в каких единицах измеряется сила

123 новых закона - сесть проще, иногентом стать проще, новая пионерия и т.д.

Проект "Агентство" приводит главные изменения

телеграм

Срочно: ученые отказались от эталона килограмма из сплава иридия и платины. Теперь определять килограмм будут через постоянную Планка

Эталоном килограмма был металлический цилиндр, который хранится под тремя герметичными куполами. Ученые решили, что он не годится для точных измерений, так как со временем теряет атомы вещества, что приводит к изменению массы. В некоторых отраслях, например, в космической промышленности, даже настолько небольшая погрешность может быть критической.

Теперь ученые будут считать килограмм с помощью постоянной Планка, которая описывает поведение частиц и волн на атомном уровне. Несмотря на это изменение, сама единица измерения массы останется прежней — теперь ее просто вычисляют иначе.

На конференции также утвердили новое определение для единицы силы тока — ампера. Предыдущее значение основали в 1948 году на измерении силы, которая действует на параллельные с током проводники. Теперь же для определения ампера учитывается численное значение электрического заряда.

Еще ученые изменили определение единицы температуры — кельвина. Теперь кельвин связан с постоянной Больцмана, которая определяет связь между температурой и энергией. 

А единица количества вещества — моль — теперь высчитывается с помощью постоянной Авогадро и не связана со старым эталоном килограмма.

Лазерный луч притянул макроскопический объект.

Китайские физики сообщили о том, что им удалось заставить лазерный луч видимого диапазона притягивать макроскопический объект в условиях низкого давления. В основе продемонстрированного эффекта лежит сила Кнудсена, которая возникает из-за разности температур в тонкой пленке. Ученые смогли добиться микроньютоновой тяги, приложенной к миллиграммовому объекту. По их мнению, новая технология будет полезна в условиях ближнего космоса или атмосферы Марса. 

А в XX веке физики даже нашли этому эффекту практическое применение — они создали оптический пинцет. Суть его работы заключается в фокусировке лазерного луча в точку пространства, вокруг которой возникает градиентная сила, удерживающая тела вблизи нее. Это изобретение было удостоено Нобелевской премии по физике 2018 года.

Оптические пинцеты совершили революцию в биологии, химии и физике благодаря своей способности к манипуляции атомами, нано- и микрообъектами. Однако более массивные тела свет удерживать не способен. Тем не менее, в условиях невесомости давление света может быть ощутимым. На этом основана технология солнечного паруса.

Передача импульса от фотонов к парусу при поглощении или отражении — не единственный механизм, который может заставить массивные тела двигаться. В 2021 году Азади с коллегами смогли оказать световое давление на полимерный диск диаметром шесть миллиметров и толщиной в полмикрометра за счет силы Кнудсена, которая возникает из-за разницы температур по обе стороны тонкой пленки. Теперь же физики из Университета науки и технологий в Циндао во главе с Лэй Ваном (Lei Wang) заставили макроскопический объект таким же способом притянуться под действием лазера, реализовав, по сути, концепцию притягивающего луча.

Температура характеризует среднюю кинетическую энергию молекул в газе. Если с одной стороны пленки температура больше, чем с другой, передача ей импульса будет несимметричной, и может возникнуть сила Кнудсена. Однако для этого толщина пленки должна быть сопоставима с длиной свободного пробега молекул газа, которая, в свою очередь, связана с давлением. Если давление слишком большое, этот эффект незаметен на фоне флуктуаций передаваемого импульса. Если, наоборот, слишком маленькое — количество соударений окажется слишком мало, чтобы создать ощутимую тягу. Ранее авторы исследовали этот эффект для пористых графеновых губок и обнаружили максимум кнудсенновской тяги при пяти паскалях.

Чтобы заставить тягу работать против направления луча, ученые размещали кусочек пористого графена размерами 5×3×0,5 миллиметра на стеклянной подложке толщиной 0,17 миллиметра. Стекло прозрачно для видимого излучения и потому остается холодным, в то время как графен хорошо его поглощает и нагревается. Таким образом, если светить на образец лазером со стороны стекла при низком давлении, луч должен его притягивать.

На первом этапе физики качественно исследовали эффект с помощью крутильного маятника в прозрачной вакуумной камере. Они наблюдали притяжение при облучении образца несфокусированными лазерными лучами на длинах волн 360, 488 и 532 нанометра мощностями в десятки милливатт. Для 488 нанометров физики увидели линейное увеличение отклонения с 1 до 8,3 градуса с ростом мощности с 17 до 85 милливатт. Эксперименты с давлением также подтвердили, что при пяти паскалях сила Кнудсена максимальна.

Авторы не смогли измерить непосредственно силу с помощью крутильного маятника, поэтому во второй части работы использовали более традиционный гравитационный маятник. Он представлял собой медную пластину, подвешенную на медной жерди, к концу которой был присоединен образец. Для контроля отклонения они напыляли небольшую золотую пленку, которая играла роль зеркала, отражающего дополнительный измеряющий луч на экран с линейкой, расположенный в трех метрах от вакуумной камеры. Механический анализ связал показания линейки с силой тяги.

В результате физики узнали, что 488-нанометровый луч мощностью 85 милливатт притягивает образец с силой 0,8 микроньютона. Примечательно, что это на три порядка больше, чем сила светового давления, которая в условиях эксперимента составила 0,28 наноньютона. Авторы уверены, что лазерные лучи, работающие по такому принципу, могут быть полезны в условиях разреженной атмосферы, например, в ближнем космосе или на Марсе.

Потенциально самый крупный объект Облака Оорта оказался огромной кометой

Недавно открытый транснептуновый объект 2014 UN271, который считался возможно самым крупным теломОблака Оорта из когда-либо обнаруженных (диаметр 2014 UN271 оценивается в 130–370 километров), оказался огромной кометой. К такому выводу астрономы пришли, обнаружив у него кому. Циркуляр опубликован на сайте Центра малых планет.

Об открытии 2014 UN271 было объявлено 19 июня 2021 года, оно было сделано в рамках обзора DES (Dark Energy Survey). Первоначальные наблюдения за объектом показали, что его текущий орбитальный период составляет 3 миллиона лет, а афелий его орбиты достигает внутренней части облака Оорта (~50 000 а.е., согласно вики). Предварительная оценка размеров 2014 UN271 позволяла предположить, что это достаточно крупный объект, возможно карликовая планета.

Новые наблюдения за объектом, проведенные 22 июня 2021 года при помощи 1-метрового телескопа Sutherland наземной сети LCOGT, показали, что он проявляет активность и обладает немного ассиметричной комой, что характерно для комет. На момент наблюдений 2014 UN271 находился на расстоянии 20,18 астрономических единиц, яркость была оценена в 19,8 звездной величины, что несколько больше, чем предсказывалось. Его орбита сильно (95,4 градуса) наклонена относительно плоскости эклиптики и вытянута (эксцентриситет 0,99)

Наличие комы подтверждается и данными наблюдений телескопа SkyGems в Намибии.

В связи с этим Центр малых планет 24 июня 2021 года переклассифицировал объект как комету, теперь она имеет обозначение C/2014 UN271 (Бернардинелли-Бернштейн). Ожидается, что в начале 2031 года комета пройдет свой перигелий, находящийся на расстоянии примерно 10,5 астрономических единиц от Солнца. Ученые надеются провести ряд наблюдений за ней, так как они могут дать уникальную информацию о свойствах и составе тел, оставшихся со времен формирования Солнечной системы. 

ссылка на гифку

*Точка пересечения плоскости эклиптики на гифке показана изменением цвета траектории и находится немного за Сатурном (желтенький)

Сурс