по сути, человек в космосе — это про эти дни и про дни в 50 лет назад. Международная космическая станция уже детский сад: в масштабах Земли она немногим выше, чем самолеты летают.
Рубрика: Physics
Молния Wild House Shaker: Раритетные 401 kA | 2026-03-21T12:55:02
У нас вчера ночью была гроза. Весь каунти на ушах, потому что все думают, что незадолго от полуночи что-то взорвалось. В соцсетях по несколько сообщений подряд. Короче, это был гром. Но несколько более редкий, чем нормальный. Вызван молнией 401 kA, таким присваивается имя Wild House Shaker. Типичная молния — 30 kA. Если цифрам можно верить, то 401 kA — это прямо очень дохрена. Наверняка скажут, что такой молнии не было десятки лет у нас.
Прикладываю интересную карту.
Точки на карте показывают суперболты — молнии с энергией не менее 1М Дж. Красные точки — особенно мощные суперболты с энергией более 2М Дж. То есть, чаще всего суперболты происходят в северо-восточной части Атлантики и в Средиземном море, а также реже — в Андах, у берегов Японии и возле Южной Африки.
вот что рассказывает та страничка, с которой я взял карту (перевод):
«Новая работа показывает, что суперболты чаще всего возникают над Средиземным морем, северо-восточной Атлантикой и над Андами, а также в меньших количествах — к востоку от Японии, в тропических океанах и у южной оконечности Африки. В отличие от обычных молний, суперболты чаще бьют над водой.
«Девяносто процентов молний происходит над сушей», — сказал Холцворт (это главный чувак по молниям, в универе Вашингтона).
«Но суперболты возникают в основном над водой, вплоть до самой береговой линии. Например, в северо-восточной Атлантике на картах распределения суперболтов хорошо видны очертания берегов Испании и Англии».
«Средняя энергия разряда над водой выше, чем над сушей — это мы знали», — сказал он. «Но это касается обычных уровней энергии. Мы не ожидали такой резкой разницы».
Время года для суперболтов также не совпадает с обычными закономерностями молний. Обычные молнии чаще всего возникают летом — три основных так называемых «дымохода молний» совпадают с летними грозами над Америкой, Африкой к югу от Сахары и Юго-Восточной Азией. Однако суперболты, которые чаще встречаются в Северном полушарии, происходят в обоих полушариях в период с ноября по февраль.
Причина такого распределения пока остаётся загадкой. В некоторые годы суперболтов значительно больше, чем в другие: конец 2013 года стал рекордным, а конец 2014 — вторым по величине, тогда как в другие годы таких событий было намного меньше.
«Мы предполагаем, что это может быть связано с солнечными пятнами или космическими лучами, но оставим это для будущих исследований», — сказал Холцворт.
«Пока что мы лишь показываем, что существует ранее неизвестная закономерность».
Эволюция понимания: истина или комфорт? | 2026-03-18T13:29:27
Мне пришла интересная философская мысль в голову. А что если эволюция существует не в нас (не в биологической жизни), а в нашей системе понимания законов мира 🙂 Ну то есть система понимания законов мира подстраивается под то, чтобы более менее все сходилось. То есть мозг строит внутреннюю галлюцинацию, и постоянно подавляет ее так, чтобы минимизировать ошибку предсказания. и тут большой вопрос — наша система понимания стремится к истине (абсолютному соответствию миру) или просто к комфорту (чтобы картинка в голове не рассыпалась)
С этим подходом есть проблема, что если не заглядывать в будущее, то на каждой итерации система понимания корректирует свою модель так, чтобы работало предсказание, но одновременно создаёт проблемы для следующей итерации, так как приходится учитывать и их уже. В итоге этот слоёный пирог накапливает противоречий и ограничений в таком объёме, что каждая следующая теория все сложнее и сложнее и обрастает множеством необъяснимых дыр. Появляется тёмная материя, излучения чёрных дыр, гравитационные волны и прочее прочее чтобы хоть как-то натянуть сову на глобус
Но да, это родственно вопросу математику открыли или изобрели
Компас потерял? Советы Физтеха по определению сторон света в Москве | 2026-03-13T18:41:30
Собеседник агентства, пресс-служба физтеха, разъясняет, как определять стороны света в случае, когда в Москве не работает навигация. Полярную звезду найти или по солнцу: встаёт на востоке, садится на западе. Напоминает про как определять стороны света по деревьям. Зяма, ты умеешь определять стороны света по деревьям? — А шо тут уметь? Елка — север, пальма — юг!
А вообще пресс-служба физтеха видимо не знает, что для Москвы годовая амплитуда движения точки восхода составляет почти 90 градусов. То есть, она только иногда (вот в марте сейчас) действительно совпадает с востоком. Зато она знает слово «астеризм». Думаю, большинство читателей поставит его куда-то рядом со словом метеоризм
Косинусы военного времени: от теории к абсурду | 2026-03-11T22:00:50
«Товарищи курсанты, в военное время значение косинуса может достигать 2, а в исключительных случаях, когда того требует сложившаяся на фронтах обстановка, даже 3!»
Метр, маятник и магия числа π | 2026-03-01T17:11:27
Оказалось, что π² ≈ g — это не какое-то мистическое совпадение. Когда первые ученые размышляли над определением метра, было одно элегантное предложение: сделать метр равным длине маятника, которому требуется ровно одна секунда, чтобы качнуться из одной стороны в другую.
Для математического маятника период колебаний рассчитывается по формуле: T = 2π √(L / g). Если мы примем длину L = 1 метр и установим полный период T = 2 секунды (чтобы на один полувзмах уходила ровно 1 секунда), из уравнения следует: g = π² (м/с²).
Позднее определение метра изменили: его привязали к одной десятимиллионной части расстояния от экватора до Северного полюса по меридиану, проходящему через Париж. Но это геодезическое определение было вдохновлено более ранней идеей с маятником. И, что примечательно, оба подхода совпадают с точностью до 1%. По сути, поскольку старое «маятниковое» определение долгое время было основным кандидатом, значения подогнали так, чтобы новый метр был удобен и близок к привычным на тот момент измерениям.
А еще интересно, что число секунд в году примерно соответствует числу пи * 10^7. Орбитальная скорость Земли составляет около v = 30 км/с. Расстояние от Солнца до Земли — примерно r = 150 000 000 км. Таким образом, за год Земля проходит путь около d = 2 * π * r. Тогда период обращения равен T = d/v = π * 2 * r/v = π * 10⁷ секунд.
Как самолетный след пророчит погоду | 2026-01-24T02:34:49
Гуляем с Юки, и вижу через все небо идёт очень чёткая и узкая полоса явно(видимо, самолёт пролетел), и обычно инверсионный след довольно быстро пропадает, но сегодня он необычно чёткий и длинный.
Начал разбираться, оказывается, что это — надёжный признак изменения погоды, конкретно прихода снега или дождя: а у нас как раз ожидается завтра внезапный снегопад по колено. Если коротко: самолетный след работает как индикатор влажности на больших высотах.
Вот как это устроено:
Для того чтобы инверсионный след не испарился, а начал «размазываться», воздух на высоте 8–10 километров должен быть очень влажным (перенасыщенным влагой). Если воздух сухой, ледяные кристаллы из двигателя быстро превращаются в невидимый пар (сублимируются). Если воздух влажный, кристаллам некуда испаряться. Напротив, они начинают притягивать к себе лишнюю влагу из окружающей среды и расти. Высокая влажность на больших высотах — это верный признак приближения теплого атмосферного фронта.
Различия в научных терминах: от России до мира | 2026-01-14T04:46:24
Сегодня с удивлением узнал, что сила Кориолиса оказывается произносится как сила КориолИса, а не кориОлиса, как нас в школе учили. Начал разбираться, а что еще не так, и выяснилось удивительное.
Оказывается, то, что у нас называлось законом Гей-Люссака, во всем остальном мире называется Законом Шарля, а то, что у нас называлось Законом Шарля, во всем мире называется Законом Гей-Люссака.
Декартова система координат тут Carthesian. Cartesius — это просто латинизированное имя Рене Декарта.
В наших учебниках закон сохранения массы называется Законом Ломоносова — Лавуазье (что вступило в хим. реакцию = массе образовавшихся веществ). Во всем остальном мире это исключительно Закон Лавуазье (Lavoisier’s Law). Ломоносов тут затесался только из-за «сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому».
Еще оказалось, что если на английском придется кому-то объяснить теорему Пифагора, то без подсказки вообще невозможно догадаться, что это Пайтагорас. С греческими именами вообще беда. Фалес тут произносится как Тейлиз.
Почему-то Roentgen в физике называют РентгЕном. Хотя он Рёнтген с ударением на ё.
В России трапеция — это четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две нет. В США наша трапеция называется Trapezoid. А словом Trapezium тут называют четырехугольник, у которого вообще нет параллельных сторон. В Великобритании же все наоборот. Наша трапеция — это Trapezium, а «кривой» четырехугольник — Trapezoid.
Тайны стекла: между мифом и наукой | 2025-11-21T23:58:35
Меня занесло в тему стекла и столько всего интересного узнал, делюсь. Все началось с того, что я прочитал про суперкритическое состояние вещества — оказалось, что линия, разделяющая жидкое и газообразное состояние на графике давления и температуры в какой-то момент обрывается, и дальше находится состояние вещества, которое ни то, ни сё. Начал читать про состояния (фазы) веществ, и наткнулся на то, что стекло это по сути состояние между жидким и твердым. Мол, оно течет, просто медленно. Этот миф популярен благодаря наблюдениям за средневековыми окнами, где стекло часто толще внизу, что приписывали «течению» под действием гравитации, и он даже упоминался в школьных учебниках. На самом деле стекло — это аморфное твёрдое тело с чрезвычайно высокой вязкостью при комнатной температуре, и оно не течёт заметно даже за миллиарды лет; неравномерная толщина старых стёкол объясняется технологиями производства, когда более толстый край устанавливали вниз для устойчивости.
Дальше полез почитать про стекло еще. Оказалось, что причина, по которой стекло может быть прозрачным коренится в квантовой механике, конкретно в электронной структуре материала, а не из-за плотности частиц. Суть в том, что для поглощения фотона электрон должен перейти с одного энергетического уровня на другой, но в диоксиде кремния ширина запрещённой зоны (band gap) настолько велика, что энергии фотонов видимого света физически не хватает для совершения этого «прыжка». В результате свет просто не может взаимодействовать с электронами и проходит сквозь материал насквозь, в то время как более высокоэнергетичное ультрафиолетовое излучение уже способно преодолеть этот барьер и поэтому поглощается стеклом.
Еще оказалось, что расплавленное стекло проводит ток. Причем механизм проводимости принципиально отличается от того, как проводят ток металлы. В медном проводе ток — это поток свободных электронов. В холодном стекле (изоляторе) электроны жестко связаны, а ионы заблокированы в твердой решетке.Но когда вы нагреваете стекло до расплавленного состояния (обычно выше 1000 градусов для силикатных), тепловая энергия разрушает жесткие связи решетки и стекло становится жидкостью, и ионы получают свободу передвижения. Ток в расплавленном стекле — это физическое перемещение заряженных атомов (ионная проводимость), а не просто «перетекание» электронов.
Зеленый оттенок, который вы видите с торца обычного стекла (как на картинке приложенной), оказывается, вызван ионами железа, присутствующими в виде примесей (~0.1%). Песок — это природный материал, и «вычистить» из него железо до нуля сложно и дорого. Осветленное стекло, где в десятки раз меньше ионов железа, оказывается, используют в солнечных панелях, и не для того, чтобы оно просто было прозрачнее. Железо жадно поглощает инфракрасный спектр (тепловую энергию), снижая КПД панели. Убирая железо, мы позволяем максимуму энергии дойти до кремниевых ячеек.
Ну и напоследок, самое «взрывающее мозг» (в буквальном смысле). Существуют так называемые «Батавские слёзки» (Prince Rupert’s drops). Если капнуть расплавленным стеклом в ледяную воду, внешняя оболочка капли остывает и затвердевает мгновенно, в то время как внутренняя часть всё ещё остаётся жидкой. Остывая, сердцевина пытается сжаться, но застывшая корка ей не дает. В итоге внутри капли консервируется колоссальное механическое напряжение (до 700 МПа).
Физика этого процесса создает парадокс: «головку» такой капли можно бить молотком, и она выдержит, так как сжатие поверхности делает её невероятно прочной (тот же принцип используется в закаленном стекле смартфонов). Но стоит лишь надломить тонкий хвостик, как баланс сил нарушается, и волна разрушения проходит по капле со скоростью пули (около 1,5 км/с), превращая её в стеклянную пыль прямо в руках.
А еще в физике есть понятие «металлические стёкла» (amorphous metals). Если охладить расплавленный металл со скоростью миллион градусов в секунду, атомы не успеют выстроиться в кристаллическую решетку и застынут в хаосе. Такой «стеклянный металл» обладает уникальной магнитной проницаемостью и прочнее титана, потому что в нём нет дефектов кристаллической решетки, по которым обычно идет разрушение. Так что стекло — это гораздо более широкое понятие, чем просто прозрачная субстанция в наших окнах 🙂
Единственный пример штучки из этого материала, аморфного металла, Liquidmetal, который я встречал — не поверите , скрепка iPhone.
Кстати, та самая аморфная структура стекла, о которой я писал выше, даёт ему неожиданное преимущество — сверхъестественную остроту. Если взять скальпель из лучшей хирургической стали и посмотреть на него под электронным микроскопом, его лезвие будет похоже на рваную пилу. Это неизбежно: сталь состоит из кристаллических зерен, и заточить её ровнее размера зерна невозможно.
А вот обсидиан (вулканическое стекло) при раскалывании дает кромку толщиной всего в 3 нанометра (это примерно 1/30000 толщины человеческого волоса). В этом нет магии, просто у стекла нет кристаллической решетки, которая мешала бы сделать идеально ровный скол вплоть до молекулярного уровня. Поэтому обсидиановые скальпели до сих пор используют в сложнейших операциях на глазах — разрез получается настолько чистым, что клетки ткани травмируются минимально, и заживление идет быстрее.
И еще один мощный инженерный кейс — витрификация (остекловывание). Именно стекло человечество выбрало как самый надежный «сейф» для ядерных отходов. Жидкие радиоактивные отходы смешивают со специальными добавками, плавят и остужают в блоках. Хитрость в том, что опасные изотопы не просто залиты внутрь, они химически встраиваются в атомную сетку стекла. Стекло химически инертно, оно не ржавеет, как металл, и не разлагается тысячи лет. Это, пожалуй, единственный материал, которому инженеры доверяют хранение опасных веществ на геологических масштабах времени. Да, на разложение выброшенной вами бутылки уйдет где-то миллион лет.
Ну и последнее. Если копнуть в историю, выясняется, что римляне занимались нанотехнологиями за 1600 лет до того, как мы придумали само это слово. В Британском музее стоит «Кубок Ликурга» (IV век н.э.). Если смотреть на него при обычном освещении — он зеленоватый и непрозрачный. Но если поместить источник света внутрь кубка, стекло вспыхивает ярко-красным рубиновым цветом.
До 1990-х годов ученые не могли понять, как это сделано. Электронный микроскоп показал: римские мастера добавили в стекло золото и серебро, размолотые до наночастиц размером около 50 нанометров (это в 1000-1800 раз тоньше волоса). Именно такой размер частиц запускает квантовый эффект поверхностного плазмонного резонанса: электроны в металле начинают колебаться так, что поглощают одни длины волн и пропускают другие в зависимости от угла падения света. Самое смешное, что римляне сделали это эмпирически, «на глаз», а мы только сейчас научились повторять это сознательно в фотонике. Ну насколько можно на глаз оперировать золотой пылью 50 нм. Этот момент потребовал дополнительного гуглежа.
Римляне вряд ли могли механически размолоть металл до 50 нанометров — у них не было таких жерновов.
Вероятнее всего, они добавляли золото и серебро в виде солей или фольги в расплавленную стеклянную массу. Наночастицы образовывались не путем дробления, а путем кристаллизации и осаждения из расплава при очень точном температурном режиме («наводке» стекла). Это еще более сложная химия, чем просто помол.
Самое поразительное не то, что они это сделали, а то, что пропорция золота к серебру была выдержана идеально. Если изменить концентрацию золота всего на 1%, цвет уже не будет таким чистым рубиновым. Это говорит о том, что мастера владели технологией невероятно точно, хотя, вероятно, не понимали механизма. Ну и то, что у них было дохрена времени на всякую ерунду;) видимо, много поколений положили на это жизнь экспериментов. Потому что непонятно зачем это все.
Существует красивая гипотеза (не доказанная, но популярная), что кубок мог использоваться как детектор. Если налить в него другую жидкость (например, спирт с примесями или яд), коэффициент преломления меняется, и цвет «вспышки» может измениться.
Магия фракталов: Метод Хаоса в действии | 2025-10-04T15:32:25
Интересную штуку сегодня прочитал. Про фракталы. Если взять любые три точки, образующие треугольник, и взять любую (четвертую) точку где-нибудь, а затем кидать кубик, граням которого сопоставлены первые три точки. Далее двигаемся от текущей точкина сторону точки, соответствующей выпавшему на кубике, и на полпути ставим точку, она становится текущей. После множества итераций точки начинают образовывать форму треугольника Серпинского — тот, что изображен на приложенной картинке. Интуиция говорит, что треугольник должен быть весь закрашен, ведь это случайные движения в трех направлениях от случайно взятой точки, но вот нет. Причем он получится, если даже в качестве начальной точки взять точку внутри будущего пустого треугольника (да, несколько точек будут портить картину, но и только). Если в начале нашего опыта взять не три точки, а пять или шесть, то фигуры будут образовываться другие — см. приложенную картинку. Этот графический метод называется Метод Хаоса.
Кстати, это вроде очевидно, но вдруг — все изображенные фигуры имеют нулевую площадь.
Если взять два треугольника и с одной вероятностью p двигаться к случайным вершинам первого, а с (1-p) двигаться к случайным вершинам второго, то получится папортник Барнсли (картинка №2).
Люблю такие штуки, потому что они с первого взгляда кажутся магией:)
(Примерно из такого же класса задачка по автосинхронизации метрономов)
Being in America 