня. Год на "планете Икс" должен длиться около 7400 лет.
Из-за столь большого удаления от Солнца "планета Икс" получает слишком мало света, который можно отразить и быть благодаря этому замеченной с Земли стандартными методами астрономических наблюдений. Проявляет себя гипотетическая девятая планета лишь гравитацией, оказывая определённое влияние на орбиты других небесных тел на периферии Солнечной системы. Именно эти искажения, замеченные несколько лет назад, заставили учёных предположить, что планет в Солнечной системе всё-таки девять.
Правда, не все учёные согласны с таким выводом: многие полагают, что данные искажения произведены уже известными небесными телами. Однако Браун и Батыгин утверждают, что вероятность этого составляет лишь 0,4 %.
Интересно, что массу "планеты Икс" учёные из Калифорнии оценили в 6,2 массы Земли. Таким образом, эта планета относится к классу суперземель или мининептунов - то есть, вполне может быть тем самым потенциально обитаемым гикеаном, о котором мы говорили в нашей прошлой публикации.
Правда, вот конкретно на "планете Икс" существование жизни всё-таки маловероятно: это слишком тёмный и слишком холодный для этого мир.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4
Это арагонит - одна из кристаллических форм карбоната кальция (СаCO3). И именно арагонит является основным компонентом жемчуга и перламутра.
Собственно, жемчуг состоит из маленьких тонких пластинок арагонита, соединённых каркасом из белка конхиолина - того самого вещества, из которого состоят раковины моллюсков.
Именно многократное отражение, преломление и дифракция света в пластинках арагонита обеспечивает жемчугу и перламутру их мягкий переливчатый радужный блеск.
По той же причине жемчужины довольно прочны с механической точки зрения, но уязвимы в нагреванию и химическим воздействиям: под действием высоких температур арагонит меняет кристаллическую решётку, превращаясь в кальцит и рассыпаясь в кальцитовую пудру.
Ещё уязвимее конхиолин: он почти неизбежно разрушается со временем из-за дегидрации и окисления даже кислородом воздуха. Поэтому хранить жемчуг рекомендуют при температуре около 15-180С и влажности 55-60%.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Собственно, жемчуг состоит из маленьких тонких пластинок арагонита, соединённых каркасом из белка конхиолина - того самого вещества, из которого состоят раковины моллюсков.
Именно многократное отражение, преломление и дифракция света в пластинках арагонита обеспечивает жемчугу и перламутру их мягкий переливчатый радужный блеск.
По той же причине жемчужины довольно прочны с механической точки зрения, но уязвимы в нагреванию и химическим воздействиям: под действием высоких температур арагонит меняет кристаллическую решётку, превращаясь в кальцит и рассыпаясь в кальцитовую пудру.
Ещё уязвимее конхиолин: он почти неизбежно разрушается со временем из-за дегидрации и окисления даже кислородом воздуха. Поэтому хранить жемчуг рекомендуют при температуре около 15-180С и влажности 55-60%.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Это одно из самых детальных фото солнечной поверхности, сделанное телескопом имени Дэниэля К. Иноуи (DKIST) на Гаваях в 2020 году.
На фото хорошо видно, что поверхность Солнца разбита на ячейки в форме многоугольников. Каждая из таких ячеек представляет собой конвекционный поток: в центре ячейки нагретая солнечная плазма из недр светила поднимается вверх, по краям, остыв, опускается вниз.
Аналогичные ячейки можно наблюдать и в земных условиях: они возникают на поверхности вязких жидкостей (мёд, глицерин, масла) при их подогреве снизу. Физикам эти структуры известны как ячейки Бенара - именно эти процессы придают форму некоторым необычным геологическим формированиям, таким как столбчатые базальты.
Правда, на Солнце внутри ячеек Бенара циркулирует не жидкость, а раскалённая плазма, состоящая из заряженных частиц. Поэтому такие циркуляции, как и любое направленное движение заряженных частиц, создают магнитное поле. Это поле сложным образом взаимодействует с "глобальным" магнитным полем Солнца, возникающим из-за его вращения вокруг собственной оси, из-за чего появляются такие эффекты, как солнечные пятна, протуберанцы и, конечно же, солнечные вспышки.
Стоит добавить, что подобное характерно для звёзд с массами порядка солнечных и более лёгких: вещество массивных звёзд, по всей видимости, сжато слишком сильно для поддержания конвекции, и ни ячеек Бенара, ни суперпозиции магнитных полей со всеми вытекающими у них, видимо, не бывает.
Да, кстати: площадь одной ячейки на фото выше может запросто превысить площадь Украины!
Будем признательны за помощь нашему проекту!
На фото хорошо видно, что поверхность Солнца разбита на ячейки в форме многоугольников. Каждая из таких ячеек представляет собой конвекционный поток: в центре ячейки нагретая солнечная плазма из недр светила поднимается вверх, по краям, остыв, опускается вниз.
Аналогичные ячейки можно наблюдать и в земных условиях: они возникают на поверхности вязких жидкостей (мёд, глицерин, масла) при их подогреве снизу. Физикам эти структуры известны как ячейки Бенара - именно эти процессы придают форму некоторым необычным геологическим формированиям, таким как столбчатые базальты.
Правда, на Солнце внутри ячеек Бенара циркулирует не жидкость, а раскалённая плазма, состоящая из заряженных частиц. Поэтому такие циркуляции, как и любое направленное движение заряженных частиц, создают магнитное поле. Это поле сложным образом взаимодействует с "глобальным" магнитным полем Солнца, возникающим из-за его вращения вокруг собственной оси, из-за чего появляются такие эффекты, как солнечные пятна, протуберанцы и, конечно же, солнечные вспышки.
Стоит добавить, что подобное характерно для звёзд с массами порядка солнечных и более лёгких: вещество массивных звёзд, по всей видимости, сжато слишком сильно для поддержания конвекции, и ни ячеек Бенара, ни суперпозиции магнитных полей со всеми вытекающими у них, видимо, не бывает.
Да, кстати: площадь одной ячейки на фото выше может запросто превысить площадь Украины!
Будем признательны за помощь нашему проекту!
Во время мощных землетрясений нередко наблюдается так называемые "геологические молнии" или "огни землетрясений": вспышки электрических разрядов, похожие на обычную грозу.
Природа этих явлений до конца не изучена, хотя физикам известно сразу несколько механизмов электризации, которые могут возникать при землетрясениях. Это могут быть, например, обычное трение пород друг о друга, пьезоэлектризация из-за сдавливания в процессе землетрясения содержащих кварц минералов и т.п. Есть и более экзотические гипотезы - например, предположение о том, что мощные землетрясения могут вызывать локальные возмущения магнитного поля Земли.
Какой именно из этих механизмов отвечает за образование огней землетрясений - пока неясно. Возможно, свою роль играет каждый из них, либо в том или ином случае преобладает один из механизмов, а в других - другие. Проблема в том, что мы пока не умеем предсказывать землетрясения и тем более не можем "подгадать", где следует находиться учёным с оборудованием для того, чтобы зафиксировать огни и изучить их параметры.
Более того, из-за недостатка верифицированных свидетельств некоторые учёные и вовсе ставят под сомнение существование геологических молний как таковых, хотя в целом описания явления в литературе известны с 869 года нашей эры, когда их заметили при землетрясении в Дзёган-Санрику (Япония).
Этим огни землетрясений похожи на шаровые молнии, в существование которых многие учёные тоже не верили до 2012 года, когда шаровая молния случайно попала в поле зрения китайских спектрометров на Тибетском плато.
На видео - огни землетрясения в Мексике 8 сентября 2021 года.
Будем признательны за помощь нашему проекту!
Природа этих явлений до конца не изучена, хотя физикам известно сразу несколько механизмов электризации, которые могут возникать при землетрясениях. Это могут быть, например, обычное трение пород друг о друга, пьезоэлектризация из-за сдавливания в процессе землетрясения содержащих кварц минералов и т.п. Есть и более экзотические гипотезы - например, предположение о том, что мощные землетрясения могут вызывать локальные возмущения магнитного поля Земли.
Какой именно из этих механизмов отвечает за образование огней землетрясений - пока неясно. Возможно, свою роль играет каждый из них, либо в том или ином случае преобладает один из механизмов, а в других - другие. Проблема в том, что мы пока не умеем предсказывать землетрясения и тем более не можем "подгадать", где следует находиться учёным с оборудованием для того, чтобы зафиксировать огни и изучить их параметры.
Более того, из-за недостатка верифицированных свидетельств некоторые учёные и вовсе ставят под сомнение существование геологических молний как таковых, хотя в целом описания явления в литературе известны с 869 года нашей эры, когда их заметили при землетрясении в Дзёган-Санрику (Япония).
Этим огни землетрясений похожи на шаровые молнии, в существование которых многие учёные тоже не верили до 2012 года, когда шаровая молния случайно попала в поле зрения китайских спектрометров на Тибетском плато.
На видео - огни землетрясения в Мексике 8 сентября 2021 года.
Будем признательны за помощь нашему проекту!
👍4
Это калифорний-252 - одно из самых дорогих веществ на Земле: 1 его грамм стоит порядка 7 миллионов долларов.
Калифорний-252 ценен как мощный источник нейтронов: каждый грамм этого вещества в секунду испускает 2,4 на 10 в 15 степени (миллион миллиардов) нейтронов. Благодаря этому калифорний-252 используется в ядерных реакторах, является компонентом датчиков, основанных на прохождении через вещество нейтронного потока, применяется в геологоразведке, медицине (нейтронная радиотерапия) и других областях.
Период полураспада калифорния-252- 6,5 года, так что долго хранить его не получится. Производство же этого вещества достаточно трудоёмко: для этого "оружейный" плутоний-239 облучают мощным нейтронным потоком в недрах ядерных реакторов. При этом из 10 килограммов плутония получается лишь 1 грамм калифорния.
Лучшим способом получения калифорния является... подрыв термоядерной или нейтронной бомбы. Но по понятным причинам на практике он не применяется.
В мире в год производят около 50 микрограмм (миллионная доля грамма) калифорния-252, а одновременно в мире существует не более 10 грамм этого вещества. Произвдством калифорния-252 занимаются всего в двух местах в мире: в Окриджской национальной лаборатории в Соединенных Штатах и Государственном научном центре Российской Федерации НИИАР.
Кстати, калифорний-252 способен поддерживать цепную реакцию ядерного распада, причём критическая масса для металлического калифорния составляет лишь 1,8 грамма. Поэтому теоретически из калифорния-252 можно сделать ядерную бомбу размером с пулю! Правда, стоимость данного боеприпаса будет слишком большой для того, чтобы эта идея получила практическое воплощение.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Калифорний-252 ценен как мощный источник нейтронов: каждый грамм этого вещества в секунду испускает 2,4 на 10 в 15 степени (миллион миллиардов) нейтронов. Благодаря этому калифорний-252 используется в ядерных реакторах, является компонентом датчиков, основанных на прохождении через вещество нейтронного потока, применяется в геологоразведке, медицине (нейтронная радиотерапия) и других областях.
Период полураспада калифорния-252- 6,5 года, так что долго хранить его не получится. Производство же этого вещества достаточно трудоёмко: для этого "оружейный" плутоний-239 облучают мощным нейтронным потоком в недрах ядерных реакторов. При этом из 10 килограммов плутония получается лишь 1 грамм калифорния.
Лучшим способом получения калифорния является... подрыв термоядерной или нейтронной бомбы. Но по понятным причинам на практике он не применяется.
В мире в год производят около 50 микрограмм (миллионная доля грамма) калифорния-252, а одновременно в мире существует не более 10 грамм этого вещества. Произвдством калифорния-252 занимаются всего в двух местах в мире: в Окриджской национальной лаборатории в Соединенных Штатах и Государственном научном центре Российской Федерации НИИАР.
Кстати, калифорний-252 способен поддерживать цепную реакцию ядерного распада, причём критическая масса для металлического калифорния составляет лишь 1,8 грамма. Поэтому теоретически из калифорния-252 можно сделать ядерную бомбу размером с пулю! Правда, стоимость данного боеприпаса будет слишком большой для того, чтобы эта идея получила практическое воплощение.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Крабовидная туманность NGC 1952 похожа на что угодно, но не на краба. Однако именно так её решил назвать астроном Уильям Парсонс, которому она напомнила "краба-подкову" (horseshoe crab), или по-русски мечехвоста (лат. Xiphosurida) который технически не краб, а представитель водных хелицеровых из класса меростомовых.
Разгадка в том, что телескоп у Парсонса был не очень, на мечехвоста NGC 1952 похожа чуть менее чем никак, да и мечехвост не краб, но название прижилось - в физике и особенности в астрономии так бывает.
И да, возникла Крабовидная туманность в результате взрыва сверхновой, которая наблюдалась с Земли 4 июля 1054 года. Результатом взрыва стала нейтронная звезда-пульсар PSR B0531+21, а то, что мы наблюдаем как туманность - внешние оболочки звезды, выброшенные взрывом.
На картинках NGC 1952 в видимом свете от телескопа Хаббл, она же в рентгеновском диапазоне от Чандры, то, как её увидел в свой телескоп Парсонс в 1844-м, а также тот самый мечехвост.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Разгадка в том, что телескоп у Парсонса был не очень, на мечехвоста NGC 1952 похожа чуть менее чем никак, да и мечехвост не краб, но название прижилось - в физике и особенности в астрономии так бывает.
И да, возникла Крабовидная туманность в результате взрыва сверхновой, которая наблюдалась с Земли 4 июля 1054 года. Результатом взрыва стала нейтронная звезда-пульсар PSR B0531+21, а то, что мы наблюдаем как туманность - внешние оболочки звезды, выброшенные взрывом.
На картинках NGC 1952 в видимом свете от телескопа Хаббл, она же в рентгеновском диапазоне от Чандры, то, как её увидел в свой телескоп Парсонс в 1844-м, а также тот самый мечехвост.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍1
В наших материалах мы нередко используем термин "пульсар", и, пожалуй, надо бы пояснить, что оно такое.
Пульсар, а точнее, радиопульсар - это одно из состояний нейтронных звёзд, сверхплотных, горячих и очень быстро вращающихся остатков массивных звёзд, остающихся на их месте после того, как те завершат жизненный цикл и взорвутся как сверхновые.
Хотя нейтронная звезда и называется нейтронной, состоит она не только из нейтронов. Внешние слои таких объектов состоят из "коры" из обычной звёздной плазмы - атомных ядер и электронов.
А так как всё это ещё и вращается, то нейтронные звёзды, как и звёзды обычные, создают вокруг себя магнитное поле. И коль скоро нейтронные звёзды вращаются ну очень быстро (сотни и даже тысячи оборотов в секунду), то поле получается очень мощным. Это поле улавливает заряженные частицы (разреженную плазму) из "атмосферы" пульсара и окружающего космоса и заставляет из двигаться вдоль силовых линий, которые исходят из магнитных полюсов.
Но так как магнитное поле это действительно очень мощное, начинают действовать необычные эффекты: при приближении к полюсам скорость движения частиц достигает скорости света и даже могла бы превзойти её, если бы это было возможно. Но быстрее света двигаться нельзя: в результате магнитные линии разрываются, и быстро вращающаяся нейтронная звезда излучает со своих магнитных полюсов разогнанные до околосветовой скорости заряженные частицы. Которые, в свою очередь, становятся источником электромагнитного излучения в радиодиапазоне.
А так как магнитные полюса часто не совпадают с географиескими (у Земли это, к примеру, тоже так!), то получается, что с вращением звезды вырывающиеся с её магнитных полюсов струи плазмы описывают как бы два конуса.
И если нейтронная звезда ориентирована так, что в один из этих моментов на пути одного из лучей оказывается Земля, астрономы воспринимают мощный радиосигнал, наблюдаемый сотые доли секунды и повторяющийся через правильные периоды времени длиной в несколько секунд (когда родительская звезда-пульсар совершит оборот на 360 градусов вокруг своей оси). Если свет обычных звёзд постоянен, то исходящий от радиопульсара сигнал как бы пульсирует, что и дало им название.
Не удивительно, что, впервые поймав короткие радиоимпульсы, повторяющиеся через равные промежутки времени, астрономы поначалу приняли их за сигналы от других цивилизаций!
Со временем нейтронная звезда-пульсар начинает вращаться всё медленнее, и однажды её магнитное поле ослабеет настолько, что она больше не сможет излучать плазменные лучи. Радиопульсар превратится в другую разновидность нейтронных звёзд - рентгеновского пульсара. Но о нём мы поговорим в следующий раз.
На гифке в центре - нейтронная звезда, бело-голубым показаны невидимые обычно силовые линии магнитного поля, фиолетовым - потоки выбрасываемой плазмы и сопутствующие ей радиосигналы.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Пульсар, а точнее, радиопульсар - это одно из состояний нейтронных звёзд, сверхплотных, горячих и очень быстро вращающихся остатков массивных звёзд, остающихся на их месте после того, как те завершат жизненный цикл и взорвутся как сверхновые.
Хотя нейтронная звезда и называется нейтронной, состоит она не только из нейтронов. Внешние слои таких объектов состоят из "коры" из обычной звёздной плазмы - атомных ядер и электронов.
А так как всё это ещё и вращается, то нейтронные звёзды, как и звёзды обычные, создают вокруг себя магнитное поле. И коль скоро нейтронные звёзды вращаются ну очень быстро (сотни и даже тысячи оборотов в секунду), то поле получается очень мощным. Это поле улавливает заряженные частицы (разреженную плазму) из "атмосферы" пульсара и окружающего космоса и заставляет из двигаться вдоль силовых линий, которые исходят из магнитных полюсов.
Но так как магнитное поле это действительно очень мощное, начинают действовать необычные эффекты: при приближении к полюсам скорость движения частиц достигает скорости света и даже могла бы превзойти её, если бы это было возможно. Но быстрее света двигаться нельзя: в результате магнитные линии разрываются, и быстро вращающаяся нейтронная звезда излучает со своих магнитных полюсов разогнанные до околосветовой скорости заряженные частицы. Которые, в свою очередь, становятся источником электромагнитного излучения в радиодиапазоне.
А так как магнитные полюса часто не совпадают с географиескими (у Земли это, к примеру, тоже так!), то получается, что с вращением звезды вырывающиеся с её магнитных полюсов струи плазмы описывают как бы два конуса.
И если нейтронная звезда ориентирована так, что в один из этих моментов на пути одного из лучей оказывается Земля, астрономы воспринимают мощный радиосигнал, наблюдаемый сотые доли секунды и повторяющийся через правильные периоды времени длиной в несколько секунд (когда родительская звезда-пульсар совершит оборот на 360 градусов вокруг своей оси). Если свет обычных звёзд постоянен, то исходящий от радиопульсара сигнал как бы пульсирует, что и дало им название.
Не удивительно, что, впервые поймав короткие радиоимпульсы, повторяющиеся через равные промежутки времени, астрономы поначалу приняли их за сигналы от других цивилизаций!
Со временем нейтронная звезда-пульсар начинает вращаться всё медленнее, и однажды её магнитное поле ослабеет настолько, что она больше не сможет излучать плазменные лучи. Радиопульсар превратится в другую разновидность нейтронных звёзд - рентгеновского пульсара. Но о нём мы поговорим в следующий раз.
На гифке в центре - нейтронная звезда, бело-голубым показаны невидимые обычно силовые линии магнитного поля, фиолетовым - потоки выбрасываемой плазмы и сопутствующие ей радиосигналы.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍5
Можно ли замёрзнуть насмерть при 1000 градусов Цельсия?
Многие люди удивляются, когда узнают, что в верхних слоях атмосферы Земли, ещё именуемых термосферой, где, среди прочего, летают космические аппараты, включая МКС, температура может достигать тысяч градусов, но при этом никакая термическая защита этим самым космическим аппаратам на время пребывания в термосфере не требуется.
Всё дело в отсутствии понимания разницы между температурой и тепловой энергией.
Температура, а точнее, разница температур, действительно показывает, с какой интенсивностью и в каком направлении устремится поток тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Но она не определяет однозначно величину этого потока: она зависит от теплоёмкости, коэффициента теплопередачи и ряда других характеристик.
Если же говорить более строго, то температура – это не более чем проявление на макроскопическом уровне микроскопической характеристики среды: средней скорости, с которой совершают тепловое движение её частицы. Чем быстрее они бегают, тем более высокую температуру покажет помещённый в эту среду измерительный прибор.
Разумеется, чем выше скорость движения частиц (молекул), тем большая энергия будет передана при столкновении такой частицей с частицей другой среды. Однако вопрос в том, сколько таких столкновений случится за единицу времени.
Именно поэтому в финской сауне люди могут вполне комфортно пребывать при температуре воздуха в 90 градусов Цельсия, тогда как в воде такой же температуры они быстро бы натурально сварились.
Так и тут: термосфера крайне разрежена, и, хотя про столкновении с обшивкой космического аппарата одной из её молекул передаётся значительная по молекулярным меркам энергия, общее количество таких соударений мало, чтобы нагрев был ощутим с макроскопической точки зрения.
Вместо этого в термосфере, напротив, происходит интенсивное охлаждение тех же космических аппаратов за счёт теплового излучения с их поверхности. Окажись мы с вами в термосфере без защитного снаряжения, мы скорее замёрзли насмерть, чем сгорели бы.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Многие люди удивляются, когда узнают, что в верхних слоях атмосферы Земли, ещё именуемых термосферой, где, среди прочего, летают космические аппараты, включая МКС, температура может достигать тысяч градусов, но при этом никакая термическая защита этим самым космическим аппаратам на время пребывания в термосфере не требуется.
Всё дело в отсутствии понимания разницы между температурой и тепловой энергией.
Температура, а точнее, разница температур, действительно показывает, с какой интенсивностью и в каком направлении устремится поток тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Но она не определяет однозначно величину этого потока: она зависит от теплоёмкости, коэффициента теплопередачи и ряда других характеристик.
Если же говорить более строго, то температура – это не более чем проявление на макроскопическом уровне микроскопической характеристики среды: средней скорости, с которой совершают тепловое движение её частицы. Чем быстрее они бегают, тем более высокую температуру покажет помещённый в эту среду измерительный прибор.
Разумеется, чем выше скорость движения частиц (молекул), тем большая энергия будет передана при столкновении такой частицей с частицей другой среды. Однако вопрос в том, сколько таких столкновений случится за единицу времени.
Именно поэтому в финской сауне люди могут вполне комфортно пребывать при температуре воздуха в 90 градусов Цельсия, тогда как в воде такой же температуры они быстро бы натурально сварились.
Так и тут: термосфера крайне разрежена, и, хотя про столкновении с обшивкой космического аппарата одной из её молекул передаётся значительная по молекулярным меркам энергия, общее количество таких соударений мало, чтобы нагрев был ощутим с макроскопической точки зрения.
Вместо этого в термосфере, напротив, происходит интенсивное охлаждение тех же космических аппаратов за счёт теплового излучения с их поверхности. Окажись мы с вами в термосфере без защитного снаряжения, мы скорее замёрзли насмерть, чем сгорели бы.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍1