Продолжение цикла статей о физике в играх про Соника. Часть первая, часть вторая, части третья и четвёртая.
Читать полностью »
Рубрика «физика» - 142
Обзор физики в играх Sonic. Части 5 и 6: потеря колец и нахождение под водой
2016-07-09 в 9:16, admin, рубрики: Sonic the hedgehog, Алгоритмы, Программирование, разработка игр, старые игры, физикаКак терялись космонавты
2016-07-08 в 3:41, admin, рубрики: история космонавтики, космонавтика, Научно-популярное, НСРТ, радиоволны, связь, физика
Утром седьмого июля к МКС успешно стартовал корабль «Союз» новой модификации МС. В ней были улучшены различные системы, и впервые телеметрия и голосовая связь с космонавтами будут доступны на любом витке. Космическая связь даже на околоземной орбите — не такая простая штука, как это может показаться, и история космонавтики хранит множество историй, как из-за проблем со связью на какое-то время космонавты «терялись».
Читать полностью »
Спросите Итана №71: тяжёлые планеты, лёгкое Солнце?
2016-07-07 в 14:57, admin, рубрики: астрономия, звёздообразование, Научно-популярное, планеты, Солнечная система, солнце, физикаСолнце почти полностью состоит из водорода и гелия, а на Земле этих элементов очень мало. Как это произошло?
Самое большое преимущество юности – это невозможность знать, что является невозможным.
— Адам Браун
Каждую неделю вы присылаете мне свои вопросы, из которых я выбираю наилучшие. Но иногда труднее всего ответить на самые простые вопросы. К примеру, посмотрите на Солнце и звёзды, а затем – на планеты. Можно было бы решить, что отличаются они лишь массой – что если сделать планету очень массивной, она станет звездой – но как вы тогда объясните простое наблюдение, сделанное Грегом Роджерсом:
Если Солнце (и все звёзды) в основном состоят из водорода и гелия, почему распределение вещества у планет отличается от них?
Распределение вещества планет не просто отличается от звёзд – оно совершенно другое.
Если мы присмотримся к поверхности нашей планеты, мы найдём кучу всяких элементов: около 90 элементов, встречающихся в естественных месторождениях. Водорода у нас достаточно, но он не доминирует, особенно если считать по массе. Воздух в основном состоит из азота и кислорода; океан, покрывающий планету, на 11% состоит из водорода по массе (ведь каждый атом кислорода в 16 раз тяжелее водорода); твёрдое вещество живых существ и неживых вещей, от камней до грязи, от растений до животных, содержит довольно много водорода, но гораздо больше в нём натрия, кислорода, кремния, алюминия и многих других элементов.
Читать полностью »
Спросите Итана №70: Есть ли у Вселенной центр?
2016-07-06 в 12:42, admin, рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, Научно-популярное, спросите итана, физика, центр вселеннойЕсли всё началось с Большого взрыва, и расширялось, есть ли у всего центр?
Я хочу оставаться так близко к краю, как только могу, не падая с него. С края видно много такого, чего не увидишь с середины.
— Курт Воннегут
С каждым мгновением у нас появляется всё больше вопросов. Почему бы не ответить на крупнейшие? Каждую неделю я выбираю один вопрос, и на этой неделе честь досталась Эрику Винсенту, который спрашивает:
Где же центр? Уже некоторое время, из-за распределения материи, я отказываюсь верить в один большой взрыв, начавший Вселенную. В статье предполагается, что Земля – это центр Вселенной. Разве это не настолько же вероятно, как то, что гравитация всё время выигрывает, и что в нескольких местах Вселенной существует достаточно материи, чтобы стянуть всё к центру, без необходимости создавать бездоказательный термин (тёмная энергия). Я, конечно, не эксперт, поэтому мне интересно, где и почему я ошибаюсь.
С расширением Вселенной, Большим взрывом, тёмной энергией и идеей «центра» связано множество неправильных представлений. Давайте посмотрим, что можно сделать для прояснения ситуации!
Подумайте о нашей планете Земля, и пути, проделываемом ею в пространстве. Это видео было снято за 24 часа с космического аппарата Мессенджер в 2005 году, облетавшего наш мир по пути к Меркурию. Подумайте о Земле, поскольку – всего несколько поколений назад – огромное число людей считало, что Земля покоится в пространстве, в центре Вселенной, а не вращается вокруг Солнца.
С тех пор мы много чего постигли.
Читать полностью »
Спросите Итана №69: убегает ли от нас Вселенная?
2016-07-04 в 15:54, admin, рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Научно-популярное, расширение вселенной, спросите итана, физикаПо мере того как тёмная энергия всё больше доминирует, и далёкие галактики удаляются от нас с ускорением, что мы теряем, и что это значит для нас?
Что это за чувство, когда уезжаешь от людей, а они становятся всё меньше и меньше, пока их пылинки не рассеиваются у тебя на глазах? — это слишком огромный мир высится своим сводом над нами, и это прощание. Но мы склоняемся вперёд, навстречу новому безумству под небесами.
— Джек Керуак, «В дороге»
С возрастом у меня всё лучше выходят прощания, но большинство из нас всё ещё не готовы к великой правде космического прощания, ожидающей нас. На этой неделе я получил отличные вопросы и предложения, и честь получить ответ переходит к Хоакину Богадо, который хочет узнать об исчезающих из нашего поля зрения галактиках:
В блогозаписи «Исчезающая Вселенная» вы натолкнули меня на мысль, что из нашей Вселенной каждую секунду исчезает много ценной информации. Мои вопросы:
1) как это влияет на теорию Большого взрыва и возраст Вселенной?
2) Возможно ли узнать, какая часть Вселенной уже исчезла?
Давайте начнём с того, что означает исчезновение вещей, и сделаем мы это через возвращение к идее Большого взрыва.
Просто говоря, Большой взрыв создаёт горячую, плотную и расширяющуюся Вселенную, в которой расширяется сама ткань пространства-времени. Вся материя и излучение разбавляются, их плотность падает, и они разлетаются всё дальше по мере расширения объёма пространства. В то же самое время материя и излучение оказывают сильнейшее гравитационное воздействие, пытающееся собрать Вселенную обратно.
Это великая космическая борьба между расширением и гравитацией. Миллиарды лет наблюдатель не мог быть уверен, какая из них победит.
Читать полностью »
Крылатая Юнона ослепнет у Юпитера
2016-07-04 в 2:19, admin, рубрики: "Юнона", juno, астрономия, космонавтика, Научно-популярное, физика, ЦКА
Много лет пировал Юпитер со своими возлюбленными в холодных чертогах внешней Солнечной системы. Ио, Европа и Каллисто делили с Юпитером стол, а Ганимед наливал вино. Но люди, известные своим любопытством, силой прометеева огня отправили автомат подглядывать за пиршеством. Не воздающие должного почтения богам даже посмели назвать автомат Юноной, в честь жены Юпитера, которую он не пригласил на пир. Разгневался тогда Юпитер, и, засияв нестерпимо ярким полярным сиянием, ослепил Юнону.
Читать полностью »
Спросите Итана №67: тёмная материя против тёмной энергии
2016-06-30 в 22:29, admin, рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Научно-популярное, спросите итана, тёмная материя, тёмная энергия, физикаВселенная выглядит причудливо: изобилие галактик, множество кластеров, но нет ничего сильно больше по размеру. Почему она стала именно такой?
Мы неправдоподобно небрежно относимся к формированию наших верований, но находим в себе неоправданную страсть к ним, как только кто-то предлагает лишить нас их компании
— Джеймс Харви Робинсон
Конечно, у большинства из нас есть представления о том, как наша Вселенная стала такой, какая она есть. Но некоторые детали, неважно, насколько они научно обоснованы, сбивают с толку. На этой неделе мне задаёт вопрос Том Андерсон:
Тёмная материя притягивает, тёмная энергия отталкивает. Тёмная энергия непрерывно поддерживает расширение пространства между гравитационно связанными галактиками/кластерами, и текущее научное представление состоит в том, что она будет вечно расширяться, охлаждаться и всё закончится «большим замерзанием». Но гравитационно связанные системы не расширяются, и совместная сила тяготения тёмной и обычной материи равна или превосходит силе отталкивания тёмной энергии и обычной энергии. Почему же Вселенная вообще расширилась после Большого взрыва? Почему тёмная материя не оказала противодействия тёмной энергии в начале Вселенной?
Вопрос насыщенный, так что давайте разделим его на части.
Принципы работы Вселенной и формирования структур, таких, как звёзды, галактики и кластеры, находятся за пределами нашего бытового опыта. Если крайне упростить, то Вселенная состоит из расширяющегося пространства-времени, и скорость расширения начинается с какого-то значения, определённого физикой космической инфляции и тем, как заканчивается инфляционный период.
Читать полностью »
Спросите Итана №66: Мы что, нашли тёмную материю?
2016-06-30 в 6:22, admin, рубрики: астрономия, Научно-популярное, спросите итана, тёмная материя, тёмная энергия, физикаНи в коем случае. Найденное нами, пусть и загадка, но уж точно не потерянная масса нашей Вселенной
Время вбирает всё в себя, время уносит прошлое всё дальше, и наконец остается только темнота. Тьма.
— Стивен Кинг
Но у нас пока ещё не конец времени, а конец недели. Время для ответа на следующий вопрос колонки «Спросите Итана», где, выбирая среди очень хороших вопросов, я выбрал вопрос Джо Лэтона, который спрашивает про недавнюю новость:
Я читаю множество заголовков в физических изданиях, типа «Исследователи обнаружили возможный сигнал от тёмной материи». Не могли бы вы, с присущей вам выразительностью, пояснить предысторию вопроса и суть данных новостей?
Давайте же дадим Джо то, что ему нужно!
Во-первых, существует проблема тёмной материи. Изучая галактический кластер – например, такой, как скопление Волосы Вероники на фото выше, мы можем применить два способа измерения его материи:
- Посмотреть на весь спектр электромагнитных сигналов, исходящих от него, включая не только испускающие свет звёзды, но и свет, испускаемый и поглощаемый в других частях спектра. Это даст нам информацию о количестве газа, пыли, плазмы, нейтронных звёзд, чёрных дыр, карликов и даже планет, находящихся внутри.
- Проследить движение объектов в кластере – в этом случае, отдельных галактик – и использовать знания законов гравитации для вычисления их общей массы.
Сравнив полученные значения, мы увидим, принадлежит ли вся масса нормальной материи, или же там должно быть что-то ещё, сделанное не из протонов, нейтронов и электронов.
Читать полностью »
Спросите Итана №66: магнетизм издалека
2016-06-28 в 9:19, admin, рубрики: астрономия, галактики, звезды, Магнетизм, Млечный Путь, Научно-популярное, физикаДостаточно сложно измерить даже магнитное поле Земли – как же мы тогда меряем его у Солнца, звёзд и удалённых галактик?
Не бывает ничего слишком чудесного, чтобы быть правдой, если только это согласуется с законами природы
— Майкл Фарадей
И снова у нас конец недели, и время для еженедельного ответа на ваши вопросы. Я просмотрел пришедшие вопросы, среди которых были и очень хорошие, но победителем становится Форбс Хирш, который спрашивает:
Как мы можем измерить магнитные свойства на расстоянии? Обычно это связано с Солнцем, северными или южными склонениями, силами, и т.п. Как мы можем «почувствовать» магнитные силы на таких расстояниях?
Начнём с того, чем мы занимаемся здесь, на Земле.
Магнитные поля сами по себе не оставляют видимых, различимых следов. Мы можем видеть доказательства их существования только по тому, как они воздействуют на отзывающиеся на магнитные силы предметы. Это намагниченные или намагничиваемые материалы или же заряженные частицы, двигающиеся сквозь магнитные поля.
Читать полностью »
Спросите Итана №64: что происходит с материей при расширении Вселенной?
2016-06-26 в 10:50, admin, рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, материя, Научно-популярное, спросите итана, физикаПри расширении Вселенной излучение растягивается, и длины волн увеличиваются – но что происходит с материей?
Медленно растущее дерево приносит лучшие плоды
— Мольер
Сегодня конец недели, и поэтому мы, просмотрев ваши вопросы, выбрали один, который получит ответ в нашей колонке. Спрашивает Андрей Новак:
Теория Большого взрыва утверждает, что при расширении пространства-времени свет смещается в область увеличения длин волн. А влияет ли это расширение на частицы материи? Ведь их размер конечен.
Удивительный вопрос, если задуматься.
С одной стороны, удивительная история, начавшаяся в нашей Вселенной около 13,8 миллиардов лет назад, продолжает развиваться. Вся материя во Вселенной, во всех её формах, была в горячем и плотном состоянии, и расширялась. Она расширялась не так, как это происходит у фрагментов взрыва, но как тесто, подходящее в печи.
Если вы представите все частички материи в виде атомов хлеба, вы начнёте понимать, как работает расширение Вселенной.
Читать полностью »