Глубоко уважаемые пидоры, нужна помощь.
Мне стало интересно, возможно ли теоретически сделать эндотермическую бомбу(для тушения пожара, например)
Как идея, использовать сжатую воду.
Подскажите, как расчитать, сколько энергии будет затрачено при сжатии одного литра воды до 0.5 литров?
Группа британских учёных опубликовала в журнале Nature статью, в которой сообщила о создании наиболее точной модели чёрной дыры. Прямое наблюдение этих объектов в природе крайне затруднено, поскольку чёрные дыры блокируют электромагнитное излучение. Поэтому лабораторное моделирование — это один из путей изучить их свойства и сопоставить с теоретическими представлениями.
Нейрокартинка для набивая классов
В качестве основы лабораторной модели чёрной дыры учёные из Ноттингемского университета, Королевского колледжа Лондона и Университета Ньюкасла представили охлаждённый до сверхтекучего состоянии изотоп гелий-4. Вещество охладили до -271 °C и закрутили в воронку.
В одном из ранних исследований учёные обратили внимание на то, что воронка воды сильно напоминает гравитационные явления искажения пространства-времени вблизи чёрных дыр. Использование для моделирования жидкости в сверхтекучем состоянии с охлаждением едва ли не до абсолютного нуля привносит в процесс квантовые свойства, а это — путь к квантовой теории поля и сути квантового поведения чёрных дыр. По крайней мере, на уровне квантовой механики ряд процессов должны проходить одинаково и это можно соотнести с теорией.
«Использование сверхтекучего гелия позволило нам изучить крошечные поверхностные волны с большей детализацией и точностью, чем в наших предыдущих экспериментах в воде, — пояснил физик Патрик Шванчара (Patrik Švančara) из Ноттингемского университета, который руководил исследованием. — Поскольку вязкость сверхтекучего гелия чрезвычайно мала, мы смогли тщательно исследовать их взаимодействие со сверхтекучим торнадо и сравнить полученные результаты с нашими собственными теоретическими прогнозами»
«Торнадо в стакане»
Изучая «торнадо в стакане», исследователи смогли выявить сходство между вихревым потоком и влиянием вращающейся чёрной дыры на искривленное пространство-время вокруг нее. В частности, исследователи наблюдали стоячие волны, аналогичные связанным состояниям чёрной дыры, и возбуждения, аналогичные кольцевому замыканию новообразованной чёрной дыры. И это только начало. Теперь, когда исследователи продемонстрировали, что их эксперимент работает так, как они задумали, «вихрь» готов открыть новую область науки о чёрных дырах.
Статья спизжена отсюда
Загадка южнокорейского «комнатного сверхпроводника» LK-99 разгадана в рекордные сроки. Мировое научное сообщество не могло пройти мимо такой «сенсации», а накопленный в поисках высокотемпературной сверхпроводимости опыт позволил быстро повторить эксперимент южнокорейских учёных и оценить его с точки зрения теории.
Чистые кристаллы LK-99, выращенные группой из института исследований твердого тела им. Макса Планка в Штутгарте, Германия
Увы, судя по всему, революция в сверхпроводимости откладывается. Два основных индикатора сверхпроводимости — это левитация в магнитном поле (эффект Мейсснера) и резкое падение удельного сопротивления току — были объяснены с позиций обычной физики и не имеют никакого отношения к сверхпроводимости. Южнокорейских учёных подвели загрязнённые примесями образцы и ограниченные знания в ряде областей химии.
В конце июля группа южнокорейских учёных выложила на сайт препринтов научных статей две работы на английском языке, в которых рассказала о сенсационном открытии материала LK-99, который обладал сверхпроводимостью при комнатной температуре и обычном давлении. Подобное открытие очень сильно изменило бы наш мир. По крайней мере в энергетике, где потери от транспортировки электричества очень и очень велики и постоянно растут. Одна из статей была дополнена теоретическими выкладками, которые выглядели достаточно убедительно, чтобы к открытию отнеслись со всем вниманием.
Первые попытки синтезировать LK-99 независимыми группами дали противоречивый результат. Кто-то увидел «левитацию», у кого-то получилось измерить нулевое сопротивление току при комнатных температурах, а у кого-то и вовсе ничего не получилось. Не обошлось и без фейков, что только добавило путаницы. Серьёзной проблемой для независимого синтеза LK-99 стало то, что авторы исследования не предоставили детального описания синтеза абсолютно чистого материала и, судя по всему, сами стали жертвой собственной оплошности.
Следует сказать, что современные теоретические инструменты позволяют моделировать электронную и атомарную структуры материалов и очень точно описывать их химические и физические свойства. Но при наличии неизвестных по объёму и составу примесей такие расчёты обычно ошибочны, что, похоже, произошло в случае с LK-99. По горячим следам этот материал был проверен с помощью теории функционала плотности и отчасти подтверждал открытие южнокорейской команды. Как сегодня становится понятно, теоретиков подвели исходно ошибочные данные экспериментаторов.
Точку в «сверхпроводимости» LK-99 поставили учёные из Института исследования твердого тела Макса Планка в Штутгарте (Германия). Они вырастили кристаллы LK-99, а не синтезировали его методом отжига, как это сделали корейцы. Выращивание позволило избежать появления примесей в материале и, прежде всего, сульфида меди (Cu2S), который, как становится ясно, и стал причиной «сенсационного» открытия.
Сверхчистый материал LK-99 (Pb8.8Cu1.2P6O25) оказался не сверхпроводником, а очень даже хорошим изолятором. При этом материал проявлял некоторые свойства ферромагнетизма и диамагнетизма, но совершенно недостаточные даже для частичной левитации.
«Поэтому мы исключаем наличие сверхпроводимости, — заключили авторы. — Когда у нас есть монокристаллы, мы можем чётко изучать внутренние свойства системы». Опираясь на визуализацию электронной структуры чистого материала, немецкие исследователи показали, что она не допускает проявления сверхпроводимости, а её признаки в южнокорейском эксперименте, скорее всего, проявлялись за счёт наличия в образцах примесей сульфида меди.
Отдельно о свойствах сульфида меди высказался другой учёный — химик Прашант Джайн (Prashant Jain) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне. Он указал, что температура 104,8 °C, при которой корейцы фиксировали десятикратное падение удельного сопротивления материала примерно с 0,02 Ом/см до 0,002 Ом/см — это температура фазового перехода сульфата меди. Естественно, что при фазовом переходе сопротивление материала меняется, о чём южнокорейские учёные должны были бы знать.
Тем самым загрязнение образцов LK-99 примесями в техпроцессе «на коленке» и незнание некоторых аспектов их химического поведения привели к тому, что южнокорейские учёные приняли желаемое за действительное — увидели в двух случайных признаках сверхпроводимость, которой там не было.
Статья спизжена отсюда
Плотность некоторых крупных астероидов может в разы превышать плотность любых известных на Земле элементов. Это должно указывать на то, что «космические камни», по крайней мере частично, могут состоять из неизвестных типов очень плотной материи, которые нельзя изучить с помощью «стандартной модели физики». Авторы нового исследования попытались объяснить чрезвычайно высокую плотность одного из таких крупных астероидов.
Орбита астероида (33) Полигимния и его положение в Солнечной системе
В середине XX века советский физик-ядерщик Геогий Флеров со своими подопечными смог синтезировать в лаборатории ряд сверхтяжелых элементов, включая унунквадий с атомным номером (Z) 114, впоследствии его переименовали в флеровий в честь физика.
Под атомным номером (порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов таблицы Менделеева) понимают количество положительных элементарных зарядов в атомном ядре. На сегодня в периодической таблице числятся 118 элементов, в природе встречается 92 из них, остальные 26 получены искусственно. Чем выше атомный номер элемента, тем он «тяжелее».
Советские ученые предположили, что все элементы, полученные в лаборатории, должны были когда-то существовать на Земле, но с течением времени они распались. Действительно, их следы, пусть и ничтожные, находят на нашей планете. Например, следы нептуния (Z=93) обнаружены в урановых рудах — это продукты ядерных реакций под действием нейтронов космического излучения и спонтанного деления урана.
Флеров выдвинул гипотезу, что в природе должен существовать «остров стабильности сверхтяжелых ядер» — группа сверхтяжелых элементов, находящаяся за пределами уже открытой части таблицы Менделеева.
Остров стабильности на карте изотопов
Сегодня физики разделяют сверхтяжелые элементы на две группы:
— С атомным номером от 105 до 118, которые были получены искусственно, но при этом радиоактивны и нестабильны, с очень коротким периодом полураспада, и, следовательно, они представляют только академический и исследовательский интерес;
— Элементы «острова стабильности» с атомным номером больше 118. Они пока не наблюдались в природе, но для некоторых из них были предсказаны свойства. В частности, расчеты показывают, что могут существовать элементы до Z=164, при этом они могут оставаться стабильными на протяжении долгого времени.
Поскольку плотность элементов, как правило, возрастает с увеличением их атомной массы, можно ожидать, что элементы «острова стабильности» будут чрезвычайно плотными.
На Земле самый плотный стабильный элемент — металл осмий (Z=76) — 22,59 г/см3, его плотность почти в два раза больше, чем внутреннего ядра Земли. Однако в космосе встречаются объекты с плотностью элементов намного выше, чем у осмия, — так называемые компактные сверхплотные тела (compact ultradense objects, CUDO).
Один из ярких примеров таких объектов — астероид Главного пояса (33) Полигимния: согласно расчетам, его плотность составляет около 75 г/см3. Группа американских физиков из Аризонского университета попыталась объяснить эту особенность астероида. Ученые задались целью рассчитать атомную структуру и свойства сверхтяжелых элементов Полигимнии (около значения Z=164), используя модель атома Томаса — Ферми. Результаты работы опубликованы в The European Physical Journal Plus (здесь можно ознакомиться с ее полным текстом).
«Мы выбрали эту модель, несмотря на ее неточность, за то, что она позволяет систематически изучать атомную структуру потенциальных сверхтяжелых химических элементов, которых нет в известной периодической таблице. Кроме того, с ее помощью можно исследовать множество атомов за короткое время», — объяснил ведущий автор исследования Ян Рафельски.
Плотности элементов с атомным номером от 1 до 100. Красными треугольниками отмечены тяжелые металлы. Красный треугольник в правом верхнем углу — осмий (Z=76), самый плотный стабильный элемент на Земле
Расчеты физиков показали, что элементы, которые имеют атомные номера близкие к 164, могут быть стабильными и при этом их плотность может составлять от 36,0 до 68,4 г/см3 — значение очень близкое к значению плотности, полученному при изучении Полигимнии (75 г/см3).
Авторы сделали вывод, что на астероиде могут находиться сверхтяжелые элементы «острова стабильности». Если оценки плотности верны, то, скорее всего, Полигимния состоит из неизвестных на сегодня сверхтяжелых ядер элементов, которые пока невозможно изучить на Земле — по крайней мере, при современном уровне возможностей в области получения атомных ядер.
Предсказанные границы массовой плотности сверхтяжелых элементов в областях атомных номеров Z = 114, 140 и 164 (зеленые точки), пунктиром линейная интерполяция
Стоит отметить, что на вопрос об «острове стабильности» есть и иная точка зрения. Ряд ученых считают, что такие элементы в любом случае не могут быть достаточно долгоживущими, а обнаружение астероидов с аномальной плотностью (типа Полигимнии) может объясняться ошибками в астрономических наблюдениях. Окончательно прояснить вопрос могли бы только исследовательские миссии к таким телам.
Статья спизжена отсюда
Профессор Eugene Oks физического факультета университета Auburn (США) предложил объяснение таинственной "тёмной материи", из которой на 85% состоит наш мир: это водород в некотором другом состоянии. Если решить уравнение Дирака (спин + релятивизм) для атома водорода, принимая во внимание конечный объём, занимаемый протоном, образуется не одно, а два решения. Первое решение классическое: водород, как мы его знаем.
Второе решение необычное: водород перестаёт реагировать с электромагнитным излучением (фотонами), остаётся "тёмным". На каждый обычный атом водорода приходится пять "тёмных".
Утверждается, эта что гипотеза уже получила экспериментальное подтверждение.
https://researchoutreach.org/articles/hydrogens-second-flavour-solution-to-dark-matter/
RustyTacos05.01.202218:51ссылка
AndreyZhuk05.01.202218:54ссылка
"Ученые изучили один из кинжалов, найденных на мумии Тутанхамона, и подтвердили давно бытовавшее мнение, что кинжал фараона сделан из металла внеземного происхождения, а именно – из метеоритного железа. Сенсация? Не совсем. Железный кинжал в гробнице бронзового века – лишь часть более масштабной и весьма увлекательной истории о роли современных технологий в "возрождении исторической науки".
Тутанхамон жил, правил и умер в XIV веке до нашей эры, когда все прогрессивное человечество довольствовалось бронзой, а до распространения железа в Египте оставалось еще несколько столетий. В 1922 году археолог Говард Картер обнаружил гробницу юного фараона, снизу доверху заполненную сокровищами. Публику больше всего поразило невероятное количество золота, но ученых уже тогда крайне заинтересовали найденные в гробнице предметы из другого металла, более редкого и ценного: железа.
В гробнице нашли 16 миниатюрных железных лезвий, небольшой железный подголовник, браслет с железным амулетом "око Гора", а на теле фараона, под погребальными бинтами, обнаружились два кинжала: один с золотым клинком, второй – с железным.
Железный кинжал (ныне в коллекции Египетского музея в Каире) еще в 1925 году описал Говард Картер: "богато украшенный золотой кинжал с хрустальным навершием". Металл, из которого сделано лезвие, Картер не указал – хотя подозревал, что это железо, причем именно метеоритное.
В 1970-м и в 1994 годах ученые уже пытались выяснить, из чего сделано лезвие загадочного кинжала, но исследования дали сомнительные и противоречивые результаты. Главная заслуга современных исследователей в том, что они положили конец многолетним спорам и сомнениям.
Египетско-итальянская группа ученых под руководством Даниэлы Комелли (Daniela Comelli), физика из Миланского технического университета, провела анализ клинка с помощью современного прибора: рентгенофлуоресцентного спектрометра. Прибор, что немаловажно, переносной: не кинжал вывезли из музея для исследования, а прибор привезли к кинжалу.
Научная статья содержит подробное описание кинжала фараона: "Искусно выкованный клинок из однородного металла, не тронутого коррозией, дополнен богато украшенной золотой рукоятью с навершием из горного хрусталя, а также золотыми ножнами с цветочным узором в виде лилий с одной стороны и узором из стилизованных перьев и головой шакала с другой".
Внимание ученых привлекли два факта: отсутствие коррозии (ржавчины) на клинке и мастерство древнего кузнеца, очевидно обладавшего навыками работы с крайне редким в ту эпоху металлом.
Данные рентгенофлуоресцентного анализа подтверждают метеоритное происхождение железа, что и объясняет отсутствие коррозии. "Метеоритное железо четко определяется по высокому содержанию никеля", — говорит руководитель исследования Даниэла Комелли.
Действительно, железные метеориты состоят в основном из железа и никеля, с небольшими примесями кобальта, фосфора, серы и углерода. В артефактах, произведенных из железной руды земного происхождения, содержание никеля обычно не превышает 4%, тогда как железное лезвие кинжала Тутанхамона содержит почти 11% никеля. Еще одно подтверждение внеземного происхождения металла – присутствие в железном сплаве кобальта (0,6%).
Сведения о химическом составе метеоритов давно не новость, но для определения этого состава обычно применяются методы, не слишком подходящие для исследования редчайших произведений древнего искусства – такие как инструментальный нейтронно-активационный анализ или масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Ученые под руководством Даниэлы Комелли применили не только подходящий неинвазивный метод, но и удобный, с учетом ценности объекта исследования, переносной прибор.
Физики на этом не остановились и решили выяснить, где именно древние египтяне нашли этот метеорит. "Мы изучили характеристики всех метеоритов, найденных в радиусе 2000 км от Красного моря, из них выделили 20 железных. Из двух десятков только один, метеорит Харга [названный так по ближайшему к месту находки оазису – прим. ред.], имеет то же процентное содержание никеля и кобальта, что и железо кинжала Тутанхамона", — рассказала Даниэла Комелли в интервью Discovery News.
Фрагмент этого метеорита был найден в 2000 году на плато возле портового горда Мерса Матрух, в 240 км к западу от Александрии.
Ливийское стекло образуется в результате ударного воздействия метеорита или кометы на песок, и называется так по единственному месту на планете, где его можно найти: в Ливийской (Западной) пустыне Египта. Прежде чем кусок небесного стекла превратился в скарабея для фараона, кто-то нашел и пронес его через пустыню, преодолев расстояние не менее 800 км…
В своем исследовании ученые не могли не упомянуть древнейшие артефакты из метеоритного железа, найденные на территории Египта. Девять железных бусин были обнаружены в захоронении так называемой герзейской культуры (около 3200 года до нашей эры) на западном берегу Нила, возле современного города Аль-Гирза. Металл, упавший с неба, древний мастер раскатал в тонкие пластинки и затем скрутил в бусинки, оставив отверстие для нанизывания.
Поскольку в исследовании кинжала Тутанхамона принимали участие не только физики, но и историки, научная статья в журнале Meteoritics and Planetary Science содержит (помимо труднопроизносимых названий технических процедур) несколько любопытных исторических предположений.
Например, историки сделали вывод о чрезвычайной символической и сакральной ценности "небесного металла" для древних египтян – куски железа, падающие с неба, не могли расцениваться иначе как послания богов. Это представляется вполне очевидным, но интересно другое: сам термин "железо" в древних месопотамских, хеттских и египетских текстах всегда упоминается в связи с небом, а один из древнеегипетских иероглифов, значение которого буквально переводится как "небесное железо", с XIII века до нашей эры начинает употребляться для обозначения всех видов обычного, земного железа. Примерно в это время в Карнаке появляются записи о явлении, очень напоминающем падение метеорита.
Говоря о кинжале Тутанхамона, Даниэла Комелли привлекает особое внимание к высокому качеству обработки железного лезвия. "Основная сложность работы с железом — высокая температура его плавления, 1538 °C. Кузнецы древности не могли нагреть руду в достаточной степени, чтобы получить металл и, соответственно, не могли выковать из железа ни орудия, ни оружие", пишут авторы исследования. Тем не менее лезвие кинжала Тутанхамона было именно выковано. Выходит, уже в XIV веке до н.э. кузнецы обладали необходимыми навыками для работы с железом, что противоречит современным представлениям о металлургических знаниях древних египтян.
В статье также приводятся фрагменты дипломатической переписки XIV века до нашей эры (так называемый Амарнский архив), в частности, запись о том, что Тушратта, царь Митанни, отправил драгоценные железные предметы в дар фараону Аменхотепу III (деду Тутанхамона). В списке царских даров присутствуют кинжалы с железными лезвиями и позолоченный железный браслет.
Авторы исследования напоминают, что металлообработка была настолько важна для человечества, что историки даже поделили древность на условные "металлические" периоды – медный, бронзовый и железный века. С одной стороны, все согласны, что временные границы этих периодов довольно размыты, переход от бронзы к железу происходил в разное время в зависимости от региона. С другой – уже давно ведутся ожесточенные споры о том, когда именно в истории человечества начался железный век.
Сейчас условным началом железного века считается 1200 год до нашей эры (именно так записано в Википедии, основном источнике современных знаний). Авторы исследования в этом вопросе "поддерживают Википедию": согласно археологическим данным, на востоке Средиземноморья железо получило широкое распространение в конце II тысячелетия до нашей эры. Но историки "старой школы" с этим утверждением категорически не согласны, перенося начало железного века на три-четыре столетия позже.
Во всяком случае, именно такая парадоксальная ситуация сложилась в Египте: несмотря на наличие значительных запасов железной руды в этом регионе, обитатели долины Нила начали использовать железо в быту гораздо позже, чем жители соседних государств – самые ранние свидетельства выплавки железа в Египте относятся лишь к первому тысячелетию до нашей эры.
Единственный способ пересмотреть и аргументировать "новые" временные границы эпох – исследовать древние железные артефакты с помощью современных технологий.
В заключительной части научной статьи исследователи прямо заявляют: "В дальнейшем только неинвазивный анализ древних железных артефактов из коллекций музеев мира, а также других предметов из железа, найденных в гробнице Тутанхамона, сможет предоставить данные, необходимые для лучшего понимания места метеоритного железа в древних культурах и эволюции процессов металлообработки в средиземноморском регионе".
Казалось бы, все просто – в наши дни для этого есть и технологии, и инструменты. Однако, сетуют ученые, "исследовательскую работу тормозят сложности, связанные с получением разрешения на анализ редких и ценных артефактов, вне зависимости от методологии исследования – инвазивна она или нет, для музеев значения не имеет".
 | nashi5364Подписчиков: +242 |
 | аниМемыПодписчиков: +53 |
 | mr_plagu3Подписчиков: +42 |
 | KomatsukiПодписчиков: +40 |
 | MaikaMIAKAПодписчиков: +34 |
 | sincosПодписчиков: +186 |
 | VIZAZПодписчиков: +165 |
 | Anna RalphsПодписчиков: +86 |
 | creux-artПодписчиков: +84 |
 | QuantumHeadAIПодписчиков: +76 |
Отличный комментарий!