Загадка. Угадайте, что это.

#загадка

Явление. Есть проблемы, которые кажутся совершенно обыденными, но на которые физика до сих пор не может дать ответ. Многие из них относятся к вопросам динамики жидкостей. Например — проблема обратного разбрызгивателя, сформулированная Фейнманом в 1940-х годах. Все знают, что когда садовый разбрызгиватель работает в обычном режиме, он вращается в сторону, противоположную направлению истечения жидкости. Интуиция нам подсказывает, что если разбрызгиватель включить в обратном направлении — на всасывание, — то и вращаться он должен в противоположную сторону. Однако этого не происходит — направление вращения сохраняется. Вот уже почти век эта проблема не находила решения ни среди физиков, ни среди математиков. Только в новейшем исследовании разбрызгиватель удалось правильно смоделировать. Выяснилось, что виной всему сложные завихрения жидкости, создающиеся внутри устройства. На видео — красивая визуализация процесса, а с исследованием можно ознакомиться вот тцт — тыц.

Что думаете?

#effect

Изображение. Исследователи и инженегры вынимают из огромной тестовой вакуумной камеры спутник предстоящей миссии NISAR, первой совместной миссии NASA и Индийского космического агентства. В камере аппарат проходил различные термические и вакуумные испытания, необходимые для обеспечения надежности миссии. Еще предстоят испытания на устойчивость к вибрациям.

NISAR это спутник, предназначенный для изучения земной поверхности. Он оснащен двумя мощными радарами, которые будут каждые 12 дней сканировать практически всю поверхность планеты и выявлять малейшие смещения и изменения поверхностей суши и ледникового покрова. Запуск миссии запланирован на конец марта.

Что думаете? Будем следить?

#scimage

APOD. 9 октября 2022 года в далёкой-далёкой галактике в 2.4 миллиардах световых лет от нас произошел мощнейший гамма-всплеск. Ну, его я уже упоминал в другом контексте вот тут — тыц. Когда ученые проанализировали излучение от этого всплеска в рентгеновском диапазоне (гамма-всплески сопровождает также и сильное рентгеновское излучение), они увидел необычную кольцевую структуру. Возник вопрос, откуда же она взялась. Оказалось, что эти кольца имеют мало общего с самим взрывом, но возникают уже в нашей галактике. Рентгеновское излучение умеет взаимодействовать с облаками межзвездного газа и пыли, которые в изобилии наличествуют в некоторых регионах Млечного Пути. При прохождении через них, рентгеновские лучи преломляются и прибывают к нашей планете под слегка отличным углом, что порождает такие вот колечки. То есть, вся наша галактика выступила в роли этакой линзы для гамма-всплеска. Круто?

Что думаете?

#apod

Новости науки. В Солнечной системе появился еще один океан, самый маленький. Вернее, появился он давно, но мы только что о нем узнали. Принадлежит он небольшому спутнику Сатурна — Мимасу — с диаметром всего 400 км.

Мы примерно представляем себе, как должны выглядеть небесные тела, у которых есть подповерхностный океан. И несколько таких тел (Энцелад, Европа, Ганимед) нам известны. И Мимас на них вот вообще не похож. Однако в его движении по орбите наблюдаются некоторые неоднородности, которые свидетельсвуют о том, что что-то здесь не так. Это небольшие либрации оси вращения спутника, а также необычно большая прецессия его орбиты. Раньше считалось, что вызывается такое поведение тем, что ядро Мимаса имеет вытянутую эллиптическую форму. Но, проведя тщательные измерения параметров орбиты и моделирование, гипотеза о вытянутости ядра была отброшена, и осталось только одно объяснение — подледный океан.

Почему же тогда Мимас совсем не выглядит, как спутник с подледным океаном? У него испещренная кратерами, очень неровная поверхность, что весьма нехарактерно для таких тел. Ученые пришли к выводу, что причина в том, что океан возник очень недавно по космическим меркам — всего от 5 до 15 миллионов лет назад, и поверхность спутника еще не успела перестроиться. Причиной, спровоцировавшей образование океана, стало изменение орбиты тела из-за взаимодействия с соседями — Энцеладом и Тефией. Орбита спутника, которая раньше была почти круглой, вытянулась в эллиптическую, что приводит к большим деформациям при движении вокруг гиганта и разогреву недр тела.

Ученым даже удалось выяснить, на какой глубине океан начинается. Толщина поверхностной корки льда составляет примерно 20-30 км.

Учитывая, что океан очень молодой, изучать его особенно интересно, ведь мы имеем возможность понаблюдать критическую перестройку структуры небесного тела в зародыше.

Исследование опубликовано в Nature 7 февраля 2024 года.

Что думаете?

#news

Цитата. "Табу на смешение знаний с ценностями возникло в девятнадцатом веке... Для биологов каждый шаг вниз по шкале размеров был шагом к все более простому и механическому поведению. Бактерия более механична, чем лягушка, а молекула ДНК более механична, чем бактерия. Но физика двадцатого века показала, что дальнейшее уменьшение размера имеет противоположный эффект. Если мы разделим молекулу ДНК на составляющие ее атомы, атомы будут вести себя менее механически, чем молекула. Если мы разделим атом на ядро и электроны, электроны будут менее механическими, чем атом.

Существует знаменитый эксперимент, первоначально предложенный Эйнштейном, Подольским и Розеном в 1935 году как мысленный эксперимент для иллюстрации трудностей квантовой теории, который демонстрирует, что представление об электроне, существующем в объективном состоянии, независимом от экспериментатора, несостоятельно. Результаты ясно показывают, что состояние частицы имеет смысл только тогда, когда предписана точная процедура наблюдения за состоянием. Среди физиков существует много разных философских точек зрения и много разных способов интерпретации роли наблюдателя в описании субатомных процессов. Но все физики согласны с экспериментальными фактами, которые делают безнадежным поиск описания, независимого от способа наблюдения.

Когда мы имеем дело с такими маленькими вещами, как атомы и электроны, наблюдатель или экспериментатор не может быть исключен из описания природы. В этой области догма Моно — "краеугольным камнем научного метода является постулат об объективности природы" — оказывается неверной. … Мы говорим только о том, что если мы, физики, попытаемся наблюдать в мельчайших подробностях поведение отдельной молекулы, значения слов «случайность» и «механический» будут зависеть от того, как мы проводим наши наблюдения. Законы субатомной физики даже невозможно сформулировать без ссылки на наблюдателя. "Случайность" не может быть определена иначе, как мера незнания наблюдателем будущего. Законы оставляют место для разума при описании каждой молекулы" (с) Фримен Дайсон, Disturbing the universe, 1979

Что думаете?

#цитата

APOD. На этом снимке один из самых популярных объектов для наблюдения любителями астрофотографии, Андромеда, предстает в несколько необычном виде. Здесь на привычное нам изображение наложено красное излучение от ионизованного водорода, повсеместно присутствующего в галактической среде. Большая его часть происходит из нашей галактики, но красивое красноватое обрамление можно наблюдать и у Андромеды.

Что думаете?

#apod

Изображение. Необычная гибридная тарелка системы дальней космической связи NASA, установленная в обсерватории Голдстоун. Основной задачей системы дальней связи является не изучение вселенной, а обеспечение связи с космическими миссиями.

Благодря дополнительному детектору, расположенному недалеко от центра тарелки, система способна регистрировать не только радиоволны, но и ближнее инфракрасное излучение. ИК-детектор принимает сигнал, генерируемый лазерами на борту космических аппаратов и позволяет достичь большей пропускной способности, чем радиоволны, а значит и более выского качества связи. Согласно последним тестам, проведенным в 2023 году, система обеспечивает связь со скоростью 15 мегабит/с на расстоянии в 20 миллионов миль, что в 40 раз быстрее радиоволн.

Пока что эта радио-оптическая тарелка работает в тестовом режиме и является прототипом будущих более крупных и мощных систем.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Физики из Технического Университета Дармштадта отрапортовали о прорыве в построении одноатомных квантовых компьютеров — им удалось добиться 1000 одновременно функционирующих кубитов. "Одноатомный" значит не то, что компьютер из одного атома (а то навыдумываете сейчас), а то, что в роли кубитов выступают отдельные атомы (в данном случае — рубидий), удерживаемые в организованной решетке с помощью технологии оптического пинцета. Ранее добиться этого результата не позволяли технические ограничения лазерных установок. Ну а на изображении атомов хоть и не 1000, а всего 441 (49 * 9), но все равно красивые и все равно каждый отдельный. Именно 1000 кубитов, согласно оценкам, позволят достичь рубежа, начиная с которого квантовые компьютеры смогут делать что-нибудь крутое и полезное. Ну а неугомонные физики уже мечтают о том, чтобы увеличить их количество до 10 000.

Статья с исследованием опубликована в Optica 7 февраля 2024 года.

Что думаете?

#scimage

История науки. Угадайте, сколько нобелевских лауреатов на изображении? Правильный ответ — три! Слева — Ардем Патапутян, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2021 год ("за открытие рецепторов температуры и прикосновения"); справа — Карл Барри Шарплесс, двукратный (!) лауреат Нобелевской премии по химии, за 2001 год ("за работы по реакциям окисления на хиральных катализаторах") и 2022 год ("за развитие методов клик-химии и биоортогональной химии"). Вот такие вот мужики.

Что думаете?

#scihistory