Войти
Войти
 

Регистрация

Уже есть аккаунт?
Полная версия Пикабу
Любые посты за всё время, сначала свежие, с любым рейтингом

поиск...

Ликбез по физике (видео)

в

Всем привет. Недавно я начал работу над обучающими видео, в которых разбираются задачи по физике и астрономии средне-школьного уровня. В основном, как мне кажется, это пригодится для взрослых людей, которые хотели бы вспомнить курс физики, а может быть даже восполнить некоторые белые пятна. Также этот материал, думаю, может пригодиться и вашим детям-старшеклассникам, если они проходят соответствующие темы.


Я уже лет 10 решаю подобные задачи на интернет-порталах типа otvet mail ru - просто захожу туда периодически расслабиться и пощёлкать задачи в своё удовольствие. И вот возникла идея подсобрать свой опыт в виде видеороликов, в которых последовательно, шаг за шагом, будет изложен базовый уровень физики. То есть разбор каждой новой задачи будет включать всю необходимую теорию, которая не была разобрана до сих пор, и значит последовательный просмотр этих роликов позволит, по задумке, комфортно продвигаться по материалу.


В частности, мне не очень нравится способ подачи материала в обычных учебниках физики, когда вместо того, чтобы сразу обозначить формулу и обсуждать следствия из неё, авторы предварительно целыми абзацами ходят вокруг да около (хотя, быть может, детям так проще усвоить материал, мне сложно судить). В этом смысле выдавать материал для взрослых тем и хорошо, что вы мельком знаете обо всём. Нужно лишь брать любую тему (из 8 класса или 11, неважно) и кирпич к кирпичу собирать её.


Как это у меня выходит, вы можете оценить по трём первым видео, которые готовы на текущий момент.


1) Ускоренное движение:

Показать полностью 2
  •  
  • 314
  •  

Тяжела физика нынче

в
Тяжела физика нынче Комментарии, Физика, Школьники, Комментарии на Пикабу, Скриншот

#comment_133978670

  •  
  • 1316
  •  

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики.

Этот пост мотивирован к написанию большей частью благодаря твёрдой уверенности отдельных продвинутых физик-кунов из числа пикабушников в … теории относительности. Если точнее не в самой теории, а её роли в современной физике. Итак, о священных коровах.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности
Показать полностью 6
  •  
  • 508
  •  

От  законов физики не убежишь

  •  
  • 48
  •  

Ещё одна история про троечника и ЕГЭ

Навеяло постом про знатока географии: https://m.pikabu.ru/story/geografiya_6491581

У меня похожая история была про физику.

Началась она в седьмом классе, когда в школьной программе впервые появился сей предмет. И была у нас по нему строгая учительница, которая, с одной стороны, была диктатором, но, с другой, материал давала отменно.


Именно она привила мне любовь к предмету, когда я, будучи любителем побегать на перемене (как и почти все семиклассники), после хорошего разбега не вписался в поворот и влетел в дверной косяк. Она видела всё это и, оценив, что мои травмы не требуют немедленного медицинского вмешательства, сказала мне: "Чего, Overlight, опять потенциальную энергию в кинетическую превращаем, с инерцией не справился?" (уже в старших классах я узнал, что шутка про потенциальную и кинетическую энергию у неё была дежурной для носящихся школьников). Поймав мой недоумевающий взгляд, она продолжила: "Что уставился? Не понимаешь? Ну ничего, в третьей четверти механику изучать будем, тогда и поймёшь" (А случай имел место в конце сентября).

В общем, физика, как наука, меня захватила. Шутка ли, она давала научные объяснения всему происходящему вокруг! Учитывая, что с математикой у меня тоже никогда проблем не было, по физике получал я стабильно 4 и 5.

Всё изменилось в девятом классе, когда из трёх обычных классов сделали (за каким-то хреном) два профильных: физико-математический и гуманитарный. И моя бывшая физичка стала преподавать у гуманитариев, а нам, физматовцам досталась новая, типа, "специально для физмата". Хотя материал она давала из рук вон плохо, дело было даже банально в дикции: если первая учительница чётко чеканила фразы и имела звонкий голос, то эта, объясняя какую-то тему, реально бубнила, и чтобы что-то понять, надо было напрягаться. За это мы, кстати, частенько называли её Бубунина Бублерьевна (за спиной, конечно же). И это я тоже только потом узнал, что она попала на физмат, потому что у неё там какие-то учительские категории и разряды выше, как у предметника.

Но это всё была присказка. =)

Сказка заключается в том, что в 9-11 классе я физику учил исключительно по учебнику. Благо, проблем с этим особых не было, потому что по большому счёту это были те же физические явления, что и раньше, просто формул стало побольше, и стали они посложнее. По итогу, у меня было только две темы, в которых я не шарил (ибо считал, что они мне нахрен не нужны) — это оптика и ядерная физика. А механика, термодинамика, электрика, магнетизм — это для меня было, как два файла переслать.


Наложился на это ещё мой активный образ жизни. Всем известно, что в старших классах ты об учёбе думаешь в последнюю очередь. Поэтому, на домашние задания и посещения уроков я периодически клал болт (за что получал пары), но при этом контрольные по-прежнему писал на 4 и 5. Итого, как нетрудно догадаться, выходила троечка.

А в это время как раз только-только начался ЕГЭ (в нашей области ещё только в статусе эксперимента), и нас им пугали, как Вестерос белыми ходоками.

И, когда я выбрал выпускной экзамен по физике в виде ЕГЭ, Бубунина резко увеличила градус ехидства в мою сторону, замаскировав его под заботу: "Куда тебе ЕГЭ, Overlight, ты же раздолбай, ты же не сдашь!" В ответ я её троллировал фразами в духе: "Я-то раздолбай, но предмет знаю, поэтому ЕГЭ сдам. А в гороно когда увидят, что у меня за год двойки, а по ЕГЭ "отл.", к вам появятся вопросы..." (Это я от балды острословил, но, как оказалось, среди учителей реально такая байка-страшилка ходила).

Отдельно стоит выделить её самую часто упоминаемую фразу: "Не рассчитывай, что тебе повезёт. ЕГЭ - это не такой экзамен, там не повезёт. Тебе четвёрки по физике в аттестате не видать!"

И вот, момент истины, сдаю ЕГЭ... Я ждал какой-то лютой жести, но нет. Самое нервное было - это правильно заполнить этот зло**учий бланк. "Ручкой с чёрными чернилами, аккуратными ровными печатными буквами, в одной клеточке одна буковка..." Тьфу, б**!

В итоге получил я 79 баллов. Второй результат в школе. Первый - у медалиста Игоря, 82 балла, третий - у медалистки Лены, 73 балла. И да, у нас пятёрку почему-то ставили от 66, а не от 71, как у автора поста про географию.

И вот, подплываю я к ней на вручении аттестатов, в котором по физике красуется гордая четвёрка (3 за год и 5 за ЕГЭ). Выражение её лица было бесценно. Я смаковал, как мог, специально даже не говорил ничего, а просто весь выпускной молча улыбался, смотрел на неё и показывал пальцами:

Ещё одна история про троечника и ЕГЭ Школа, Экзамен, ЕГЭ, Физика, Длиннопост

Ах, это было восхитительно!

А вот как я в универе экзамен по физике сдавал, там да, прокатило так прокатило... Хорошенько так. Однако, как вы понимаете...

Ещё одна история про троечника и ЕГЭ Школа, Экзамен, ЕГЭ, Физика, Длиннопост
Показать полностью 2
  •  
  • 177
  •  

Физика в быту

в
Физика в быту Скриншот, Комментарии, Комментарии на Пикабу, Физика, Эффект Доплера

#comment_133104577

  •  
  • 43
  •  

Упругие и неупругие столкновения

в

Уолтер Левин — тот самый человек, которого многим из нас не хватало в школе, чтобы понять физику. Сегодня мы для вас озвучили его лекцию, где на примере шаров для бильярда и шариков для пинг-понга он расскажет нам все подробности упругих и неупругих столкновений.


За озвучку благодарим нашего диктора — Яна Михайлова.

  •  
  • 1071
  •  

Периодический закон Менделеева перестал работать

в

На момент открытия периодического закона химикам было известно 63 элемента. С тех пор было открыто еще 55 новых химических элементов — в среднем новый химический элемент открывался каждые три года. Однако сам характер таких исследований существенно изменился. С середины ХХ века новые ячейки таблицы заполняются искусственными элементами, синтезированными ускорителями. Главные действующие лица в этом процессе уже не химики, а физики. А так как синтез новых элементов - это высокотехнологичный и дорогостоящий процесс, то в гонке за приоритетом участвуют лишь единицы - крупнейшие лаборатории из России, США, Европы и Японии. Как и в космических исследованиях, здесь есть место элементу геополитического соперничества.

Периодический закон Менделеева перестал работать Таблица Менделеева, Наука, Химия, Физика
Показать полностью
  •  
  • 39
  •  

Почему ещё не придумали ТВ-канала для физиков?

Вот просыпался бы утром, собираясь на учёбу/работу, включал телевизор, а там идёт утреннее шоу. Ведущие показывают лайфхаки про быструю намотку катушек, рассказывают про новые модели осциллографов, включают сюжет про личную жизнь учёных и обсуждают недавний научный конгресс. Вместо астрологического прогноза - дед астрофизик рассказывает про вспышки на Солнце и кольцах Сатурна.

По новостям бы крутили встречи российских учёных с зарубежными, рассказывали бы про загнивающую западную науку и грантовый долг США, в конце сюжет про Сколково, а после - сбор средств через СМСки на эксперимент физику из Сызрани.

Потом программа "Пока все в лабе". Ведущий приезжает в лабораторию, лампового рассаживается с работниками за установками, разговаривает с ними о экспериментах и о планах на будущее, в конце выполняют опыт.

Следом несколько серий остросюжетного сериала "Война токов". В конце первого сезона Тесла остаётся обманутым и идёт по улице под грустную музыку. Все ждут второго сезона, в сети сливают инфу и спойлерят концовки, в ВК создали группу с фанфиками.

В рекламном блоке крутят ролики с преобразователями на миллион вольт, ножницами для расщипления атома за 1999 рублей и вторыми в подарок, лабораторными халатами с самоочищающейся поверхностью, карманными осциллографами.

Ежедневно вечером программа "Говорят в вакууме". Собирают студию с проплаченными фэйковыми учёными, доцентами, профессорами, разговаривают о том, как же хорошо учиться в Синергии, в студию входит "выпускник" в дорогущем костюме, показывают сюжет про то, как он стал владельцем крупной компании. В конце ведущий просит беречь себя и свои мультиметры.

По пятничным вечерам юмористическая программа "Плоское зеркало". На сцене шутки про студента и Эйнштейна, Паскаля в баре, и лампы на бронетранспортере. После каждой шутки камера крупно ухватывает, искривленные от истерики, лица инженеров.

Поздним вечером начинается "Вечерний Вассерман". Ведущий приглашает деятелей науки, берет у них интервью, шутит.

Субботним утром для детей уготавливают блок мультиков по видосам Побединского, однако почему-то показывают "Слово Физика".

Показать полностью 1
  •  
  • 576
  •  

Интересный факт.

В фильме Interstellar (2014) приливы планеты Миллера движутся во многих направлениях из-за гравитационного притяжения близлежащей Черной Дыры (Гаргантюа).

Интересный факт. Интерстеллар, Фильмы, Физика, 9GAG
  •  
  • 1208
  •  

Клуб названий, расширенное заседание

Когда-то тут пробегала фотография участников V Сольвеевского конгресса. Та самая, на которой 19 лауреатов Нобелевской премии.
На ней даже были подписаны фамилии, но это, по-моему, недостаточно наглядно.
Итак, отдельные штуки, названные именами основателей нескольких разделов современной физики (из нескольких вариантов выбирался в должной степени одиозный):

Клуб названий, расширенное заседание Наука, Физика, Нобелевская премия, Кот Шредингера

То же самое, но с фамилиями, было тут: https://m.pikabu.ru/story/velichayshie_umyi_mira_v_odnoy_kar...

Показать полностью 1
  •  
  • 114
  •  

В режиме обновления: что означает «миграция» полюса в сторону Сибири

в

Российские ученые — о «блуждании» магнитного полюса и его влиянии на навигацию, работе магнитных обсерваторий и наблюдениях в Арктике.


В середине января ученые заявили, что необычно большая скорость, с которой смещается северный магнитный полюс Земли, привела к досрочному обновлению Всемирной модели магнитного поля — необходимой в том числе для нормального функционирования навигационных систем (а еще для работы карт в наших мобильных телефонах).


Используется модель по всему миру, в том числе и в России, а отечественные магнитные обсерватории также предоставляют данные, необходимые для ее создания. «Известия» попросили российских ученых объяснить, что значат эти новости, может ли обновление модели привести к серьезным последствиям, что вообще происходит с магнитным полюсом и кто занимается такими исследованиями в России.


«Что-то происходит…»


«Что-то странное происходит на вершине мира. Северный магнитный полюс Земли удаляется от Канады и движется в сторону Сибири, движимый расплавленным металлом, скрытым внутри планеты. Полюс движется так быстро, что ученым-геологам пришлось пойти на неожиданный шаг» — так начинается статья Александры Витце, опубликованная на сайте авторитетного научного журнала Nature 9 января 2019 года.

Показать полностью 4
  •  
  • 218
  •  

Почему небо синее? И ещё 7 наивных вопросов физику

в

Доцент кафедры теоретической физики ПГНИУ Алексей Алабужев ответил на 8 наивных вопросов о физике и рассказал, почему по льду лучше ходить в мороз, с какой высоты можно ронять бутерброд и почему адронный коллайдер — это так важно.


Почему короткое замыкание есть, а длинного нет?


Короткое замыкание — это устоявшийся термин, означающий, что электрический ток идёт по пути с наименьшим сопротивлением, то есть по «короткому». Если возникает перемычка, которая имеет низкое сопротивление, то ток идёт через неё, а не по длинному пути, не по схеме. Поэтому говорят, что замкнуто накоротко, то есть, включен какой-то маленький проводник, который замыкает два контакта. Термин «длинное замыкание» — бессмысленный, потому что это нормально работающая электрическая установка, в которой электричество идёт по самому длинному пути.

Показать полностью 2 1
  •  
  • 30
  •  

Раздвоение личности?

в
Раздвоение личности?
  •  
  • 570
  •  

Иллюзия вихря.

Иллюзия вихря.
  •  
  • 31
  •  

Вскрываем трупы звёзд

Сегодня будем вскрывать трупы звёзд. Слабонервным просьба не читать.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Внутри звёзд идёт постоянная борьба бобра с ослом фундаментальных сил природы, поэтому для правильной постановки диагноза, надо понять, что происходит.


Ггггравитация! Одна из фундаментальных сил. Она давит, она тянет, она хочет слепить всю материю в один комок. Причём, чем ближе две массы друг к другу, тем сильнее она тянет. Уменьшите расстояние между объектами в два раза, сила притяжения возрастёт в четыре. Что же не даёт всей материи схлопнуться в одну точку под действием гравитации? На первой линии обороны стоят электроны, формирующие «щит» вокруг атомного ядра. Это вступает в борьбу электромагнитное взаимодействие.


Мы знаем, что почти вся масса атомов сосредоточена в их ядрах, которые в десятки тысяч раз меньше диаметра атомов. Для сравнения, у самого лёгкого элемента – водорода радиус ядра составляет 0,875 фм (8,751 × 10⁻¹⁶ м) в ~60 тыс раз меньше радиуса всего атома 52,92 пм или 52,92 × 10⁻¹² м), у самого тяжёлого, встречающегося в природе – Урана радиус ядра 5,85× 10⁻¹⁵ м, что в ~26 тыс. раз меньше радиуса атома (156 пм или 156× 10⁻¹² м).


Чтобы лучше понять, насколько ядро атома маленькое, возьмите для масштаба горошину диаметром 5 мм, это будет как бы ядро, затем увеличьте её в 60 тыс. раз – получите шар диаметром в 300 метров – это будет атом. Электроны атома не дают сблизиться ядрам достаточно близко, чтобы ядра слиплись, так как отталкиваются друг от друга.


Но звёзды, звёзды они большие. Очень большие, и у них много массы. Огромное количество материи сдавливается до такой степени, что атомам остаётся становится всё меньше и меньше места, чтобы двигаться, они всё чаще соударяются друг с другом, давление растёт, а доступный объём уменьшается... то есть растёт температура. Когда мы говорим о температуре, на самом деле мы говорим о кинетической энергии частиц вещества. Рано или поздно, атомы начнут раздеваться терять свои электроны, если по-научному, то ионизироваться. Аналогия очень грубая и неправильная, но всё равно приведу пример – возьмите груз и привяжите к нему нитку. Теперь раскручивайте груз на нитке быстрее и быстрее (в данной аналогии – вы будете атомным ядром, а груз – электроном). Чем быстрее вы будете раскручивать, тем больше будет энергия груза. Рано или поздно нитка разорвётся и груз улетит – значит, вы ионизировались.


Много быстрых и голых атомных ядер без электронов называются плазмой. Ядра всё равно будут расталкиваться, так как они все положительно заряженные и требуется большая сила, чтобы можно было преодолеть этот барьер (кстати, он называется Кулоновский барьер). Но если хорошенько разогнать одно ядро в направлении другого, у него будет достаточно кинетической энергии, чтобы победить отталкивание и пасть в крепкие лапки сильного фундаментального взаимодейтствия (как оно работает, можно почитать в отдельном посте). Два (а бывает, и три) лёгких ядра сольются в экстазе, образуя более тяжёлое. Это называется термоядерный синтез, священный грааль человечества. Образовавшееся ядро будет легче, чем сумма масс врезавшихся друг в друга лёгких ядер, а разница вылетит в виде энергии (фотонов, электронов и нейтрино).


Так «горит» водород, превращаясь в гелий. Его запасы огромны, и большинству звёзд требуются многие миллиарды и даже десятки триллионов лет, чтобы сжечь его полностью, причём, вопреки интуиции, чем массивнее звезда, тем короче (но ярче!) окажется её жизненный путь. Малые звёзды, наоборот, живут очень и очень долго. Настолько долго, что мы до сих пор не знаем, что происходит со звёздами малого размера (с массой где-то в половину Солнца или меньше), так как ещё ни одна из них не умирала естественным образом.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Звёзды покрупнее (масса 0,4 – 3,4 Солнца) по мере израсходования запасов водорода имеют достаточную массу, чтобы гравитация сжала их ядро до такой степени, чтобы «поджечь» гелий, когда начнёт образовываться более тяжёлые элементы, вплоть до углерода. Этот процесс сопровождается выделением ещё большей температуры, и поток энергии от ядра становится настолько сильным, что, переборов гравитацию, начнёт раздувать внешние слои звезды. Звезда «пухнет» в размерах и превращается в красного гиганта. Давление на ядро уменьшается, реакции синтеза замедляются, тогда гравитация снова начинает сдавливать ядро, и они разгораются снова. Звезду «лихорадит», она постоянно меняет размеры, температуру, всё это сопровождается нарастающей потерей массы, которая превращается в звёздный ветер, богатый кислородом и углеродом.


«Горение» гелия продолжается около миллиарда лет. Если у звезды ещё остаётся масса, то «поджигаются» углерод и кислород, образовавшиеся на предыдущем этапе. Звезда ещё больше распухает, а потоки звёздного ветра усиливаются. Если масса всё ещё есть, «зажигается» неон, затем кремний, причём каждый следующий этап в разы короче предыдущего. Если «горение» водорода продолжается миллиарды лет, то когда «горит» кремний, счёт идёт даже не на дни, а на часы. Это последние часы перед смертью звезды, её последний вздох. Последними химическими элементами, которые синтезируются непосредственно в ходе термоядерных реакций является железо, никель и цинк, но до этой стадии могут дожить лишь тяжёлые звёзды, у более лёгких звёзд этот процесс может заканчиваться уже фтором.


Никель и цинк образуются, можно сказать, уже по инерции, ускоряя угасание звезды. Дело в том, что если при синтезе элементов легче железа энергии выделяется больше, чем тратится, то на синтез более тяжелых элементов энергии уже потратится больше, чем выделится. так что «гореть» внутри звезды становится уже нечему.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Всё время, пока в ядре звезды идут термоядерные реакции, давление исходящего от них излучения противостоит силе гравитации, старающейся сжать вещество как можно сильнее. Звезда находится в состоянии гидростатического равновесия. На последней стадии процесс становится очень интенсивным и быстрым. Что происходит дальше, целиком зависит от того, насколько тяжёлой была звезда.


Белый карлик

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Гравитация сжимает оставшиеся атомы в ядре звезды настолько сильно, что электроны перестают «принадлежать» отдельным атомам. Сначала электроны заполняют все нижние орбитали, поскольку места на них больше нет – мы знаем (см. пост), что два электрона не могут находиться в одном квантовом состоянии из за принципа запрета Паули, электроны вынуждены занимать всё более и более высокие уровни.


Из-за того, что электроны не могут отдавать энергию путём перехода на забитые битком нижние этажи, материя, уже не представляет собой набор атомов, скорее, это набор положительно заряженных ядер, «плавающих» в море электронов. Такое состояние материи называется «вырожденный электронный газ».

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Белый карлик (кстати, наше Солнце и большинство звёзд в наблюдаемой Вселенной превратятся именно в него) – это медленно остывающий остаток от небольшой звезды, состоящей из вырожденного электронного газа. Плотность его очень высока, чтобы получить такую плотность Солнце надо ужать до размеров нашей планеты. Звезда уже не производит энергию, но продолжает светиться, постепенно отдавая накопленную энергию, пока не остынет настолько, что превратится в чёрного карлика (хладный труп).


Электроны оказывают очень сильное сопротивление гравитационному сжатию из-за принципа запрета Паули, и, если масса звезды была недостаточной, то гравитация уравновешивается давлением вырожденного электронного газа... но если звезда оказывается тяжелее определённого предела (предел Чандрасекара), примерно в 1.44 масс Солнца, то гравитация пересиливает и буквально «вдавливает» электроны в протоны атомных ядер, превращая ядро в нейтронную звезду. Процесс называется обратный β-распад (англ.).


Нейтронная звезда


Но предшествует этому событию грандиознейший выброс материи в окружающее пространство.


Протоны и электроны под огромным давлением объединяются, в результате чего получается нейтрон. Нейтронная звезда, ВНЕЗАПНО, почти полностью состоит из нейтронов (за исключением внешней «шелухи» из обычного вещества). Коллапс звезды продолжается до колоссальной плотности. Высвободившаяся гравитационная потенциальная энергия выбрасывает очень горячее вещество, находящееся на внешних слоях звезды, в окружающее пространство с огромными скоростями (до 10% скорости света). В процессе звезда теряет очень много своей массы, зато в ходе данного взрывного процесса (кстати, это называется «взрывом сверхновой», не путать с «новой») происходит синтез почти всех остальных химических элементов, тяжелее железа.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Тут нужно сказать, что упомянутый всуе предел имени индийского астрофизика Субраманьяна Чандрасекара по массе звезды касается лишь массы её ядра. Для того, чтобы белый карлик превратился в нейтронную звезду, его масса (до взрыва) должна составлять примерно около 8 Солнечных масс. Масса в восемь Солнц оставляет «труп» массой всего в 1.4 массы Солнца, масса в 20 солнечных оставит ядро массой всего в три.


Диаметр нейтронной звезды, имеющей массу Солнца, составляет всего 10-20 км.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Средняя плотность её вещества составляет 2,8 × 10¹⁷ кг/м³. Такой материал называют «нейтронием». Это, в принципе, максимальная плотность, которую вообще может иметь материя, поэтому нейтроний так любим писателями-фантастами в качестве брони для космических кораблей. К сожалению, нейтроний может существовать только при давлении порядка сотен миллионов тонн на кв. см, и нет никакой возможности для его существования в нормальных условиях. Даже если представить себе гипотетически, что можно было бы достать образец подобного вещества из ядра нейтронной звезды, как только снизится окружающее давление, нейтроний тут же начнёт превращаться в обычную материю, при этом процесс будет сопровождаться многомегатонным «фейерверком».


Поскольку нейтрон тоже является фермионом (его спин равен ½) на него так же распространяется принцип запрета Паули, гласящий, что два фермиона не могут находиться в одном квантовом состоянии. Это значит, что хотя два нейтрона даже могут занимать физически одно и то же место, однако при этом иметь разнонаправленный спин, но больше нейтронов в эту область пространства поместить не удастся. Но и это препятствие не является непреодолимым. Если масса коллапсирующей звезды превышает определённый предел (на сей раз предел Оппенгеймера – Волкова, который на сегодняшний день определён в пределах 1,3 – 3 солнечных масс), последний барьер рушится и победившая всех гравитация в течение буквально секунд коллапсирует всю оставшуюся массу в безразмерную точку с бесконечной плотностью, называемой сингулярностью, а вокруг по радиусу Шварцшильда сформируется горизонт событий чёрной дыры.


Но такое происходит не так уж и часто, так как большинство звёзд в наблюдаемой вселенной имеют небольшую массу, и закончат свою жизнь как белые карлики.


Пульсары


Но вернёмся к нейтронной звезде. Нейтронные звёзды — один из немногих классов космических объектов, которые были теоретически предсказаны до открытия наблюдателями.


Впервые мысль о существовании звёзд с увеличенной плотностью ещё до открытия нейтрона, сделанного Чедвиком в начале февраля 1932 года, высказал известный советский учёный Лев Ландау. Так, в своей статье «О теории звёзд», написанной в феврале 1931 года и по неизвестным причинам запоздало опубликованной 29 февраля 1932 года (более чем через год), он пишет: «Мы ожидаем, что всё это [нарушение законов квантовой механики] должно проявляться, когда плотность материи станет столь большой, что атомные ядра придут в тесный контакт, образовав одно гигантское ядро».


Теоретические расчёты показали, что излучение нейтронной звезды слишком слабое, чтобы её можно было обнаружить при помощи астрономических инструментов того времени. Интерес к нейтронным звёздам усилился в 1960-х годах, когда начала развиваться рентгеновская астрономия, так как теория предсказывала, что максимум их теплового излучения приходится на область мягкого рентгена. Однако неожиданно они были открыты в радионаблюдениях. В 1967 году Джоселин Белл, аспирантка Э. Хьюиша, открыла объекты, излучающие регулярные импульсы радиоволн. Этот феномен был объяснён узкой направленностью радиолуча от быстро вращающегося объекта — своеобразный «космический радиомаяк». Но любая обычная звезда разрушилась бы при столь высокой скорости вращения. На роль таких маяков были пригодны только нейтронные звёзды. Объект PSR B1919+21 считается первой открытой нейтронной звездой.


На Земле излучение нейтронных звезд наблюдается в форме периодических сигналов. Астрономы выяснили, что у этого излучения естественное происхождение. Его строгая периодичность обеспечена особенной траекторией распространения. Дело в том, что нейтронная звезда излучает не во все стороны, как обычные звезды, а в форме узкого луча или веера. Вращаясь, нейтронная звезда, как маяк, просвечивает этим лучом космос. Поэтому радиоизлучение нейтронных звезд и наблюдается в виде ярко выраженных периодических пульсаций, оттого такие объекты и называются Пульсары.

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Быстрое вращение пульсара объяснить проще. Все звёзды вращаются и, соответственно, имеют угловой момент, который сохраняется и при сильном уменьшении радиуса звезды. Уменьшение радиуса ведёт к пропорциональному увеличению скорости вращения.


Но что же является источником радиоизлучения нейтронной звезды? Ведь она состоит из нейтронов, а нейтроны электрически нейтральны и не могут участвовать ни в каком электромагнитном взаимодействии. Совершенно точно, не могут, но, как я уже сказал, на внешнем слое нейтронной звезды (примерно 1 км толщиной) давление не настолько сильное, чтобы материя деградировала, и в этом слое сохраняются протоны и электроны. Их вращение формирует магнитное поле, из полюсов которого и испускается электромагнитное излучение. За счёт потери этой энергии, вращение пульсара замедляется, и он «выключается». Это происходит достаточно быстро (примерно за 10-100 млн. лет), и большинство (99%) пульсаров, образовавшихся за время существования нашей Вселенной уже «выключились».


Нейтронные звёзды представляют большой интерес, так как по своему состоянию они являются самыми близкими к чёрным дырам объектами. Их гравитация настолько высока, что, если бы мы смотрели на них, то из-за релятивистского отклонения света мы бы видели больше половины их поверхности:

Вскрываем трупы звёзд Космос, Физика, Нейтронные звезды, Белые карлики, Гифка, Длиннопост

Многое в отношении нейтронных звёзд ещё предстоит узнать. Будем надеяться, что с появлением таких инструментов, как LIGO, и LISA мы ещё удивимся не одному открытию.

Показать полностью 8
  •  
  • 285
  •  

Ох уж эта квантовая...

Ох уж эта квантовая... Физика, Квантовая механика, 19 век, Картинка с текстом, Собака

Честно стыпжено с просторов вк

  •  
  • 1697
  •  

Ещё одна полезная игрушка для ребёнка

На Новый год подарили ребёнку (мальчик) конструктор на тему электроники, ребёнку 5 лет

Ещё одна полезная игрушка для ребёнка Дети, Отцы и дети, Развитие детей, Конструктор, Физика, Электроника, Видео, Длиннопост

Сказать, что ему понравилось- ничего не сказать. Быстро освоил все схемы из инструкции и стал выдумывать новые. Играли с ним постоянно. Считаю, для мальчика вещь очень полезная

Ещё одна полезная игрушка для ребёнка Дети, Отцы и дети, Развитие детей, Конструктор, Физика, Электроника, Видео, Длиннопост

Так вот, недолго думая, предложили родителям в садике купить такой конструктор для детей в группу. Все поддержали и вот. В общей сумме немного более 3000 рублей и 3 разных набора конструктора по электронике у нас в руках. Наборы есть разные, думаю, легко найдёте, в зависимости от содержимого.

Ещё одна полезная игрушка для ребёнка Дети, Отцы и дети, Развитие детей, Конструктор, Физика, Электроника, Видео, Длиннопост

В наборе имеются разные микросхемы, лампочки, переключатели, диоды и ( что очень интересно и здорово) радио приёмник!

Инструкции для сбора есть в наглядном виде (рисунка), что будет удобно воспитателям, и в виде схем

Ещё одна полезная игрушка для ребёнка Дети, Отцы и дети, Развитие детей, Конструктор, Физика, Электроника, Видео, Длиннопост

Не рекламы ради, а развития детей для.

Уверен, это пойдёт им на пользу! Ибо как пишут на том же Пикабу : «Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством.»

Показать полностью 4 1
  •  
  • 3863
  •  

Новость №757: Физики воспроизвели зарождение волны-убийцы в лаборатории

в
Новость №757: Физики воспроизвели зарождение волны-убийцы в лаборатории Образовач, Комиксы, Юмор, Игры, Doka 2, Наука, Физика

http://short.nplus1.ru/3qAfIcgl1Oo

  •  
  • 1766
  •  

Правила общежития электронов внутри атома

Вы никогда не задумывались, почему таблица Менделеева выглядит так «неровно»? В этом посте я постараюсь рассказать, почему.


В прошлом посте были упомянуты энергетические уровни атома, на которых находятся его электроны. Чем ближе к ядру, тем меньше энергия электрона. Если электрон «возбудить» (например, скормить ему фотон определённой частоты), то электрон сможет подскочить на один из более высоких уровней). В физике данные уровни нумеруют по порядку, начиная с ближайшего уровня к ядру, и называют эти числа главным квантовом числом, с обозначением n. По нему мы можем судить о том, какой энергией обладает электрон.


Так же было упомянуто уравнение Шрёдингера. В классической механике мы используем Второй закон Ньютона (F = ma) для того, чтобы предсказать изменение физической системы со временем при известных начальных условиях. Если решить данное уравнение, можно получить новое положение и импульс системы, как функцию внешней силы F, действующей на систему.


Данных двух параметров (положение и импульс) достаточно для того, чтобы описать состояние системы в любой момент имени. В мире квантовых систем (атомов, молекул, субатомных частицах и т. д.), в силу действия принципа неопределённости Гейзенберга (которого я уже касался), мы не можем знать одновременно и положение, и импульс системы. Грубо говоря, мы можем знать некоторые характеристики только «приблизительно» или «с определённой вероятностью». Поведение объекта можно описать лишь волновой функцией, которая свяжет вместе все факты о свойствах частицы, а решая уравнение Шрёдингера с этой волновой функцией можно получать распределение вероятностей той или иной характеристики.


Используя одну и ту же волновую функцию, можно построить графики всех свойств частицы. В принципе, при помощи преобразования Фурье можно выразить одно свойство через другое (положение через импульс и обратно), но это сейчас не важно.

Показать полностью 7
  •  
  • 127
  •  

Мушкетеры vs Лучники, Дружинники vs Самураи: выясняем, кто выживет в средневековом баттле

Есть шоу, где сравнивают разных воинов, выясняя, кто из них самый крутой. французские мушкетеры или английские лучники, рыцари-тамплиеры или самураи. Вместе с юзером по имени Николай, который уже 15 лет увлекается исторической реконструкцией, мы решили немного пофантазировать и устроить свои средневековые битвы. Часть из них можно повторить в бета-версии игры Conqueror’s Blade. А остальные вы и сами придумаете, тем более до 8.00 18 февраля в игре открытые выходные: любой желающий может поиграть и протестить игру бесплатно!


Пара слов про баттлы. Вдохновлялись мы Чтобы было интереснее, мы присвоили персонажам реальные исторические личности. Не все эти типы воинов есть в Conqueror’s Blade, но прототипы – да. В первом баттле сойдутся наездники. Второй между «железной стражей», а поскольку в игре воины сражаются на своих двоих, пришлось забрать у них исторически положенных лошадей. Ну и третий бой между мушкетером и лучником. Предупреждаем: картинки не всегда могут совпадать с описанием воинов. Но мы старались :)


Баттл 1. Всадники – рыцарь-тамплиер VS кочевой лучник


Рыцарь-тамплиер Робер IV, сеньор де Сабле

Мушкетеры vs Лучники, Дружинники vs Самураи: выясняем, кто выживет в средневековом баттле Длиннопост
Показать полностью 8
  •  
  •