Явление. Искровая камера это уже довольно устаревший вид детекторов ионизирующего излучения, который активно использовался в середине прошлого века, но потом был вытеснен более совершенными приборами. Тем не менее, они всё ещё пригодны для ряда демонстраций. Например, для обнаружения космического излучения. Искровая камера состоит из ряда металлических пластин, между которыми создаётся высокое, но недостаточное для пробоя газа напряжение. Когда частица космического излучения пролетает между пластинами, она оставляет за собой трек ионизированного газа, благодаря которому напряжение пробоя на пути следования частицы понижается, и образуется искра (лавинный разряд).

Доходящие до поверхности космические лучи состоят в основном из мюонов (70%), а также электронов и протонов. Все эти типы можно обнаружить с помощью искровых камер.

#effect

APOD. Вероятно примерно так выглядело бы небо, если бы некое сверхсущество могло воспринимать его вне наложенных на нас ограничений времени. Каждая точка на графике это фотография неба над Голландией, сделанная с помощью камеры кругового обзора. Такие фотографии (кеограммы) делались на протяжении всего года с интервалом в 15 минут, а затем их центральные области были совмещены в единое изображение. Тёмные участки соответствуют ночи, светлые дню. 12 наклонных линий в ночное время отмечают присутствие нашего естественного спутника. Хорошо видно, как меняется длина ночи в течение года с солнцестояниями в июне и декабре. Снимок подготовлен голландским астрономом.

#apod

Кристаллы. Процесс роста кристаллов в среде из... соевого соуса. На самом деле, всё довольно банально. Соевый соус содержит большое количество соли, которая и кристаллизуется при медленном нагревании и испарении раствора. Ну, может получившийся кристалл и содержит какие-нибудь остаточные соевые вещества. Назовём это солью с соевым легированием. Если вдруг вы настоящий энтузиаст кристаллографии, и у вас застоялась давно забытая бутылочка с азиатским продуктом, то можете попробовать воспроизвести эксперимент.

#crystal

Новости науки. Зоопарк элементарных частиц обширен и разнообразен. Совокупность известных на сегодняшний день мельчайших кирпичиков материи описывается Стандартной моделью элементарных частиц - одной из самых успешных физических теорий, предсказывающей количество частиц, их массы и взаимодействия между ними.

Если попытаться вкратце её описать, то можно выделить два основных вида частиц. К первому типу относятся фермионы, в число которых входят шесть кварков и шесть лептонов. Из них состоит вся известная нам материя. Второй тип - бозоны, являющиеся переносчиками взаимодействий между фермионами. На каждое из известных фундаментальных взаимодействий природы приходится один или несколько бозонов: за электромагнитное отвечают фотоны, за гравитацию - гипотетические гравитоны, за сильное взаимодействие - восемь глюонов, и за слабое - W и Z бозоны. Есть ещё знаменитый бозон Хиггса, стоящий особняком и наделяющий остальные частицы массой. Параметры всех частиц (массы, заряды и прочие свойства) с очень высокой точностью предсказываются методами Стандартной модели.

Хотя Стандартная модель уже и не претендует на звание полной теории, описывающей природу, она всё ещё остаётся одним из лучших имеющихся у ученых инструментов. Поэтому физики постоянно пытаются измерить параметры различных частиц со всё более высокой точностью, чтобы проверить предсказания модели и внести в неё необходимые корректировки.

Новым таким измерением поделилась международная группа из около 400 ученых. В этот раз они с помощью американского коллайдера в Фермилаб измерили значение массы W-бозона, переносящего слабое взаимодействие (частица сама по себе весьма тяжелая, чем и объясняется "слабость" слабого взаимодействия). Им удалось сделать это с точностью, на порядок превосходящей предыдущие попытки. С удивлением ШОК СЕНСАЦИЯ физики обнаружили, что масса бозона оказалась значительно выше, чем предсказывает Стандартная модель - на целых 0.1%!

Может показаться, что это совсем незначительная величина, но это не так. Ещё раз повторим, что предсказания Стандартной модели чрезвычайно точны и отклонение в 0.1% весьма существенно и может поставить под сомнения самые основы теории. По словам авторов измеренное отклонение массы скорее всего свидетельствует о наличии ещё неизвестных частиц, каким-то образом медиирующих процессы слабого взаимодействия.

Статья опубликована в Science 7 апреля 2022 года.

#news

Наука и искусство. Микрофотография кристаллов, осаждённых из раствора парацетамола, напоминающая солнечный зимний денёк в горах.

Такие красочные изображения получаются при облучении многих кристаллических образцов поляризованным светом. Связано такое разнообразие оттенков с тем, что некоторые кристаллы обладают свойством двойного лучепреломления, благодаря которому кристаллиты с различной ориентацией по-разному пропускают свет с различной поляризацией.

#art

История науки. Отцом современной атомной физики можно смело назвать новозеландского ученого Эрнеста Резерфорда. Именно он в начале двадцатого века догадался, что атомы состоят из небольших плотных ядер, вокруг которых обращаются электроны. Также он совершил ряд важных открытий в физике радиоактивности и ядерных реакций. Помимо успехов в науке, он был плодовитым и по части различных степеней и сертификатов. После смерти ученого в 1936 году, его вдова отдала 36 его сертификатов соседке (мы не знаем зачем), которая увлекалась изготовлением абажюров для светильников и не преминула применить свои навыки к новому приобретению. Впоследствии такой светильник был случайно обнаружен новозеландским студентом и передан в музей. На фотографии Джон Кэмпбелл, автор биографии Резерфорда, с абажюром из докторской степени ученого на голове.

#scihistory

APOD. Несмотря на то, что человечество обнаружило уже более 5000 экзопланет, застать планеты на самых ранних стадиях их формирования удаётся достаточно редко. На этом снимке, полученном с помощью телескопа Subaru показана молодая звезда АВ Возничего, находящаяся в 470 световых годах от нас. У звезды имеется протяженный протопланетный диск с признаками формирования экзопланеты размером с несколько Юпитеров. Она формируется снизу от звезды (сама звезда затемнена черным кружком) и выглядит как яркое пятнышко-завихрение. Хотя кажется, что она довольно близко к звезде, на самом деле это расстояние равно примерно 93 а.е., то есть примерно трём орбитам Нептуна. Формирование планет на таких больших расстояниях, вообще говоря, вызывает вопросы и может стать поводом пересмотреть наши представления о способах их появления. Исследование опубликовано в Nature Astronomy 4 апреля 2022 года, ну а полный текст по ссылке в архиве - тыц (там же можно посмотреть более детальные снимки, если затрудняетесь найти планету :)

#apod

Анимация. Одна из возможных периодических конфигураций системы четырех гравитирующих тел с равной массой. Решение периодическое, но не устойчивое. То есть, малейшее смещение любого тела разрушит систему. Это значит, что в реальности такая система существовать не может.

#animation

Новости науки. Ученые из Стэнфорда разработали солнечную панель, вырабатывающую энергию ночью!

Днём устройство работает как обычная солнечная панель, поглощая энергию солнечного излучения напрямую. В ночное же время, как известно, Солнце гаснет, но поток энергии никуда не девается, он просто меняет знак - Земля отдаёт обратно в космос полученное за день тепло (на более низких частотах). Именно этот поток научились использовать ученые, установив под панель ячейку термоэнергогенератора, вырабатывающую энергию за счет градиента температуры между ещё горячей землёй и уже остывшей солнечной панелью. Панели остывают очень быстро, и их температура может опуститься на добрый десяток градусов ниже окружающей. С помощью этого нововведения исследователям удалось добиться выработки энергии в 50-100 мВт/м2, что, конечно, гораздо ниже дневной генерации, но всё же.

Работа опубликована в Applied Physics Letters 5 Апреля 2022 года.

#news

Изображение. Самый крупный из обнаруженных и сохранившихся метеоритов - шестидесятитонный Гоба, загорающий на песочке в Намибии. По совместительству самый крупный кусок железа природного происхождения, опережающий соперников (метеориты Мыс Йорк и Кампо-дель-Сьело) по массе в два раза. Столкновение с Гобой произошло около 80 тысяч лет назад, но кратер от него не сохранился, поэтому метеорит был случайно обнаружен фермером, вспахивающим своё поле, только в 1920 году. Объявлен национальным памятником Намибии.

#scimage

APOD. NASA поделились свежим видео солнечного затмения на Марсе. На видео, полученном ровером Персевирэнс, маленький Фобос пересекает диск Солнца. Напомним, что Фобос это очень маленькая луна неправильной формы с диаметром всего 22 км, находящаяся от Марса на расстоянии 10 000 км. Этого недостаточно, чтобы полностью заслонить светило, но всё же, тень спутника выглядит весьма внушительно для его размеров.

Предыдущие поколения роверов - Спирит, Оппортьюнити и Кьюриосити - уже снимали марсианские затмения, но в гораздо худшем качестве.

Помимо того, что это просто круто, подобные видео также помогают выяснить динамику Фобоса, ведь известно, что он постепенно приближается к Марсу и через какие-нибудь миллионы лет столкнётся с ним. Или же будет разрушен его гравитацией, а потом всё-равно столкнётся.

#apod

История науки. Геолог Мари Тарп работает над одной из составленных ею карт морского дна.

В середине прошлого века океанское дно представляло собой загадку и считалось в основном плоским и совершенно безликим. Именно Тарп с коллегой, Брюсом Хизеном, представили первую карту дна Атлантического океана в 1957 году, выяснив, что его рельеф ничуть не менее интересен, чем рельеф суши. Позже, в 1977 году Тарп и Хизен опубликовали полную карту дна всего мирового океана.

Как и многие женщины-ученые середины прошлого века, Тарп испытала множество проблем из-за своей принадлежности к женскому полу. До 1968 года ей даже запрещено было подниматься на борт исследовательского судна (составлять карты дна на суше не очень удобно).

По версии Библиотеки Кнгресса США Тарп входит в четвёрку крупнейших картографов ХХ века, а её исследования помогли гораздо лучше понять, как устроена наша планета, в частности - динамику и структуру литосферных плит.

#scihistory

Явление. Бородач раскручивает яблоко с помощью компрессора в слоумо.

Удержание предмета в воздухе осуществляется с помощью эффекта Коанда - поток набегающего газа стремится отклониться в сторону поверхности предмета, создавая область пониженного давления, в которой и удерживается объект. Сам предмет при этом раскручивается, ну а при определённой скорости вращения центробежные силы превышает прочностные пределы изделия типа "Яблоко", и то разрушается. Полное видео с пояснениями от бородача можно посмотреть на ютубе - тыц.

#effect

Цитата. "Что значит «понять» что-либо? Представьте себе, что сложный строй движущихся объектов, который и есть мир,— это что-то вроде гигантских шахмат, в которые играют боги, а мы следим за их игрой. В чем правила игры, мы незнаем; все, что нам разрешили,— это наблюдать за игрой. Конечно, если посмотреть подольше, то кое-какие правила можно ухватить. Под основными физическими воззрениями, под фундаментальной физикой мы понимаем правила игры. Но, даже зная все правила, можно не понять какого-то хода просто из-за его сложности или ограниченности нашего ума. Тот, кто играет в шахматы, знает, что правила выучить легко, а вот понять ход игрока или выбрать наилучший ход порой очень трудно. Ничуть не лучше, а то и хуже обстоит дело в природе." (с) Ричард Фейнман

#цитата