Химик Джон Дальтон предложил теорию, что вся материя и объекты состоят частиц — атомов, — и эта теория до сих пор принята научным сообществом, спустя двести лет. Каждый из этих атомов состоит из невероятно маленького ядра и еще меньших электронов, которые движутся на относительно большом расстоянии от центра. Если представить стол, который в миллиард раз больше, его атомы будут размером с арбузы. Но даже тогда ядро в центре будет все еще слишком маленьким, чтобы его можно было разглядеть, не говоря уж об электронах. Почему же тогда наши пальцы не проходят сквозь атомы? Почему свет не проникает через эти щели?

Потребовалось 13,8 миллиарда лет космической эволюции, чтобы мы оказались здесь. Поколения звезд должны были жить и умереть, чтобы создать тяжелые элементы; крошечные протогалактики должны были слиться, чтобы образовался Млечный Путь; облака межзвездного газа должны были коллапсировать и сформировать новые звезды с твердыми планетами; сложная неорганическая и органическая химия должны были подружиться на одном из таких новых миров; биологическая эволюция — и природные катаклизмы — должны были пойти по одному из извилистых путей, чтобы в конечном итоге всего несколько тысяч лет назад появились люди.

Источник: Naked Science

Чтобы создать копию чего-либо, вам понадобится то, что вы хотите скопировать, материал, из которого вы создадите копию, ну и неплохо было бы знать сам процесс клонирования. Однако возможно ли вообще создать идеальную копию чего-либо на субатомном уровне? К сожалению, квантовая механика убивает мечты многих фантастов и ученых об идеальном клонировании. Давайте же разберемся, почему.

Редакция Naked Science подготовила перевод очередного выпуска передачи Minute Physics. Из нового видео вы узнаете о том, почему идеальное клонирование невозможно.

Перестрелки и взрывы – одни из отличительных черт современного ведения боевых действий – рано или поздно станут пережитком прошлого. Военные институты начинают сосредотачивать свое внимание на разработке нового типа вооружений на базе электромагнитных проводников – рельсотронов. Россию интерес в подобных разработках тоже не обошел.

Выйдите на улицу тёмной безлунной ночью. Посмотрите наверх. Если это декабрь или январь, обратите внимание на Бетельгейзе, горящую красным светом на плече Ориона, и Ригель, ярко-голубую звезду у его колена. Через месяц в созвездии Возничий появится жёлтая Капелла.

Если это июль, отыщите Вегу, голубой сапфир Лиры, или Антарес, оранжево-красное сердце Скорпиона.

Зелёных звёзд нет! В любое время года в небе можно обнаружить разные звёзды. Большинство выглядят белыми, но у самых ярких проявляется цвет. Красный, оранжевый, жёлтый, голубой – почти все цвета радуги… Но, погодите-ка, а где же зелёные? Разве не должны мы видеть и такие?

Нет. Это очень частый вопрос, и никаких зелёных звёзд мы не видим. И вот, почему.

Источник: Naked Science

Знаете ли вы, что существует несколько различных интерпретаций квантовой теории? Физическую реализацию одного из таких толкований можно получить с помощью капель масла в домашних условиях.

Наша Вселенная обладает невообразимыми размерами, но что, если она не единственная? Давайте рассмотрим идею мультивселенной.

4 июля 2013 года европейская команда астрономов под руководством Хонгшенга Чжао из Центра гравитации SUPA в Университете Сент-Эндрюса представила радикально новую теорию. По ней галактики Млечный Путь и Андромеда столкнулись около 10 миллиардов лет назад, и наше понимание гравитации в корне неверно. Что примечательно, это могло бы аккуратно объяснить видимую структуру двух галактик и их спутников.

 Иногда бывает трудно поверить своим глазам. Особенно, когда то, что ты видишь, противоречит всем известным законам физики. И логики. И здравого смысла. Но фотошоп тут ни при чем. Только ловкость рук и никакого мошенничества.

Возможно, ограничения того, что мы можем наблюдать, просто искусственные; возможно, нет предела тому, что находится по ту сторону наблюдаемого.

13,8 миллиарда лет назад Вселенная началась с Большого Взрыва. С тех пор она расширяется и остывает, так было вчера, сегодня и будет завтра. С нашей точки зрения, мы можем наблюдать ее в 46 миллиардах световых лет во всех направлениях, благодаря скорости света и расширению пространства. Хотя это большое расстояние, оно конечно. Но ведь это лишь часть того, что предлагает нам Вселенная. Что находится за этой частью? Может ли Вселенная быть бесконечной?

Когда варп-двигатель впервые был представлен людям — вместе с дебютом «Звездного пути» пятьдесят лет назад — наше понимание Вселенной принципиально отличалось от нынешнего. С одной стороны, варп-двигатель был просто сюжетным устройством, которое позволяло добираться до далеких звезд весьма быстро; казалось, он нарушает принцип относительности Эйнштейна и физически невозможен. С другой стороны, казалось, что гравитация стягивает далекие галактики между собой, и если двигаться достаточно близко к скорости света, можно достичь чего угодно. Тогда мы не знали о темной энергии.

Физики сделали шокирующее заявление — времени не существует. Для человека время определённо существует: мы просыпаемся утром, двигаемся вперёд во времени в течение дня и в какой-то момент ложимся спать, а во сне тоже продолжаем двигаться вперёд во времени.

Старая пословица «время не ждёт» кажется вполне справедливой, не так ли?

Проблемы начались, когда общая теория относительности Эйнштейна, описывающая законы физики в больших масштабах, столкнулась с квантовой физикой — областью, которая пытается описать мельчайшие частицы во Вселенной, и теория корпускулярно-волнового дуализма, утверждающая, что свет одновременно является и волнами, и частицами, впервые подверглась проверке.

Предлагаю вашему вниманию подборку химических реакций, за которыми весьма любопытно наблюдать.

Источник: Элементы
Автор: Игорь Иванов, кандидат физико-математических наук

В атомной физике вот уже несколько лет сохраняется серьезная проблема: радиус протона, полученный в новаторском эксперименте с мюонным водородом, сильно расходится с результатами традиционных измерений. Несмотря на усилия сотен физиков, общепринятого решения проблемы до сих пор нет. Непонятно даже, в чем подвох: в расчетах, в экспериментах (и тогда — в каких), в обработке данных или же, наконец, в самой природе. На днях та же самая экспериментальная группа усугубила проблему: аналогичные измерения в мюонном дейтерии дают результат, сильно отличающийся от обычного дейтерия.

Источник: Элементы
Оригинал: "Популярная Механика" #5, 2016
Автор: Сергей Попов, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ

Спустя сто лет после теоретического предсказания, которое в рамках общей теории относительности сделал Альберт Эйнштейн, ученым удалось подтвердить существование гравитационных волн. Начинается эра принципиально нового метода изучения далекого космоса — гравитационно-волновой астрономии.

Ученые Института ядерной физики (ИЯФ) добились устойчивого нагрева плазмы до температуры в десять миллионов градусов по Цельсию, сообщил журналистам замдиректора института по научной работе Александр Иванов.

Международная олимпиада по физике проводилась в Цюрихе, в Швейцарии. Принимали участие школьники из 90 стран. От каждой страны участвовали пять человек. Это те ребята, которые прошли серьезный отбор у себя в стране. В течение учебного года проводилось несколько олимпиад и сборов, где выявляли лучших из лучших. Так, в десятом классе я участвовал во Всероссийской олимпиаде школьников.

Источник: Naked Science

Можете ли вы сейчас своими словами объяснить, что такое гравитационные волны? Если нет, то скорее включайте это познавательное видео.

Источник: Элементы

На конференции ICHEP 2016 обнародованы новые результаты Большого адронного коллайдера по загадочному двухфотонному пику при массе 750 ГэВ, намеки на который появились полгода назад. Сейчас, на основе вчетверо большей статистики, коллаборации ATLAS и CMS вынесли однозначный приговор: в новых данных никакого намека на этот пик нет. То, что будоражило физиков-теоретиков последние месяцы, оказалось статистической флуктуацией.

Что будет, если отломить кусочек от нейтронной звезды?

Представьте, каково это, заснуть и не проснуться… А теперь представьте, каково это, проснуться, если ты не засыпал.
— Алан Уоттс

Говоря о нашей Вселенной, мы различаем «Вселенную» и «наблюдаемую Вселенную». Последнее включает лишь то, что мы можем видеть. Я не имею в виду, что у нас есть технология, чтобы реально «видеть» всю наблюдаемую вселенную. Я имею в виду под «наблюдаемыми» все объекты, свет от которых в принципе мог дойти до нас, учитывая время жизни Вселенной, скорость света и историю и будущее расширения Вселенной.

Источник: Элементы
Оригинал: "Популярная Механика" #3, 2016
Автор: Айк Акопян

«Мой старый принцип расследования состоит в том, чтобы исключить все явно невозможные предположения. Тогда то, что останется, является истиной, какой бы неправдоподобной она ни казалась», — говорил знаменитый сыщик Шерлок Холмс. Именно таким методом ученые ищут темную материю.

Источник: Naked Science

Задумывались ли вы когда-нибудь, что собой представляют молнии? Ученые, к примеру, до сих пор пытаются найти исчерпывающий ответ на этот вопрос. Однако то, что нам на сегодняшний день о них известно, завораживает.

Представляем вашему вниманию перевод выпуска передачи SciShow, в котором ее автор и ведущий Майкл Аранда (Michael Aranda) рассказывает о красных спрайтах, синих джетах и загадочных шаровых молниях.

На международной олимпиаде школьников по физике, проходившей в Цюрихе с 11 по 17 июля, российские школьники получили четыре золотые и одну серебряную медали, показав лучший европейский результат. Традиционно олимпиада проводилась в два тура: экспериментальный и теоретический, и в ней приняли участие школьники из более чем 80 стран. По итогам российская сборная заняла четвертое место после сборных Китая, Кореи и Тайваня.

Золотые медали завоевали:

Перевод Ethan Siegel

Самые плотные и массивные объекты Вселенной живут ужасно долго, но не вечно. И вот, что с ними случается.

Перед фактом сядьте, словно ребёнок, и приготовьтесь расстаться с любым предубеждением, следуя скромно куда и к чему бы не привели бездны природы, или же вы ничему не научитесь.
— Т. Г. Хаксли

Представляя себе чёрные дыры вы, наверно, думаете о сверхплотных и очень массивных участках пространства, откуда ничто не может убежать. Ни материя, ни антиматерия, ни даже свет! Вы также можете думать, что они продолжают питаться всем, чему не посчастливилось столкнуться с ними, даже тёмной материей. Но в какой-то момент любая чёрная дыра во Вселенной не только закончит расти, но и начнёт уменьшаться, терять массу, до тех пор, пока не испарится полностью! На этой неделе в нашей колонке мы ответим на вопрос Павла Жужельского, который спрашивает:

Я часто видел объяснения излучения Хокинга типа: «пары виртуальных частиц появляются на горизонте событий. Одна падает в дыру, другая убегает, унеся с собой частичку массы дыры». И обычно мелким шрифтом указано, что это – упрощение. Наверно, это так и есть – ведь если одна из частиц падает в дыру, её масса должна увеличиваться на массу частицы. В чём подвох?

В 1900 году британский физик лорд Кельвин сказал: «В физике нет ничего нового, подлежащего открытию. Остается лишь выполнять все более и более точные измерения». Однако начиная с 1900 года, в течение трех десятилетий, ученые развивали квантовую механику, которая оказалась несовместимой с общей теорией относительности, что породило одно из самых глубоких противоречий в физике.

Источник: ПостНаука
Автор: Сергей Троицкий, доктор физико-математических наук, Институт ядерных исследований РАН

Ответ — нет. Взаимодействия элементарных частиц описываются квантовой теорией поля, в которой разрешены процессы рождения и уничтожения частиц, в том числе с изменением их полного количества. При этом должны выполняться основные законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда, — а также ряд более специальных законов, проявляющихся в микромире. Разрешены и происходят все процессы, не запрещенные законами сохранения.

Как говорил герой одного популярного комедийного сериала: физика — она повсюду. Сегодня мы не будем говорить о вечном противостоянии технарей и гуманитариев. Мы просто покажем насколько весёлой и интересной можно сделать свою жизнь, если просто хорошо разбираться в физике.

Скачать

Источник: Телестудия Роскосмос

В 2017 году на орбиту планируется вывести космическую обсерваторию "Спектр-РГ». Телескопы «Спектра» просканируют в рентгеновском диапазоне весь небосвод, посчитают галактики и, возможно, заглянут в далекое прошлое, пытаясь ответить на вопрос — как зародилась и эволюционировала Вселенная. В это же время в Дубне ученые с помощью коллайдера НИКА хотят смоделировать процесс первых мгновений того, что произошло миллиарды лет назад. По сути, воссоздать рождение мира.

В 1932 году голландский астроном Ян Оорт подсчитал звезды в Млечном Пути и обнаружил, что их не хватает. Оценив, как звезды покачиваются вверх-вниз, подобно лошадкам на карусели, двигаясь через плоскость галактики, Оорт подсчитал, что материи, которая оказывает на них гравитационное влияние, должно быть в два раза больше, чем видно.

Он также предположил существование невидимой «темной материи» и допустил, что она должна быть сконцентрирована в диске, чтобы объяснить движение звезд. В нашу эпоху повальных исследований темной материи, спорную идею о том, что темная материя сконцентрирована в тонком диске, спасли от научного забвения.

Вообще, это моя любимая теория о Вселенной. И не только моя. Физики, философы, да и простые любители подумать давно обсуждают вопрос: можем ли мы быть виртуальными? Не как в «Матрице», но почти: что, если наш мир — симуляция? И что это могло бы значить? Ведь если бы вы, я и все люди на Земле и каждая песчинка в космосе действительно были персонажами в гигантской компьютерной игре, мы могли бы об этом даже не знать. И хоть эта идея вполне подходит для фильма, это также вполне обоснованная научная гипотеза. Во вторник ученые обсудили эту спорную идею на ежегодной дискуссии памяти Айзека Азимова в Американском музее естественной истории.

По материалам: РИА Новости / Naked Science

Международная группа ученых экспериментально доказала существование квантовой спиновой жидкости, которое было предсказано еще 40 лет назад. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Materials.

Всякий раз, когда мы раздвигаем границы знаний, этому сопутствует риск и перспектива награды. Рисков много: не найти ничего нового, провести неудачный или неработающий эксперимент, вызвать разрушения, если все пойдет наперекосяк. Но вознаграждение может быть огромным: получение новых знаний, новых технологий и прорыв для всей человеческой науки.

Источник: Элементы

В физике элементарных частиц назревает самое громкое открытие за последние 30 лет. Либо — самое сильное разочарование. В декабре прошлого года в данных Большого адронного коллайдера обнаружились намеки на загадочный двухфотонный всплеск при массе 750 ГэВ. На прошедшей недавно конференции Moriond 2016 экспериментальные группы представили обновленный анализ тех же данных плюс подняли данные прошлого сеанса работы. Всплеск не только остался, но и окреп.

У Меркурия есть необычное свойство: он довольно темный по сравнению с другими планетами и твердыми телами Солнечной системы. Альбедо Меркурия — мера отражения света телом — ниже, чем у Земли, Венеры и Марса. В зависимости от того, какое определение альбедо вы используете, отраженный им свет даже ниже, чем лунный.

Простым объяснением было бы то, что внешние слои Меркурия просто богаче темным элементом вроде железа, но внешняя кора Луны, на самом деле, содержит еще больше железа, чем кора Меркурия (большая часть железа Меркурия, как полагают, находится в жидком ядре планеты). Почему же тогда Меркурий так тяжело разглядеть?

Скачать Step Inside The Large Hadron Collider (360 Video) — BBC News [720p]

Источник: Naked Science

На официальном YouTube канале BBC News появилось видео с углом обзора в 360 градусов, позволяющее совершить виртуальное путешествие по главной изюминке ЦЕРНа – Большому адронному коллайдеру.

Восхищаться Большим адронным коллайдером – самым мощным в мире ускорителем заряженных частиц на встречных пучках – можно по целому ряду причин. Однако давайте оставим в стороне все возможности этой экспериментальной установки и сосредоточим свое внимание только лишь на ее размерах. Они и в самом деле ошеломляющие.
 
Убедитесь в этом сами благодаря этому уникальному видеотуру по Большому адронному коллайдеру.

Гравитация в виде гравитационных волн в настоящее время витает в умах многих людей. Мы все испытываем силу тяжести. Подпрыгните — и вы вернетесь на землю. К сожалению для всех, кто хочет стать сверхчеловеком. Но что, если отключить гравитацию? Если однажды сила тяжести исчезнет, полет в космос будет меньшим из зол. Физики уверены, что такого никогда не произойдет. Но что мешает нам проводить мысленные эксперименты? И что думают эксперты на тему внезапного исчезновения гравитации?

Магспейсэ просвещаэ! Продолжаем серию постов об открытии гравитационных волн. На подходе — пара документальных фильмов. А пока — достаточно объёмная, но очень понятная и интересная статья.

Источник: Элементы

В астрофизике произошло событие, которого ждали десятилетия. После полувека поисков наконец-то открыты гравитационные волны, колебания самого пространства-времени, предсказанные Эйнштейном сто лет назад. 14 сентября 2015 года обновленная обсерватория LIGO зарегистрировала гравитационно-волновой всплеск, порожденный слиянием двух черных дыр с массами 29 и 36 солнечных масс в далекой галактике на расстоянии примерно 1,3 млрд световых лет. Гравитационно-волновая астрономия стала полноправным разделом физики; она открыла нам новый способ наблюдать за Вселенной и позволит изучать недоступные ранее эффекты сильной гравитации.

Источник: РИА Новости

Исследователи из Московского физико-технического института впервые экспериментально продемонстрировали, что нанофотонные компоненты на основе меди могут успешно работать в фотонных устройствах. Ранее считалось, что необходимыми для этого свойствами обладают только компоненты на основе золота и серебра. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале NanoLetters.

Источник: РИА Новости

Прототип гравителескопа LISA Pathfinder сделал первый шаг к началу научной части миссии, успешно сняв фиксаторы с двух золотых кубов, за движениями которых под действием гравитационных волн зонд начнет 23 февраля этого года, сообщает пресс-служба Европейского космического агентства.

Итак, ученые обнаружили гравитационные волны — рябь пространства-времени. Альберт Эйнштейн предположил их существование еще 100 лет назад, и прямые наблюдения обеспечили последнее доказательство шедевра великого ученого: общей теории относительности. Ученые из Калтеха и MIT обнаружили гравитационную волну, порожденную двумя сталкивающимися черными дырами.

Источник: ПостНаука

Одиннадцатого февраля 2016 года в ходе пресс-конференции научной коллаборации LIGO в Вашингтоне было объявлено об экспериментальном открытии гравитационных волн (@ MagSpace). Мы попросили экспертов ПостНауки рассказать о значении этого открытия для развития их дисциплин.

Источник: ПостНаука

Гравитационные волны — это распространяющиеся в пространстве-времени колебания геометрической структуры (метрики) пространства-времени, которые движутся со скоростью света. Их существование было предсказано общей теорией относительности Эйнштейна сто лет тому назад.

В течение последних 20 лет были приложены колоссальные усилия для их экспериментального обнаружения. Начиная с осени прошлого года, когда пошли непрерывные наблюдения на детекторе aLIGO (Advanced Laser-Interferometer Gravitatioal Wave Obsevatory) в США, стало ясно, что гравитационные волны от астрофизических объектов зарегистрированы, осталось лишь дождаться официального объявления об этом открытии. 11 февраля 2016 года в ходе пресс-конференции научной коллаборации LIGO в Вашингтоне было объявлено об экспериментальном открытии гравитационных волн.