Эффектная иллюзия капель воды, движущихся как бы вопреки силе тяжести, достигается благодаря стробоскопическому эффекту, возникающему при освещении потока капель светодиодами, мигающими с частотой, близкой к частоте падения самих капель.

Эта частота достаточно велика, чтобы мозг не воспринимал отдельные вспышки и свет казался постоянным. Однако на самом это не так, и мы видим поток лишь в отдельные моменты времени, за промежуток между которыми капли, похожие одна на другую, смещаются на определённое расстояние. Если частота вспышек будет равна частоте падения капель, нам будет казаться, что капли замерли на месте, а если она будет чуть выше неё, то будет казаться, что капли летят вверх.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Друзья, в субботу, 20 апреля, проведём очередной, уже 7-й физический стрим, который в этот раз посвятим Дню космонавтики, и обсуждать будем, соответственно, тему освоения космоса и всё, что с ней связано!

Начало в 19:00 по Москве и Киеву. Трансляция будет тут:
https://youtube.com/live/ejExv5CviaQ?feature=share

Также можно будет посмотреть её на Твиче: https://www.twitch.tv/physicsinpictures

Буду рад видеть всех!

"Вселенский глобус", на котором отмечены 45 тысяч галактик, расположенные в пределах 380 миллионов световых лет от Млечного Пути (в центре).

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Друзья, хочу напомнить, что завтра, 20 апреля, в 19:00 по Москве и Киеву встречаемся на стриме!

Тема: освоение космоса, космические корабли и всё, что с этим связано!

Трансляция будет тут:
https://youtube.com/live/ejExv5CviaQ?feature=share

Также можно будет посмотреть её на Твиче: https://www.twitch.tv/physicsinpictures

Спасибо всем, кто был на стриме! Приятно было пообщаться! 👏👍

https://youtube.com/live/ejExv5CviaQ?feature=share

Почему океанские суда делают такими большими?

Причин тому несколько, но основная связана с так называемым законом квадрата-куба.

Объём судна и, как следствие, масса перевозимого им груза пропорциональна его объёму, то есть, кубу его линейных размеров (например, произведению длины на ширину и высоту). С другой стороны, сопротивление, которое испытывает судно при своём движении, а значит, и расход топлива при перемещении на ту или иную дистанцию, пропорционально площади поперечного сечения, то есть, квадрату размеров (скажем, длины умножить на ширину). Например, если судно пропорционально увеличить вдвое, то его объём (а значит, и масса перевозимого груза) вырастет в 8 раз, а площадь его сечения (а значит, и сила сопротивления) - только вчетверо. Иными словами, при таком увеличении расход топлива на единицу массы груза сократится вдвое, и поэтому большие суда более экономичны.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Есть ли инопланетяне в Плеядах?

Звёздное скопление Плеяды – одно из самых ярких на ночном небе, благодаря чему оно известно людям с глубокой древности. Размер скопления составляет всего 7,5 световых лет, но при этом оно содержит по меньшей мере полторы тысячи звёзд, то есть среднее расстояние между звёздами в плеядах составляет порядка одной десятой светового года, тогда как расстояние от Земли до ближайшей звезды составляет 4,2 световых года.

Так что если бы в Плеядах существовали разумные цивилизации, совершать межзвёздные путешествия и общаться между собой им было бы гораздо легче.

На практике Плеяды не могут быть обитаемы просто потому, что слишком молоды: возраст звёзд в скоплении составляет в среднем около 100 миллионов лет. Это значит, что даже если бы у звёзд Плеяд были пригодные для жизни планеты, что очень сильно не факт, жизнь там даже ещё не успела бы зародиться.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Почему в салоне самолёта закладывает уши?

Вопрос, казалось бы, простой: при подъёме на высоту атмосферное давление уменьшается, возникает разница давлений между окружающей средой и пространством позади барабанных перепонок – вот уши и закладывает.
Так-то оно так, да только откуда взяться перепаду давления в герметичном салоне самолёта?

Оказывается, давление снижают специально – для того, чтобы сократить разницу между давлением внутри салона самолёта и снаружи, и воздух меньше распирал корпус изнутри. Стандартное давление внутри пассажирского самолёта на высоте – 7-8 десятых атмосферного: считается, что это предельное снижение давления, которое гарантированно не вызовет никаких неприятных последствий для организма – ну, кроме заложенных ушей, конечно.

Кстати, терпеть заложенность не стоит: это не только неприятно, но и может привести к повреждению слухового аппарата. Именно поэтому не рекомендуется спать в самолёте во время взлёта или посадки.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

В субботу, 4 мая, проведём очередной, уже восьмой по счёту физический стрим!

На этот раз темой будет научный метод в физике, то есть то, как, собственно, совершаются научные открытия и создаются новые теории, о том, какими признаками должна обладать теория, чтобы считаться научной и как отличить учёного, пусть даже и придерживающегося каких-то нетрадиционных взглядов, от псевдоучёного и научного фрика!

Начало в 19:00. Трансляция будет тут: https://youtube.com/live/MfTQ1khwMRk?feature=share

Также можно будет посмотреть её на Твиче: https://www.twitch.tv/physicsinpictures

Буду рад снова всех видеть!

Почему возвращается бумеранг?

Эта загадка сильно интересовала меня в детстве, но ответ на этот вопрос я смог получить, лишь когда начал учить физику. Посмотрите на форму бумеранга: он выпуклый с одной стороны и плоский - с другой, то есть, похож по форме на крыло самолёта. И, как и в случае с крылом самолёта, при движении на бумеранг действует подъёмная сила, направленная от плоской стороны к выпуклой. И эта сила тем больше, чем выше скорость движения бумеранга.

Но ведь бумеранг летит не просто по прямой - он вращается. И в каждый момент времени линейная скорость вращательного движения одного из его концов совпадает с направлением его движения в целом, а линейная скорость движения другого его конца направлена с ней в противоположные стороны (скорости на рисунке показаны синими стрелками).

И получается, что относительно неподвижного воздуха одна лопасть бумеранга всегда движется быстрее, чем другая. А значит, и создаваемая ей подъёмная сила будет больше (силы на рисунке показаны зелёными стрелкамии направлены в плоскости, перпендикулярной плоскости рисунка).

Из-за того, что подъёмные силы, действующие на разны лопасти бумеранга, различаются по величине, возникает вращательный момент, стремящийся развернуть плоскость вращения бумеранга: когда лопасти бумеранга располагаются перпендикулярно направлению полёта, он стремится положить бумеранг на бок; когда же они расположены параллельно направлению движения, тот же вращательный момент стремится развернуть саму плоскость движения.

В итоге запущенный вертикально бумеранг в ходе полёта ложится на бок, а во-вторых, летит не по прямой, а по кругу, в итоге возвращаясь к бросившему его.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Загадочное небесное явление, которое наблюдали минувшей ночью в небе, оказалось ракетой Илона Маска.

Речь идёт о запуске Falcon-9FT, который произошёл в 21:36 по нашему времени с базы Ванденберг (Калифорния, США).

Наблюдавшееся свечение - облако выхлопных газов, подсвеченных Солнцем (с Земли в то время, конечно, невидимым). Это явление ещё называют "космическими медузами", подробнее о которых можно почитать здесь.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Друзья, залетаем на стрим!

https://youtube.com/live/MfTQ1khwMRk?feature=share
https://www.twitch.tv/physicsinpictures/

Почему ртутный термометр нужно сбивать перед измерением температуры?

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

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

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

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

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

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Китайские физики сообщили об открытии глюбола - кандидата в частицы тёмной материи

В ходе эксперимента на Пекинском электрон-позитронном коллайдере обнаружена частица, параметры соответствуют параметрам глюбола - гипотетической частицы, состоящей из глюонов.

Глюоны - частицы, скрепляющие, кварки внутри протонов и нейтронов. В этом смысле они являются аналогом фотонов, играющих роль частиц-переносчиков электромагнитного взаимодействия. Но только если фотоны, не имеющие заряда, сами не участвуют в электромагнитном взаимодействии, то глюоны в сильном ядерном взаимодействии участвуют. И это делает возможным существование частиц, составленных из одних только глюонов, вообще без кварков - тех самых глюболов.

Вопрос о том, существуют ли глюболы на самом деле, давно интересует специалистов в сфере физики элементарных частиц, но ещё больше им интересуются астрофизики и космологи. Дело в том, что и глюоны, и составленные из них глюболы не имеют электрического заряда, а значит, никак не будут взаимодействовать с электромагнитным излучением, то есть, будут невидимы. Именно поэтому они считаются прекрасным кандидатом на роль тёмной материи - той самой "скрытой массы", которой не достаёт нашей Вселенной для того, чтобы гравитация в ней работала так, как она должна работать.

Согласно статье, опубликованной в Physical Review Letters, обнаруженная в ходе эксперимента на Пекинском электрон-позитронном коллайдере частица с рабочим названием X(2370) выглядит именно так, как и должен выглядеть глюбол, и вполне возможно, что им она и является. Если факт открытия глюболов будет подтверждён, то это будет первый кандидат на роль частиц тёмной материи, обнаруженный экспериментально, что станет серьёзным прорывом в изучении тёмной материи и достаточно веским доказательством того, что гипотеза о её существовании справедлива.

Подробнее о том, что такое глюболы, мы говорили в одном из видео на нашем Youtube-канале, а вот в этом видео мы разбирали вопрос о тёмной материи в принципе.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Гипотеза о том, что в Солнечной системе может существовать планета, являющаяся точной копией Земли, кажется достаточно безумной, и тем не менее теоретически это возможно: такая Антиземля может вращаться вокруг Солнца по той же орбите, что и наша Земля, но только с противоположной стороны от Солнца.

Так как речь идёт о небесном теле, разделяющим с Землёй ту же орбиту, скорости вращения обеих планет должны быть одинаковыми, и это означает, что мы никак не сможем увидеть Антиземлю: она всегда будет скрыта от нас Солнцем.

Ситуацию вращения двух планет по одной орбите учёные уже даже наблюдают в других звёздных системах вроде PDS 70, она же V1032 Центавра.

Впрочем, в настоящий момент мы почти точно уверены, что сестры-антипода у Земли нет: существование подобного небесного тела неизбежно вносило бы возмущения в движение других небесных тел Солнечной системы, в первую очередь, Марса и Венеры, что в конечном итоге позволило бы нам установить существование Антиземли. Более того, большинство астрономов уверены, что существование двух планет на одной орбите возможно лишь в самом начале формирования планетарных систем: впоследствии возмущения, создаваемые другими планетами, либо приведут к столкновению антиподов, либо сорвут одну из планет с их орбиты.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Правда ли, что красные полярные сияния опасны?

В последнее время в Ютубе и Тиктоке часто встречаются видео (например такие https://www.youtube.com/watch?v=qXh9rG1zmw0), в которых утверждается, что участившиеся случаи наблюдения красных полярных сияний вдалеке от полюсов - грозный признак неких катастрофических событий. Утверждается, что появление таких сияний указывает на то, что "солнечное излучение проникает глубоко в атмосферу", и что эти сияния есть ничто иное как "свечение сгорающего кислорода".

Это, конечно, болезненный бред.

Для начала вспомним, откуда вообще берутся полярные сияния. Высокоэнергетические частицы (в основном протоны и электроны), летящие от Солнца, врезаются в атомы и молекулы газов земной атмосферы, те поглощают их кинетическую энергию и переходят в возбуждённое состояние, а через какое-то время возвращаются обратно в основное состояние, в процессе этого испуская электромагнитное излучение - то самое свечение полярных сияний.

Уже из этого можно понять, что ничего при этом не "сгорает", излучение происходит как раз при возвращении атомов (молекул) в нормальное состояние, в котором они были до встречи с высокоэнергетическими частицами, то есть, все эти байки про выгорание кислорода - заведомое враньё, рассчитанное на безграмотных людей.

Что же касается "проникновения излучения глубоко в атмосферу", то всё ровно наоборот. Красноватое свечение возникает при взаимодействии солнечных частиц с атомарным кислородом, т.е. кислородом, не образующих обычных молекул О2, привычных нам. Атомарный кислород преобладает в атмосфере на высотах начиная (!) примерно с 200 км. Ниже преобладает молекулярный кислород, который при взаимодействии с излучением светится синевато-зелёным. То есть, тот факт, что вы видите красное свечение и не видите зелёного означает, что солнечные частицы особенно глубоко как раз не проникли (по крайней мере, на вашей широте) и преимущественно потеряли свою энергию в самых верхних слоях атмосферы. Так что вторая пугалочка - тоже чушь.

Правдой здесь является то, что сияния, видимые в далёких от приполярных областей регионов являются признаком повышенной солнечной активности и мощности солнечных вспышек. То, что сейчас Солнце находится в фазе повышенной активности, астрономы и не скрывают: Солнце находится на пути к пику такой активности, который ожидается в июне 2025 года. Ничего катастрофического в этом нет, такие пики случаются с Солнцем примерно каждые 11 лет. Нынешний пик пока что не представляет собой ничего аномального: он чуть сильнее прошлого пика 2009-2019 (когда полярные сияния наблюдали даже в Крыму), пока сопоставим с пиком 1996-2008 и пока что очень далёк от показателей рекордного за историю наблюдений пика 1954-1964.

Теоретически слишком высокая солнечная активность может представлять угрозу, но не для климата Земли и даже не для здоровья людей, а для нормальной работы всякого высокотехнологичного оборудования типа систем связи с всякого такого. И это - да - теоретически возможно. Увы, мы не умеем предсказывать, насколько мощным будет тот или иной максимум солнечной активности, так что оснований говорить о том, ждёт ли нас что-то подобное в этом цикле пока нет никаких.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

О роли наблюдателя в физике

В современной физике мы часто сталкиваемся с термином "наблюдатель", и что ещё хуже - с тем, что конкретные характеристики физических процессов, например, в квантовой физике и теории относительности, оказываются зависящими от того, что это за наблюдатель.

И это подчас порождает не совсем уместные рассуждения о "виртуальности мира" и прочие проявления нездорового солипсизма.

На самом деле термин "наблюдатель" при всей его привычности сложно считать удачным, ведь он как бы намекает нам на необходимость присутствия человека с ручками, ножками, глазками и прочими органами чувств. Но в реальности этого не требуется: в физике под наблюдателем понимается что угодно, что может так или иначе зафиксировать физическое явление, в том числе и какой-то измерительный прибор. Причём в широком смысле слова таким прибором может быть что угодно - лишь бы изучаемое событие каким-то образом отражалось на его состоянии.

Конкретно в квантовой физике под наблюдателем обычно понимается вообще любой макроскопический (то есть такой, поведение которого определяется не квантовыми, а классическими законами) предмет - совершенно не обязательно разумный или даже вообще живой. Например, в знаменитой истории с котом Шредингера роль наблюдателя может исполнять как сам кот, так и детектор, призванный зафиксировать распад или не-распад частицы: коль скоро оба они являются макроскопическими объектами, поведение которых детерминировано, любая фиксация ими изменения состояния квантовой системы вполне считается наблюдением.

В своё время Эйнштейн троллил сторонников квантовой физики аналогией с "мышью, которая создаёт Луну, посмотрев на неё". На самом деле это, конечно, не так. Мышь, безусловно, подходит на роль наблюдателя. Однако физическая реальность Луны фиксируется почти бесконечным множеством иных наблюдателей, на роль которых подходит каждая молекула любого земного океана, испытывающая на себе воздействие порождаемых Луной приливных сил.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Это не причудливое украшение, а полученный естественным путём (охлаждением расплава) кристалл висмута.

Висмут является одним из немногих веществ, которые в твёрдом состоянии имеют меньшую плотность, чем в жидком, а потому при кристаллизации висмут существенно увеличивается в объёме. Причём происходит это неравномерно: так как края расплава остывают и кристаллизуются быстрее, вещество как бы растягивает, в результате чего и образуется многоуровневая ячеистая структура.

Радужный цвет кристалла обусловлен образованием на его поверхности тонкой оксидной плёнки переменной толщины и интерференцией света в этой плёнке. По тому же механизму обретает радужную окраску поверхность мыльного пузыря или нагретого металла. Правда, висмут для образования такой плёнки должен быть достаточно чистым, т.е. не имеющий примесей других веществ.

Висмут, а точнее его единственный природный изотоп висмут-209 долгое время считался стабильным (нерадиоактивным), однако позже выяснилось, что он претерпевает очень медленный альфа-распад. При этом период полураспада висмута составляет 10 в 19 степени лет, что примерно в миллиард раз больше текущего возраста Вселенной.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Что такое секунда?

Слово "Секунда" происходит от латинского secundus - второй: буквально "второе деление часа"; первым делением является минута, т.е. 1/60 часа, который, в свою очередь, составляет 1/24 часть суток.

Такой способ деления появился задолго до римлян. Так, деление суток на 24 часа придумали древние египтяне. Они делили день на две части, дневную и ночную, а каждую из них - на 12 отрезков, которые и стали прообразом часа. Впрочем, это были ещё не настоящие часы: продолжительность дня не всегда равна продолжительности ночи, так что продолжительность древнеегипетского часа была непостоянной.

Почему египтяне делили день и ночь именно на 12? А из-за распространённости в те времена двенадцатиричной системы исчисления. Если точнее, основными системами исчисления в древности были 2: 5-ричная (по числу пальцев на одной руке) и 12-ричная (по числу суставов пальцев на одной руке, не считая большого). К слову, древние вавилоняне решили совместить две системы, помножив 12 на 5 и получив 60-ричную. Собственно, именно поэтому в часе - 60 минут, в секунде - 60 секунд. По той же причине круг мы делим на 360 (6 на 60) градусов, градус - на 60 угловых минут, а минуту - на 60 угловых секунд - это тоже наследие вавилонской системы счёта.

Совместили обе системы вместе древние греки, а от них такое деление (суток - на 24 часа, часа - на 60 минут и минуты - на 60 секунд) перешло к римлянам, которые и дали единицам измерения времени сегодняшние названия.

Кстати, впоследствии учёные пришли к выводу, что длина суток, равная 1 периоду обращения Земли вокруг своей оси, склонна варьироваться, и понятие секунды переопределили, привязав к более стабильному процессу - обращению Земли вокруг Солнца, т.е. к году. В 1956 году было утверждено новое понятие секунды как 1/31 556 926 части года. Затем, уже 1970 году понятие секунды переопределили снова, привязав его к так называемому атомному времени. Но об этом мы поговорим в следующий раз.

Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Красивейший метеор наблюдали минувшей ночью в небе над Испанией и Португалией.