Рубрика «физика» - 121

image

Позвонил мне как-то друг и говорит: нашёл интересную штуку, нужно привезти к тебе, весит полтонны. Так у меня появилась колонна от сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-50A. Её давно списали из какого-то НИИ и вывезли в металлолом. Электронику потеряли, а вот электронно-оптическую колонну вместе с вакуумной частью удалось спасти.

Электронный микроскоп в гараже - 2До этого момента я не имел дела с подобным научным оборудованием, не говоря уже о том, чтобы уметь им пользоваться и представлять, как оно работает. Чтобы восстановить этот микроскоп хотя бы до состояния «рисуем электронным лучом на люминесцентном экране» потребуется:

  • Понять основы работы электронных микроскопов
  • Разобраться в том, что такое вакуум, какой он бывает
  • Как измеряют вакуум, как его получают
  • Как работают высоковакуумные насосы
  • Минимально разобраться в химии (какие растворители использовать для очистки вакуумной камеры, какое масло использовать для смазки вакуумных деталей)
  • Освоить металлообработку (токарные и фрезерные работы) для изготовления всевозможных переходников и инструментов
  • Разобраться с микроконтроллерами, схемотехникой их подключения

Имея на вооружении научный метод я попробую освоить совершенно новые области, которыми никогда не занимался ранее. Приглашаю сделать это вместе со мной.

Восстановление микроскопа после как минимум десятка лет — под катом.
Читать полностью »

Время нужно только для того, чтобы всё не происходило одновременно.
— Альберт Эйнштейн

Галактики, двигающиеся со скоростью света - 1

Нам известно количество галактик в нашей расширяющейся Вселенной (не менее 100 миллиардов), но не менее интересный вопрос – с какими скоростями они могут двигаться. Ведь поскольку Вселенная расширяется, то чем дальше от нас галактика, тем больше её скорость убегания.
Читать полностью »

Как получить лёд температурой +151°C - 1
Структура четырёхугольного, пятиугольного и семиугольного нанольда внутри однослойной нанотрубки. Синие и красные шары соответствуют атомам кислорода и водорода. Источник: результаты моделирования 2008 года

Необычные свойства воды давно являются объектом пристального изучения учёных. Десять лет назад выяснилось, что внутри нанотрубок диаметром менее 2,5 нм вода не замерзает, а продолжает течь даже при температурах, близких к абсолютном нулю (−273,15°C). Странности на этом не заканчиваются.
Читать полностью »

Лазер, который режет внутри роговицы: процедура ReLEх на физическом уровне - 1
Кадр из телеметрии ReLEx — внутри глаза за примерно 4 миллиона лазерных импульсов вырезана линза-лентикула, она удаляется через 2,5-миллиметровый разрез у края, касающийся поверхности. Сегодня поговорим о лазере, который это делает.

Идея — взять и вырезать в прозрачной роговице глаза линзу — не нова. Сначала это делалось вручную, скальпелем прямо по поверхности (сложно и очень грубо, с морем побочных эффектов). Первый лазер использовали в 1979 году, тогда это был импульсный инфракрасный излучатель с эффективной длиной импульса в 4 наносекунды.

Главный эффект, которого сегодня после всех эволюций технологии можно достичь лазером, — это то, что его конус можно сфокусировать в достаточно малой зоне на расстоянии от линзы. Если эта зона фокусировки окажется внутри роговицы глаза (пускай и прозрачной), то произойдёт фактически микровзрыв, образующиеся пузыри плазмы создадут разрыв в ткани.

Лазер, который режет внутри роговицы: процедура ReLEх на физическом уровне - 2
Шаг 1: создание пузырька плазмы, фактически — микровзрыв. Шаг 2: расширение ударной и тепловой волны. Шаг 3: кавитационный пузырь (расширение плазмы). Шаг 4: формирование параллельного среза за счёт нескольких рядом расположенных точек фокусировки лазера

Сегодня один «микровзрыв» длится не 4 наносекунды, а в 10.000 раз быстрее. Читать полностью »

image

Как известно, уже первые запуски в космос дали нам открытие изменившее наше представление об окружающем мире. Речь про радиационные пояса Земли. Согласно распространенной теории, исключительно благодаря первому американскому спутнику Explorer-I было сделано это открытие.

Часть правды в этом есть, но сама история, как это часто и бывает, куда сложнее. В этой статье я постараюсь ее раскрыть немного более подробно. Это переработанный фрагмент мой книги о «Луне» которая, надеюсь, будет издана.

image

Значит Explorer-I. Запуск 1 февраля 1958 года. Общая масса (вместе с последней ступенью) 14 кг. Они не разделялись. Орбита 358 на 2550 км.

Читать полностью »

ВВЕДЕНИЕ

В прошлой статье «Замкнутая Вселенная – как это получается, как это объяснить попроще, и почему из нее невозможно выйти» я попытался объяснить в рамках курса общей физики свойства замкнутой Вселенной. То, что наша Вселенная является с очень большой вероятностью замкнутой, следует из данных по измерению постоянной Хаббла, средней плотности вещества, возрасту звезд и уравнений общей теории относительности (далее ОТО). Правда, пока превышение измеренной плотности над критической, при которой Вселенная была бы бесконечной, невелико – всего 2%. Потому дискуссии по этому вопросу лучше отложить до тех пор, пока не будет новых данных. Тем не менее, если для образования замкнутого мира конечного объема (а в самом начале — микроскопического) можно предложить несколько возможных механизмов, то для появления открытой вселенной бесконечных размеров объяснения придумать довольно сложно. Между тем многочисленные экспериментальные подтверждения Большого взрыва доказывают, что начало у Вселенной было. Сейчас мы рассмотрим вопрос, как может возникнуть именно замкнутая вселенная (не обязательно наша), описанная в предыдущей статье. Варианты тут могут быть разные, например, была модель возникновения замкнутого мира в результате квантовой флуктуации. Однако после открытия Хокингом в 1974 г. испарения черной дыры появился менее экзотический механизм. В 1976 г. Я.Б. Зельдович предположил, что в результате испарения возникает замкнутая Вселенная.
Как и в предыдущей статье, предполагается определенный минимум знаний по физике, непременно ОТО, хотя бы в небольшом объеме. Здесь материал намного сложнее, так что необходимых знаний требуется гораздо больше. Школьного курса физики будет недостаточно. Чтение популярных книг по космологии не заменит вузовского курса физики, по каким-то причинам не усвоенного в институте. Читать полностью »

Либо это необычные звёзды, либо 234 инопланетные цивилизации шлют нам свой привет - 1

Все хотят, чтобы инопланетяне обнаружили себя. Зелёные, розовые, коричневые, серые. А может, вулканцы, клингоны, существа из чистой энергии. Да любые.

Поэтому каждый раз при появлении какого-нибудь загадочного сигнала или энергетической флуктуации из космоса в одном из наших телескопов, заголовки взрываются сообщениями типа: "Обнаружили ли мы, наконец, инопланетный сигнал?" или "Открыли ли астрономы мегаструктуру чужих?". Но учёные знают, что спешить с этим не стоит.

В таких вещах главное – скептицизм. Ведь раньше мы всегда находили более прозаическую причину для полученных из космоса сигналов. Но скептицизм не означает, что нужно быть предвзятым и отметать возможности.
Читать полностью »

Пещера, в которую вы страшитесь войти, хранит искомое вами сокровище.
Джозеф Кэмпбелл

Как вы знаете, космос по большей части пуст, и типичное расстояние между галактиками превышает размеры самих галактик.

Но в некоторых отдельных регионах Вселенной, где плотность массы превышает среднюю, галактики скапливаются тысячами. Ближайшее к нам такое скопление — скопление Волос Вероники, содержащее больше галактик, чем 95% всех известных нам скоплений.

Забираемся дальше во Вселенную - 1

Первое, что можно заметить по поводу этих галактик, это то, что в отличие от Млечного пути, Андромеды и большого числа галактик, расположенных в нашем районе, в скоплении Волосы Вероники практически нет спиральных галактик, особенно в его центре.
Читать полностью »

Мы наблюдаем мир в оптическом диапазоне от фиолетового до красного цветов. Тепловизор позволяет заглянуть правее красного и увидеть невидимое тепловое излучение инфракрасного диапазона.
Раньше, подобный прибор могли себе позволить ученые, военные и очень богатые люди. Сейчас планка доступности опустилась, что позволяет многим увлекающимся людям открыть для себя удивительный мир теплых снимков.
Тепловизор постепенно проникает в нашу жизнь и помогает в решении множества задач.
Инфракрасный глаз «Seek Thermal XR» использует в качестве “мозгов” и экрана смартфон, что позволяет значительно сократить размеры и стоимость прибора.

Правее красного: горячие девушки, котики и шпионские страсти - 1

Перед просмотром котиков и другого горяченького, ответьте на простой вопрос – видно ли в тепловизор Луну с поверхности Земли?

Джонни, сделай мне монтаж!

Тепловизор нечасто используется в кинематографе. Помимо “Хищника” трудно вспомнить хотя бы десяток других фильмов в инфракрасном диапазоне.
И тут открывается широкое поле деятельности, в котором можно использовать различные приемы, находки и явления для привлечения зрителя.
Люди, делающие рекламу – намотайте тепловизор на ус!
Читать полностью »

Солнце получает энергию благодаря синтезу в ядре. Но может ли свет появиться на его поверхности?

Птицы поют после шторма; почему бы и людям не радоваться отведённому им солнечному свету?
— Роуз Кеннеди

Но всё же, сам по себе свет Солнца был бы для нас смертелен, если бы мы встретились с ним в момент его появления. Как всегда, вы не разочаровываете меня своими вопросами и предложениями, и их спектр протянулся от инфляции до чёрных дыр и аннигиляции антиматерии, но я выбираю лишь один вопрос в неделю. В этот раз спрашивает kbanks64:

Я много раз слышал, что солнечному свету требуются тысячи лет, чтобы добраться из центра Солнца на поверхность. Я понимаю это, но хочу спросить – не создаётся ли какой свет на поверхности Солнца, чтобы покинуть его немедленно?

Солнце – интересная штука, а свет от Солнца – ещё более интересная штука! Давайте разбираться.

Спросите Итана №108: бывает ли мгновенный солнечный свет? - 1
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js