Рубрика «частицы» - 2

в 13:00, , рубрики: законы физики, Научно-популярное, поля, теория струн, физика, частицы

Учёные ищут единое описание реальности. Но современная физика позволяет описывать её множеством способов, многие из которых эквивалентны друг другу, и связаны через обширный ландшафт математических возможностей

Нет никаких законов физики, есть только ландшафт - 1

Допустим, мы попросили Алису и Боба приготовить еду. Алисе нравится китайская еда, Бобу – итальянская. Каждый из них выбрал свой любимый рецепт, закупился в местном магазине, специализирующемся на нужных продуктах, и тщательно следовал инструкциям. Но когда они достали свои блюда из духовки, то очень удивились. Оказалось, что оба блюда идентичны. Можно представить себе, какими экзистенциальными вопросами будут задаваться Алиса и Боб. Как из разных ингредиентов может получиться одно и то же блюдо? Что вообще означает готовка китайского или итальянского блюда? Нет ли в их подходе к готовке какого-то фатального недостатка?

Именно такое недоумение испытывают специалисты по квантовой физике. Они обнаружили множество примеров двух совершенно разных описаний одной и той же физической системы. Только в случае физики ингредиентами служат не мясо и соус, а частицы и силы; рецепты – это математические формулы, кодирующие взаимодействия; а готовка – это процедура квантования, превращающая уравнения в вероятности физических явлений. И, как Алиса с Бобом, физики недоумевают, как разные рецепты привели к одному итогу.
Читать полностью »

в 12:00, , рубрики: diy или сделай сам, камера вильсона, космические лучи, Научно-популярное, туманная камера, физика, частицы, эксперименты

Камера Вильсона (она же туманная камера) — один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц. Принцип действия камеры использует явление конденсации перенасыщенного пара: при появлении в среде перенасыщенного пара каких-либо центров конденсации на них образуются мелкие капли жидкости. Эти капли достигают значительных размеров и могут быть сфотографированы. Источник исследуемых частиц может располагаться либо внутри камеры, либо вне её (в этом случае частицы залетают через прозрачное для них окно).

Очень странно думать о том, что нас постоянно бомбардируют крохотные частицы, движущиеся со скоростью света. Хотите увидеть свидетельство их существования? Смотрите видео. Не верите видео, или просто хотите увидеть следы в испарениях собственными глазами – продолжайте читать эту инструкцию.
Читать полностью »

в 12:00, , рубрики: Научно-популярное, спросите итана, физика, физика частиц, частицы, элементарные частицы

Спросите Итана: если вещество состоит из точечных частиц, почему у предметов есть размеры? - 1
Модель структуры протона вместе с присущими ему полями показывает, как, несмотря на то, что он состоит из точечных кварков и глюонов, у него есть конечный и довольно большой размер, возникающий благодаря взаимодействию его внутренних квантовых сил

Основная идея атомной теории состоит в том, что на наименьшем, фундаментальном уровне материю, из которой всё состоит, после какого-то предела уже нельзя делить далее. Эти итоговые строительные блоки материи были бы буквально неделимыми, ἄτομος. Спускаясь на всё меньшие масштабы, мы обнаруживаем, что молекулы состоят из атомов, а те состоят из протонов, нейтронов и электронов, а протоны и электроны можно дальше делить на кварки и глюоны. И хотя кажется, что кварки, глюоны, электроны и прочие являются точечными частицами, у состоящей из них материи есть реальные, конечные размеры. Почему так происходит? Именно это хочет узнать наш читатель:

Многие источники постулируют, что кварки – точечные частицы. Можно было бы подумать, что состоящие из них объекты – нейтроны – тоже точечные. Что не так в моём рассуждении? Или же они связываются между собой таким образом, что у получающегося нейтрона оказывается некий размер?

Давайте отправимся к мельчайшим масштабам и посмотрим, что там происходит.
Читать полностью »

в 10:41, , рубрики: египет, Научно-популярное, пирамида хеопса, пирамиды, фараоны, физика, частицы

В пирамиде Хеопса обнаружили большое помещение - 1

Египетские пирамиды уже далеко не столь загадочные объекты, какими они были еще полвека назад. Ученые поняли, как их строили, даже просчитали, сколько пива, хлеба и прочих припасов ушло на пропитание строителей. Тем не менее, исследовать массивный каменный монумент не так и просто, возможно, в нем скрыто еще немало секретов.

Один из них проявил себя совсем недавно. Речь идет о большой пустоте, вероятно, каком-то помещении длиной около 30 метров и высотой около двух метров. Эта пустота находится в самом центре пирамиды. К сожалению, неясно, что там внутри, поскольку доступа к полости нет.
Читать полностью »

в 8:11, , рубрики: Unreal Engine, Unreal Engine 4, визуальные эффекты, освещение, разработка игр, частицы

Основные задачи художников визуальных эффектов

Если говорить только о визуальных эффектах, то их можно разделить на два основных типа задач: геймплейные эффекты и природные эффекты (или эффекты окружений). Принцип их разделения зависит от конкретного проекта. Например в такой игре, как Castlevania (жанра hack'n'slash), 90% визуальных эффектов состояло в умениях персонажа и магии, сильно влиявших на геймплей. Такие задачи требуют серьёзного понимания механик игры и постоянного общения с командой дизайнеров, с которой нужно постоянно договариваться. Для примера давайте возьмём огнемёт. Дизайнеры геймплея подбирают область урона атаки, а затем вам необходимо создать эффект поверх отладочного цилиндра. Постепенно уменьшающийся огонь не полностью соответствует области урона, и дизайнеры начинают на это жаловаться. Вот один из примеров «конфликтов» между двумя дисциплинами, потому что если придерживаться строгих правил, огонь не будет похож на огонь. Поэтому приходится искать альтернативы и убеждать дизайнеров, что игрок не заметит, что небольшой исчезающий огонь не нанёс никакого урона.

Среди прочих жанров, геймплейные эффекты более «важны» в файтингах и RPG.

Существуют и другие игровые жанры, например, шутеры (в особенности это касается реалистичных), в которых природные эффекты так же важны, как и геймплейные. В этом случае художник, ответственный за природные эффекты, становится практически художником по окружениям и в основном сотрудничает с этой командой. Примерами природных эффектов являются водопады, туман, дождь и т.д. Больше всего природных эффектов я создал в Gears of War 4, где мы работали над многопользовательскими картами и должны были заботиться о влиянии эффектов на производительность, потому что от игры требовалось работать в 1080p при 60 fps.Читать полностью »

в 16:40, , рубрики: Научно-популярное, физика, частицы, элементарные частицы

За последние 115 лет физики обнаружили, что практически всё материальное, включая камни, дождь, солнце и солнечный свет, океанские волны и радиоволны, можно описать в терминах частиц (и соответствующих им полей). Эксперименты обнаружили разнообразие типов частиц, которые на сегодняшний день кажутся нам элементарными (то есть, не состоят из более элементарных частиц). Всё сложное многообразие нашего привычного мира состоит из небольшого набора таких частиц. Остальные частицы мимолётны, они так быстро распадаются, что в обычных условиях мы их не встречаем. Но они могут хранить ключи к секретам Вселенной, остающимся недоступными для нас.

В этой статье вы найдёте небольшой обзор текущего понимания частиц и организации их в классы. Что-то вроде периодической таблицы частиц с парочкой подвохов. Кроме того, вы узнаете, что делает с частицами поле Хиггса и его критичную роль в жизни Вселенной.

Наше текущее понимание, вместе с простейшими гипотезами по поводу работы частицы и поля Хиггса сводится в набор уравнений под названием «Стандартная модель физики частиц», или просто «Стандартная модель». Элементарные частицы в Стандартной модели исторически обладают очень странными названиями, а также большим разбросом масс. На рис. 1:
Читать полностью »

в 7:52, , рубрики: Вселенная, излучение, материя, Научно-популярное, поля, физика, частицы, энергия

Материя и энергия: ложная дихотомия - 1Частенько, читая статьи о Вселенной или о физике частиц, можно встретить фразу, упоминающую «материю и энергию» так, будто они – две противоположности, или два партнёра, или две стороны одной монеты, или два класса, из которых состоит всё остальное. Это всплывает во многих контекстах. Иногда можно увидеть, как поэтически описывают Большой взрыв в качестве момента возникновения всей «материи и энергии» Вселенной. Можно прочесть, что «материя и антиматерия аннигилируют в чистую энергию». И конечно, вспомним две величайших загадки астрономии – «тёмная материя» и «тёмная энергия».

Как учёный и специалист, пишущий на научные темы, я испытываю раздражение от такой терминологии, не потому, что она абсолютно неправильная, а потому, что такие разговоры вводят в заблуждение людей, не занимающихся наукой. Для физиков она мало что означает. Эти поэтические эпитеты относятся к тому, что чётко определено в математике и экспериментах, и двусмысленные определения просто коротко выражают длинные точные фразы. Но тех, кто не является экспертом, это очень запутывает, поскольку в каждом из контекстов используется своё определение материи, и своё значение слова «энергия» – иногда даже архаичное или просто неправильное. И любой из способов подразумевает, что всё существующее может быть либо материей, либо энергией – а это не так. На самом деле материя и энергия вообще относятся к разным категориям – это как говорить в одном предложении о яблоках и орангутангах, или о небесах и червях, или о птицах и пляжных мячах.
Читать полностью »

в 8:28, , рубрики: аннигиляция, античастицы, Научно-популярное, физика, частицы

Античастицы часто представляют более мистическими и загадочными, чем они есть на самом деле, и всё это благодаря научной фантастике и другим произведениям, вроде "Ангелов и демонов" Дэна Брауна.

У каждого типа частиц есть античастица. Обычно это отдельная частица, но бывает так, что античастица и частица – это одно и то же. Только частицы, удовлетворяющие определённым условиям (к примеру, электрически нейтральные) могут быть античастицами сами себе. Небольшой список примеров таких частиц – это фотоны, Z-частицы, глюоны и гравитоны. Возможно, три нейтрино. У всех остальных частиц есть отдельные античастицы, обладающие той же массой но противоположным электрическим зарядом. Нейтрон – пример электрически нейтральной частицы, не являющейся античастицей самой себе. Как и у протона, в нейтроне больше кварков, чем антикварков, а у антинейтрона больше антикварков, чем кварков.

Для частиц, отличающихся от античастиц, названия античастиц обычно достаточно очевидны (верхний антикварк, антинейтрино, антитау), за исключением антиэлектрона, который обычно называют позитроном.

Чем же так знаменита антиматерия, из-за чего она так загадочно звучит? Всё это благодаря утверждению «материя и антиматерия аннигилируют в чистую энергию». Это утверждение звучит круто, но оно несерьёзно. Оно не совсем неверно, но и не правдиво. Реальность более сложна и не так удивительна.
Читать полностью »

в 8:54, , рубрики: атомы, квантовые струны, масштабы, микромир, молекулы, Научно-популярное, планковская длина, частицы, метки: , , ,

В предыдущей статье мы говорили о числах-гигантах. Можно сказать, что мы совершили путешествие к бесконечности, а когда подошли к Числу Грэма, то лично у меня создалось ощущение, что вот еще чуть-чуть – и мы прикоснемся к ней рукой. Сегодня я предлагаю вам еще одно путешествие. На этот раз в микромир – мир малых объектов. Настолько малых, что среди всех тех, которые мы рассмотрим, песчинка будет самой крупной. Сразу скажу, что эта статья не о физике. Мы не будем говорить о квантовых эффектах, принципе неопределенности и теории струн. Я не физик (впрочем, я думаю, что вы поняли это и на основании моего предыдущего текста). Это статья о цифрах, масштабах и красоте. Добро пожаловать.
Читать полностью »

в 14:02, , рубрики: волны, корпускулярно-волновой дуализм, нанотехнологии, Научно-популярное, свет, фотоны, частицы, электронный микроскоп, электроны, метки: ,

Учёные получили изображение света, который ведёт себя как волна и частица одновременно - 1

Учёным из швейцарии и США впервые удалось запечатлеть свет, ведущий себя одновременно как волна и как частица. Для проведения эксперимента использовался уникальный электронный микроскоп в швейцарской лаборатории EPFL.

Со школы мы знаем принцип корпускулярно-волнового дуализма – в некоторых случаях свет ведёт себя, как волна, а в некоторых – как набор частицы (фотоны). Альберт Эйнштейн использовал этот принцип, объяснив, почему некоторые металлы излучают электроны, когда на них падает свет. Однако до этого момента эксперимент, позволяющий увидеть, как это происходит, не удавалось поставить. Теперь же учёным удалось сделать нечто вроде фотографии света, на которой видно и частицы и волны.
Читать полностью »

123
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js