Премьера рубрики. Явление. Короткие видосики с интересными физическими / химическими / биологическими / (ваш вариант) эффектами.

Явление полного внутреннего отражения - при падении света на границу раздела двух сред, световой луч может отразиться от неё целиком, при условии, что показатель преломления внешней среды меньше, а угол превосходит определённый критический. Явление крайне важно для современного общества, так как именно благодаря ему обеспечивается функционирование волноводов, делающих возможным высокоскоростной интернет. На финальных кадрах видео лазерный луч пропускается через раствор соли, показатель преломления которого меняется постепенно, вследствие чего постепенно изгибается и луч света.

#effect

Сегодняшний APOD. Исполинское облако, протянувшееся на 1500 км от горы Арсия к горе Олимп на Марсе. Вообще говоря, марсианские облака не такое уж частое явление. Разреженная атмосфера планеты (примерно 1/200 земной) не способствует их формированию. Но ещё удивительнее то, что этот гигант образуется в одном и том же месте совершенно регулярно - каждый марсианский год - и держится с переменной интенсивностью около 80 дней. Облако принадлежит к классу орографических облаков, состоящих преимущественно из водяного пара и образующихся, когда воздушные массы устремляются вверх по горным склонам (благо, чрезвычайно высокие марсианские горы этому способствуют). Существование чего-то столь регулярного в изменчивом марсианском климате занимает умы многих исследователей, а потому и к необычному облаку приковано пристальное внимание марсианских аппаратов и глаз ученых.

#apod

Новости науки. Не стоит на месте прогресс в нейронауках. Исследователи из Стэнфорда создали нейроимплант, позволяющий людям писать усилием мысли. Имплант представляет собой несколько электродов, присоединенных к моторной коре головного мозга и считывающих сигналы нервной активности. Сигнал от электродов поступает на специально обученную нейросеть, которая переводит их в рукописный текст. Таким образом, чтобы сгенерировать текст, человеку достаточно лишь представить, как он его пишет. Изделие было протестировано на пациенте с кодовым названием Т5 - 65-летнем мужчине, полностью парализованном ниже шеи в результате повреждения спинного мозга. Неспособный даже пошевелить пальцем человек смог усилием мысли сгенерировать текст с точностью 94%. Скорость письма при этом составила около 90 символов в минуту. Исследование опубликовано в Nature 12 мая 2021 года. Удивительно!

#news

Наука и искусство. Изобретение сканирующей туннельной микроскопии в 1981 году произвело настоящую революцию в изучении наномира, ведь эта техника позволяет не только измерять отдельные атомы, но и перемещать их с беспрецендентной точностью. В 2013 году ученые из IBM создали самый маленький анимационный фильм - Мальчик и его атом - на экране размером 45 на 25 нанометров, пикселями которого являлись отдельные молекулы дикосида углерода, расположенные на медной подложке. Фильм состоит из 242 кадров, каждый из которых вмещает 65 вручную расположенных молекул. Работа это весьма нервная и напряженная, ведь атомы создания упрямые и своенравные. С кадрами со съемок можно ознакомиться по ссылке - тыц.

#art

Математические этюды. Парадокс дней рождения.

#math

https://telegra.ph/Paradoks-dnya-rozhdeniya-11-14

Сегодняшний APOD. Человеческие глаза воспринимают только узенькую часть спектра электромагнитного излучения - видимый свет. Но с помощью приборов мы научились воспринимать и другие диапазоны, которые также несут полезную информацию. Более того, один и тот же астрономический объект может иметь существенно различный вид в разных спектральных диапазонах. Пример - Крабовидная туманность - остаток некогда взорвавшейся сверхновой, в центре которого находится пульсар. Наблюдая этот объект в различных спектрах, мы видим, что сердцевина туманности - собственно пульсар - излучает в основном высокочастотное гамма-излучение, горячий газ в непосредственной близости от пульсара - рентгеновские лучи, а внешние и более холодные газовые слои - уже более низкочастотное оптическое и радио-излучение. Комбинированное изображение составлено по данным различных космических обсерваторий.

#apod

Изображение дня. Многие маленькие любители оптики знакомы с таким необычным оптическим явлением, как световой столб, иногда возникающим на рассвете или закате при особом отражении солнечного света от кристалликов льда в воздухе. Представленная фотография также изображает световой столб, но совершенно необычный - он создан светом от разогретой до тысяч градусов магмы, истекающей из стратовулкана Этна. Свет из вулканической кальдеры прорывается через густое облако раскаленного вулканического пепла и отражается от замороженной воды в ледяном воздухе. Такие вот контрасты. Невероятный снимок сделан фотографом Giancarlo Tine во время недавнего извержения летом 2021 года.

#scimage

История науки. Славится великими индусами не только программирование, но и физические дисциплины. Целая плеяда великих индийских физиков двадцатого века - Чандрасекар, Раман, и вот - Сатьендра Нат Бозе. Бозе сделал ряд определяющих вкладов в квантовую теорию, в частности, именно в честь него названы частицы бозоны. Не чурался Бозе и музыки - на фотографии он играет на традиционном индийском инструменте - двадцатиструнном эсрадже. Записей игры Бозе, вероятно, не сохранилось, но звучанием эсраджа в исполнении другого индуса, можно насладиться по ссылке - тыц.

#scihistory

Явление. Ещё один занятный пример простой хаотической системы - двойной маятник из закрепленного на стержне свободно-вращающегося кольца. Как и прочие проявления хаоса, поведение системы совершенно непредсказуемо и крайне чувствительно к начальным условиям и малейшему их изменению.

#effect

Новости науки. В окрестностях Земли обращается множество мелких астероидов, имя которым - легион. Один из них со звучным названием Kamo`oalewa (в переводе с гавайского - "осколок") привлёк особое внимание исследователей из Университета Аризоны. Ученые полагают, что, скорее всего, этот кусок материи размером с колесо обозрения - около 150 метров - когда-то являлся частью Луны и откололся от неё в результате некоторого импактного события. Такой вывод был сделан благодаря спектральному анализу астероида, который показал, что его вещество практически в точности соответствует по составу лунному грунту, что вовсе не является типичным среди представителей этой группы объектов. Астероид относится к классу квазиспутников - он обращается вокруг Солнца, но всё же имеет достаточно близку к Земле орбиту, приближаясь к ней на 9 миллионов километров в перигее. Открытие, опубликованное в Communications Earth and Environment 11 ноября 2021 года, конечно, не имеет далекоидущих последствий, но является занятным.

#news

Сегодняшний APOD. "Огонь и лёд" - фотография недавнего лунного затмения 19 ноября 2021 года вместе с "семью сёстрами" Плеядами. Затмение именно лунное! Кажется, что Луна заслоняет Солнце, но это всего-лишь оптический эффект, обусловленный длительной экспозицией. Напомним, что лунные затмения происходят, когда Земля заслоняет солнечный свет, направленный к Луне. Красноватое свечение Луны (Кровавая Луна) возникает из-за того, что часть света Солнца, рассеившаяся в земной атмосфере, всё-таки попадает на наш спутник. Фотография астрофотографа Bray Falls.

#apod

Изображение дня. Оптическая глория вокруг тени от карпатского пика. Это явление, напоминающее нимб святого, возникает, когда тень от головы наблюдателя падает на облако, на кристалликах льда которого свет Солнца особым образом преломляется и отражается обратно к наблюдателю. Иногда глория принимает настолько реалистичные очертания, что становится источником мистических переживаний и множества легенд о горных призраках.

Иль ты ничто? Так раннею зарей
Бредет лесничий зимнею тропой,
И над запутанным овечьим следом
Блестит пред ним, подвижен и неведом,
Из снежной дымки тканный силуэт,
Вкруг головы в сияние одет;
Простак, дивясь чудесному явленью,
Не знает, что пленен своей же тенью!
(с) Сэмюэл Кольридж

#scimage

Физическая анимация. Гранулярная конвекция, также именуемая эффектом бразильского ореха, - явление, заключающееся в том, что при встряске разнодисперсных частиц, наиболее крупные частицы стремятся подняться на поверхность смеси. Явление интересно тем, что ученые до сих пор до конца не уверены, как его корректно описывать. Конечно, причины его возникновения, в целом, понятны - они связаны с распределением масс частиц в сосуде и с динамикой их движения (при встряске, в смеси частиц могут образовываться конвективные потоки, как в жидкости). Однако, детальное описание пока что ускользает. Ну а необычное название явление получило из-за того, что крупные бразильские орехи, как было замечено, очень часто оказываются на поверхности ореховой смеси. Анимация создана с помощью программного пакета LIGGGHTS.

#animation

Явление. Снова эффект бразильского ореха из предыдущего поста. В этот раз не анимация, а самый настоящий! Правда, не на бразильском орехе, а на грецком (но будем надеяться, что на бразильском тоже работает). Снято с двух ракурсов в рентгеновском излучении в лаборатории многофазных потоков Университета Айовы.

#effect

Новости науки. Похоже, что вселенная ещё больше, чем мы думали. Астрономы из Университета Копенгагена обнаружили, что каждая пятая галактика, существовавшая в ранней вселенной, может быть скрыта от нашего взора. Такой вывод был сделан при сопоставлении наблюдений в оптическом и радиодиапазонах. Даже спустя 30 лет после ввода в эксплуатацию, телескоп Хаббла остаётся одним из наших главных инструментов исследования вселенной. К сожалению, он технически устарел, и, как оказалось, не способен пробиться через облака космической пыли, заслоняющие некоторые галактики. Но то, что невидимо в видимом свете, может быть видимо в невидимом - с помощью радиотелескопа ALMA исследователям удалось обнаружить несколько скрытых галактик и оценить общее количество таких объектов - их, без малого, около 20%! Вот так, даже спустя сотню лет сверхинтенсивного развития астрономии, мы продолжаем узнавать совершенно фундаментальные вещи об устройстве вселенной. Статья опубликована в Nature 22 сентября 2021 года.

#news

Сегодняшний APOD. Практически необработанное видео того, как Венера выглядит при наблюдении через земную атмосферу. Как видите, дрожание воздуха является злейшим врагом наземной астрономии (поэтому крутые телескопы стараются выводить на орбиту - привет, Джеймс Уэбб). И да, Венера на самом деле скорее уныло-серая, а не оранжевая, как её представляют обычно. Видео получено анонимным астрофотографом с реддита.

#apod

Цитата. "У ученого большой опыт по части незнания, сомнений и колебаний, и я считаю, что этот опыт имеет огромное значение. Когда ученый не знает ответа на вопрос, он находится в неведении. Когда он интуитивно предчувствует результат, он колеблется. И даже когда он достаточно уверен в этом проклятом результате, приходят сомнения. Необычайно важным для нас является то, что для движения вперёд необходимо осознать своё незнание и оставить место для сомнений. Научное знание это совокупность утверждений разной степени достоверности - некоторые выдвигаются с долей сомнения, другие почти уверенно, но нет утверждений, выдвинутых с абсолютной уверенностью" (с) Ричард Фейнман, Радость познания

#цитата

Изображение дня. "Подсолнуховая вечеринка" из микроскопических цветочков, вытравленных на металлической подложке. Цветы, конечно же, не настоящие, да и получились совершенно случайно - после химического травления в материале создалось остаточное напряжение, деформировавшее его в подобие растения с волнистыми стеблями и пышными листьями. Причудливые наросты на стеблях - результат коррозии при травлении. Наглядная иллюстрация того, насколько сложно оптимизировать процессы создания наноструктур. Такие структуры разрабатываются в Высшей политехнической школе Лозанны в качестве микросенсоров для исследования процессов нервной деятельности. Изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа, а размер "столбиков" около 1 микрометра.

#scimage

Сегодняшний APOD. Весьма редкое тройное юпитерианское затмение, случившееся 15 августа 2021 года. В течение нескольких часов три галилеевых спутника - Каллисто справа и Европа с Ганимедом слева отбрасывали тень на толстенькую тушку Юпитера. В дополнение к этому параду, Ганимед успел заслонить Европу, а затем и затмить её (тень от Ганимеда на светлой Европе можно увидеть на нескольких кадрах). На видео, вообще говоря, присутствуют все четыре галилеевых спутника - желтоватая Ио стыдливо прячется за гигантом на первых секундах. Снято астрономом-любителем Christopher Go.

#apod

Математические этюды. Самое замечательное число (по версии Шелдона Купера)

#math

https://telegra.ph/Samoe-zamechatelnoe-chislo-12-01