23.12.2017

PostHeaderIcon 1.В Швейцарии напечатали способное биться сердце.2.А так ли универсальны законы физики?3.Необычные гаджеты мира.4.Обслуживание и зарядка аккумулятора.5.Несколько нестандартных способов использования USB-флешек.6.Насколько малы элементарные частицы?

  • В Швейцарии напечатали способное биться сердце.

Сердце напечатано исследовательской группы из Высшей технической школы Цюриха в Швейцарии — именно там специалисты с помощью технологий 3D-печати и напечатали искусственное сердце из силикона. 
Другие учёные уже давно начали печатать органы на 3D-принтерах, некоторые даже предпринимали попытки напечатать кровеносную систему, но сердце сделать гораздо сложнее. Пока напечатать точную копию человеческого сердца ни у кого не получилось, более того, учёные пока не знают, как к этому подступиться, но стараются, работают и пробуют новое. 
Исследователи из Цюриха отмечают, что их сердце приходит в негодность всего после 3000 тысяч сокращений, а это около получаса работы. Тем не менее, выглядит оно довольно реалистично, да и функционирует похожим на настоящее сердце образом, вполне справляясь с перекачкой жидкости, сходной по плотности с кровью. 
Весит сердце 400 граммов и состоит из левого и правого желудочка с дополнительной камерой, которая с помощью сжатого воздуха надувается и сдувается, перекачивая при этом жидкость. 
Учёные считают, что останавливаться на достигнутом не стоит, поэтому они продолжат изучать возможности трёхмерной печати и использовать эту и другие технологии для печати органов сердечно-сосудистой системы. Даже если всё идёт не совсем гладко сейчас, то в будущем ситуация наверняка может измениться. 
— Мы хотим создать искусственное сердце, которое было бы максимально похожим на настоящее, чтобы его даже можно было пересадить пациенту, — заявляет один из исследователей группы ETH Zurich. 
Современные искусственные сердца обычно используются в качестве временного варианта, который позволяет пациенту дождаться пересадки донорского сердца, но доноров часто не хватает, поэтому для многих людей полноценное искусственное сердце могло бы стать отличным вариантом. Источник: hi-news.ru

_______________________________________________________________________________________________

А так ли универсальны законы физики? 

Насколько известно физикам, космос играет по одному своду правил с самого момента Большого Взрыва. Но могли ли эти законы быть другими в прошлом, могут ли они измениться в будущем? Могут ли в каком-нибудь удаленном уголке космоса преобладать другие законы физики? 
«Это не такая уж и невероятная возможность», — говорит Шон Кэрролл, физик-теоретик из Калифорнийского технологического института, который отмечает, что когда мы задаемся вопросом, могут ли меняться законы физики. На самом деле мы подразумеваем два отдельных вопроса: во-первых, меняются ли уравнения квантовой механики и гравитации со временем и пространством; и второе, меняются ли числовые константы, которые населяют эти уравнения. 
Чтобы увидеть различие, вообразите всю Вселенную как одну большую игру в баскетбол. Вы можете настроить некоторые параметры, не изменяя игру: поднять обруч немного выше, сделать площадку немного больше, изменить условия победы, и игра все еще будет баскетболом. Но если вы скажете игрокам пинать мяч ногами, это будет совершенно другая игра. 
Большинство современных исследований изменчивости физических законов сосредоточены на числовых константах. Почему? Да очень просто. Физики могут сделать уверенные, проверяемые предсказания о том, как изменения числовых констант повлияют на результаты их эксперименты. Кроме того, говорит Кэрролл, физика не перевернется, если окажется, что эти постоянные меняются со временем. На самом деле, некоторые константы изменились: масса электрона, например, была нулевой, пока поле Хиггса не развернулось через крошечную долю секунды после Большого Взрыва. «У нас есть множество теорий, которые могут вместить изменяющиеся константы, — говорит Кэрролл. Все, что вам нужно, чтобы учесть зависимые от времени константы, это добавить некоторое скалярное поле в теорию, которое движется очень медленно». 
Скалярное поле, объясняет Кэрролл, это любая величина, которая имеет уникальное значение в каждой точке пространства времени. Известным скалярным полем является хиггсово, но может представить и менее экзотические величины, вроде температуры, в виде скалярного поля. Пока не открытое скалярное поле, которое меняется очень медленно, может продолжать эволюционировать спустя миллиарды лет после Большого Взрыва — а вместе с ним могут эволюционировать и так называемые константы природы. 
К счастью, космос одарил нас удобными окошками, через которые мы можем наблюдать за константами, какими они были в глубоком прошлом. Одно из таких окон находится в богатых урановых месторождения региона Окло в Габоне, Центральная Африка, где в 1972 году рабочие по счастливой случайности обнаружили группу «природных ядерных реакторов» — породы, которые спонтанно зажглись и поддерживали ядерные реакции в течение сотен тысяч лет. Результат: «Радиоактивные ископаемые того, как выглядели законы природы» два миллиарда лет назад, говорит Кэролл. (Для сравнения: Земле порядка 4 миллиардов лет, а Вселенной порядка 14 миллиардов). 
Характеристики этих ископаемых зависят от особого значения под названием постоянная тонкой структуры, которая сливается с горсткой других констант — скорости света, заряда электрона, электрической постоянной и постоянной Планка — в одно число, примерно 1/137. Физики называют это «безразмерной» постоянной, то есть это просто число: не 1/137 дюйма, секунды или кулонов, а просто 1/137. Это делает ее идеальным местом для поиска изменений связанных с ней постоянных, говорит Стив Ламоро, физик из Йельского университета. «Если бы постоянные изменились таким образом, что изменили бы массу электрона и энергии электростатического взаимодействия, это отразилось бы и на 1/137, независимо от системы измерений». 
И все же, интерпретировать эти ископаемые нелегко, и на протяжении многих лет ученые, изучающие Окло, приходили к противоречивым выводам. Исследования, проводимые десятками лет, Окло показали, что постоянная тонкой структуры была абсолютно стабильной. Затем появилось исследование, показывающее, что она стала больше, а потом еще одно, которое утверждало, что она стала меньше. В 2006 году Ламоро (тогда сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории) и его коллеги опубликовали свежий анализ, который был, как они написали, «устойчивым без сдвигов». Однако «зависим от модели» — то есть им пришлось сделать ряд допущений о том, как могла бы измениться постоянная тонкой структуры. 
Используя атомные часы, физики могут выискивать самые крошечные изменения в постоянной тонкой структуры, но ограничены современными вариациями, которые происходят в течение года или около того. Ученые из Национального института стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, сравнили время, отсчитываемое атомными часами, работающими на алюминии и ртути, чтобы поставить чрезвычайно жесткие ограничения на каждодневное изменение постоянной тонкой структуры. Хотя они не могут с уверенностью сказать, что постоянная тонкой структуры не меняется, если она меняется, то вариации крошечные: одна квадриллионная процента каждый год. 
Сегодня лучшие ограничения того, как могут меняться постоянные в течение жизни Вселенной, вытекают из наблюдений за удаленными объектами на небе. Все потому, что чем дальше в космос вы посмотрите, тем дальше назад во времени вы сможете заглянуть. «Машина времени» Окло остановилась два миллиарда лет назад, но используя свет далеких квазаров, астрономы перевели космическую машину времени на 11 миллиардов лет назад. 
Квазары — чрезвычайно яркие древние объекты, которые астрономы считают светящимися сверхмассивными черными дырами. По мере того как свет этих квазаров движется к нам, некоторая его часть поглощается газом, через который он проходит на пути. Но поглощается неравномерно: вынимаются лишь конкретные длины волн, или цвета. Конкретные цвета, «удаленные» из спектра, зависят от того, как фотоны света квазара взаимодействуют с атомами газа, и эти взаимодействия зависят от постоянной тонкой структуры. Так, глядя на спектр света далеких квазаров, астрофизики могут искать изменения постоянной тонкой структуры на протяжении многих миллиардов лет. 
«К тому времени, как этот свет достигнет нас здесь, на Земле, он соберет информацию о нескольких галактиках на миллиарды лет назад, — говорит Тайлер Эванс, ведущий исследователь квазаров в Технологическом университете Суинберна в Австралии. Это аналогично срезу вечного льда на Земле с целью выяснить, каким был климат предыдущих эпох». 
Несмотря на некоторые дразнящие намеки, последние исследования показывают, что изменения постоянной тонкой структуры «соответствую нулю». Это не значит, что постоянная тонкой структуры совершенно не меняется. Но если меняется, то делает это более тонко, чем могут уловить наши эксперименты, а это уже маловероятно, говорит Кэрролл. «Трудно втиснуть теорию в что-то среднее между совсем не меняется и меняется так, что мы не замечаем». 
Астрофизики также ищут изменения G, гравитационной постоянной, которая связана с силой гравитации. В 1937 году Поль Дирак, один из пионеров квантовой механики, предположил, что гравитация становится слабее по мере старения Вселенной. Хотя эта идея не подтверждается, физики продолжают искать изменения в гравитационной постоянной, и сегодня ряд экзотических альтернативных теорий гравитации включают сдвиг гравитационной постоянной. Хотя лабораторные эксперименты на Земле вернули запутанные результаты, исследования за пределами Земли показали, что G не особо меняется, если меняется вообще. Не так давно радиоастрономы отметили 21 год сбора точных данных о тайминге необычно яркого и стабильного пульсара, с целью поиска изменений его обычного «сердцебиения» в виде радиоизлучений, указывающих на изменения гравитационной постоянной. Результат: ничего. 
Но вернемся ко второй, более жесткой половине нашего изначального вопроса: могут ли сами законы физики, а не только постоянные, вшитые в них, изменяться? «На этот вопрос ответить куда сложнее, — говорит Кэрролл, отмечающий также, что стоит иметь в виду разные степени изменений. Если законы ряда под-теорий квантовой механики, вроде квантовой электродинамики, окажутся податливыми, возможно, существующие теории смогут ужиться с этим. Но если окажутся изменчивыми законы квантовой механики, говорит Кэрролл, «это будет очень странно». Ни одно теория не предполагает, как или почему может случиться такое изменение; просто нет рамок, в которых можно было бы изучить этот вопрос. 
Исходя из всего, что у нас есть, можно сказать, что Вселенная ведет честную игру. Но физики будут уточнять свод правил, ища подсказки, которые могут указать на изменение правил игры на уровне, который мы пока не воспринимаем.

_______________________________________________________________________________________________

Необычные гаджеты мира.

Кроме привычных гаджетов, дизайнеры и разработчики пытаются создать принципиально новые девайсы, которые удивят многих, что, впрочем, не уменьшает их пользы.
Убегающий будильник.
Привычный будильник не может разбудить вас по утрам? Тогда будильник Clocky – это именно для вас. Этот гаджет не так-то просто поймать – включив сигнал, он начинает быстро убегать от хозяина и чтобы поймать его, понадобится немалая сноровка. Такая пробежка не только разбудит любого, но еще и послужит небольшой утренней зарядкой. Работает девайс от четырех батареек и оснащен прочным корпусом, который выдержит падение с тумбочки.
Перчатки с подогревом.
Для холодных стран вопрос постоянно мерзнущих рук – это настоящая проблема, ведь от сильного мороза рукавицы и перчатки не спасают. Разработчики английской компании Blazewear предложили необычное решение – перчатки с подогревом. Перчатки работают от аккумуляторов или от USB-порта. В перчатки встроены специальные карбоновые пластины, которые при включении нагреваются от питательного элемента и согревают руки даже в сильный мороз. Стоимость таких перчаток относительно невысокая – всего 17 долларов и купить их можно практически в любой стране.
Сетевой медиаплеер.
Сетевой медиаплеер – это устройство, которое позволяет выводить любую информацию из интернета на экран телевизора. Он отличается небольшими габаритами — 127х87х30мм и подключается к любым моделям телевизора. Благодаря этому гаджету можно смотреть любые видео и IPTV-телеканалы, посещать социальные сети и сайты. К медиаплееру можно подключить также клавиатуру и мышь и использовать телевизор вместо компьютерного монитора.
Печатная машинка для планшетов.
Для любителей вещичек в стиле ретро разработчики создали USBTypewriter. Это стандартная печатная машинка, выполненная в стилистике минувшей эпохи, в которой в том месте, где находятся валики и крепежи для листа бумаги, расположена специальная подставка для планшета. Гаджет подключается к планшету через USB-порт. 
Портативная солнечная батарея.
Зарядное устройство XDModo – это новый шаг к энергетической автономии и безопасной энергии. Это зарядное устройство, которое получает энергию от небольшой солнечной батареи. Достаточно к такой зарядке подключить телефон или планшет и положить на солнце, например – на окно. И уже через пару часов устройство будет заряжено. Такой девайс просто незаменим для любителей походов и отдыха на природе. 
Брелок, реагирующий на свист.
Чтобы ключи не терялись в квартире или на улице, новый брелок оборудован датчиком звука, который реагирует на определенный звук. Услышав свист, брелок подает голосовой сигнал, чтобы хозяин его быстрее нашел.
Массажные тапочки.
Комнатные тапочки, обрадованные массажными пластинами – это мечта многих. Они помогут расслабиться и снять напряжение после тяжелого дня. Работают они от четырех батареек. Более сложные модели оборудованы также подсветкой, чтобы их легко было найти в темноте и подогревом для холодного времени года.

_______________________________________________________________________________________________

Обслуживание и зарядка аккумулятора.

Назначение аккумуляторной батарей в автомобиле известно каждому автолюбителю. Основная функция аккумулятора – запуск двигателя, с этим мы сталкиваемся ежедневно, а вот о другой его функции знают немногие – использование в качестве аварийного источника питания, при поломке генератора. Для инжекторных двигателей, есть еще и третья функция – сглаживание напряжения, поступающего от генератора. 
Если у Вас инжекторный двигатель, то ни в коем случае, не снимайте аккумулятор с автомобиля при включенном двигателе. Это может привести: в лучшем случае к сбою работы компьютера, в худшем, к сгоранию! 
Подавляющее большинство аккумуляторов производимых на данный момент являются кислотно-свинцовыми и в них используется принцип двойной сульфации (данная технология была разработана в 1858 г. и используется до сих пор). Сейчас еще производятся герметизированные авто аккумуляторы с иммобилизованным электролитом, они могут работать в любом пространственном положении. 
Аккумулятор – это контейнер который состоит из шести отдельных секций. Каждая отдельная секция представляет собой отдельный источник питания (вырабатывает каждая секция около 2,1В), внутри секции находятся две пластины (сделаны из свинца), положительная и отрицательная, отделенные друг от друга. Масса аккумулятора состоит из: веса электролита, свинцовых пластин и соединений, и составляет примерно 16-17 кг. 
В свинцовые пластины добавляют сурьму (для увеличения прочности пластин), но к сожалению наличие сурьмы ведет к выкипанию воды из электролита, из-за чего почти во все типы аккумуляторов надо доливать воду. Благодаря прогрессу количество сурьмы в пластинах удалось уменьшить, что привело к появлению мало обслуживаемых и гибридных аккумуляторов. 
• Принцип работы аккумулятора.
Сама работа аккумулятора очень проста. На положительном электроде нанесена двуокись свинца (цвет темно-коричневый), на отрицательном – губчатый свинец (серого цвета), внутрь залит электролит – водный раствор серной кислоты. При начале работы (разрядка) активная масса отрицательного электрода превращается в сульфат цинка и отдает в электрическую цепь два электрона, активная масса положительного электрода также преобразуется в сульфат цинка, и принимает из электрической цепи два электрона. 
Для преобразования в сульфат цинка, как положительного, так и отрицательного электрода, тратится серная кислота — уменьшается массовая доля электролита. При зарядке, все наоборот, а также идет образование серной кислоты и увеличивается массовая доля электролита. 
• Обслуживание аккумулятора.
Аккумуляторные батареи делятся на четыре типа: обслуживаемые, малообслуживаемые, гибридные и необслуживаемые. Обсудим каждую по отдельности: 
— Обслуживаемые – найти такие трудно, но возможно, производят их только в странах СНГ. По сравнению с другими у них очень много недостатков и мало плюсов, а именно: довольно-таки дорогая стоимость, эбонитовый корпус (очень хрупкий), сверху они заливаются мастикой, которая из-за перепадов температуры и загрязнения теряет свои изоляционные свойства (аккумулятор самопроизвольно разряжается, и очень быстро). Из плюсов можно отметить возможность замены блока пластин. Из минусов — с мастики надо регулярно сдувать (убирать) грязь и часто надо доливать воду, примерно каждые 5-7 тыс.км. 
— Мало-обслуживаемые – представлены очень широко, цены на них варьируются, от очень дешевых до дорогих, корпус пластиковый и очень надежный, воду надо заливать примерно каждые 20-30 тыс.км. 
— Гибридные – относятся к малообслуживаемым, за некоторыми но: решетки положительных и отрицательных электродов состоят из разных сплавов, таким образом «гибридные» аккумуляторы сочетают в себе положительные свойства двух технологий, а именно: высокие пусковые токи, низкий расход воды и «выносливость». Найти такие трудно, да и стоимость высоковата. 
— Необслуживаемые – расход воды у таких аккумуляторов так мал, что крышек для залива воды уже нет, обслуживания не требуется никакого. Но есть несколько недостатков: надо проверять натяжение ремня генератора, исправность самого генератора, регулятора напряжения и отсутствие утечек тока в системе электрооборудования. Цена на них, как на качественные малообслуживаемые, и если Вы уверены в своем автомобиле – это идеальный вариант. 
Категорически не рекомендуются глубокие заряды и перезаряды аккумулятора. Это ведет к сульфатации свинцовых пластин, т.е. на пластинах появляется накипь. После такого аккумулятор восстановлению не подлежит. Из-за этого регулярно замеряйте плотность электролита. Особенно это актуально зимой. О степени разряженности батареи можно судить по плотности электролита. 0,01г/см3 – это примерно 6% заряда, изначальная плотность составляет 1,27г/см3. 
Заряжать батарею начинают летом – если разрядка составляет 50%, зимой – 25%. Если зимой плотность электролита упала до 1,20г/см3, то электролит будет замерзать примерно при -20 С°. 
• Как заряжается аккумуляторная батарея. 
Не забывайте перед уходом из автомобиля выключать все электроприборы, иначе можете прийти к авто, а аккумулятор сел. Например, включенные габариты полностью разрядят аккумулятор примерно за 30 часов. 
Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется двумя разными способами: 
1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии, зарядка идет автоматически (чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет зарядка). 
2. Вынимается аккумулятор и берется зарядное устройство, подключаются контакты минус к минусу, плюс к плюсу. Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Только не перегибайте, а то аккумулятор не «закипит» и через «месяц». Далее читаем инструкцию зарядного устройства, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей кнопок и свойств. Зарядных устройств великое множество, и тяжело выделить кого либо из производителей, отличаются они друг от друга, как ценой так и свойствами (сглаживание поступающего напряжения, гашение «скачков»). 
Аккумулятор считается полностью заряженным, когда электролит закипел. В среднем зарядка идет около 8-10 часов, но время может сильно варьироваться, все зависит от изначального заряда батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство, после чего аккумулятор считается полностью заряженным. 
После зарядки аккумулятора желательно его тщательно промыть и просушить, т.к. на корпус батареи может попасть кислота или грязь. Это может привести к своевременному разряду АКБ, т.к. его корпус пропускает напряжение. Это можно легко проверить — нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды. Только следите, чтобы данный раствор не попал в банки аккумулятора. 
На прилавках автомагазинов есть большой ассортимент зарядных устройств для аккумулятора. Имеется как отечественная продукция, так и зарубежного производства — Китай, США, Германия. Некоторые «зарядники» способны заряжать батареи емкостью 12 или 6 В. Изначальный ток зарядки определяется автоматически (зарядным устройством) исходя из начального состояния аккумулятора и его емкости. После окончания зарядки, устройство самостоятельно завершает процесс. 

_______________________________________________________________________________________________

Несколько нестандартных способов использования USB-флешек.

Сколько бы ни предрекали смерть USB-флешкам, они продолжают жить и здравствовать. А всё потому, что, помимо хранения информации, у них есть также масса других применений. Каких именно, вы узнаете из этой статьи. 
Физический ключ для блокировки компьютера. 
Сохранность компьютера становится реальной проблемой для людей, которые много путешествуют и вынуждены работать в аэропортах, кафе и других общественных местах. Обычно больше всего краж происходит именно там. Как ваш ноутбук сможет защитить USB-флешка? Сама по себе — никак, но в связке со специальным ПО она станет настоящим ключом, отпирающим компьютер, как замок. 
Программная утилита Predator блокирует компьютер сразу после извлечения флешки и делает фото того, кто пытается им воспользоваться. При вводе неправильного пароля Predator издаст громкий звук, который точно привлечёт внимание. 
Единственным минусом этого приложения является цена в 30 долларов. В качестве альтернативы можно воспользоваться другим подобным решением — USB Raptor. Оно несколько проще, но выполняет те же задачи. 
Охранная система.
Защитная система на базе бесплатной утилиты LAlarm в чём-то схожа с защитой из предыдущего пункта: в качестве триггера тоже используется флешка, но принцип работы немного отличается. 
Флешка не просто вставляется в ноутбук, но ещё и крепится каким-нибудь способом к столу или другим относительно неподвижным предметам. После блокировки экрана Windows (Win + L) или закрытия крышки лэптопа система переходит в режим охраны, и, если кто-то попытается забрать ваш компьютер, вытащив флешку, включится громкая и противная сирена, которая, скорее всего, испугает злоумышленника и заставит его в панике убежать. Отключается сигнализация, как вы уже, наверное, догадались, вводом пароля от вашей учётной записи. 
Хранилище паролей беспроводных сетей. 
Записывать пароли от Wi-Fi на клочке бумаги — это прошлый век, согласитесь. Особенно учитывая то, что у каждого из нас есть несколько валяющихся без дела флешек, которые с успехом можно использовать для этих целей. 
Для этого нам понадобится всего пару команд. Жмём Win+R и вставляем в открывшееся окно вот такой код: 
netsh wlan show profiles 
Далее находим имя нужной сети и подставляем в эту команду, добавив также букву диска флешки, куда должен сохраниться XML-файлик: 
netsh wlan export profile «имя_сети» key=clear folder=«буква_диска» 
Когда возникнет необходимость, пароль беспроводной сети можно будет восстановить, просто скопировав сохранённый ранее файл следующей командой:
netsh wlan add profile filename=«путь_к_xml_файлу» user=all 
Эту же флешку можно использовать, чтобы передать пароль вашим гостям с Windows-лэптопами. 
Диск с портабельным софтом. 
Переносимые приложения — это программы, работающие без установки, и в ходу они уже довольно давно. Самый известный портал, где можно скачать такие приложения, — это PortableApps. 
Браузеры, графические редакторы, текстовые процессоры, проигрыватели — там собраны инструменты для самых различных нужд. Создайте однажды волшебную флешку с такими приложениями, и все необходимые вам инструменты будут всегда у вас под рукой. Есть как отдельные программы, так и целые наборы приложений на любой вкус. 
Live-CD с дистрибутивом Linux. 
Для случаев, когда вам предстоит работать на компьютере не только без приложений, но ещё и без ОС, а также ситуаций, когда нужно оказать «первую помощь», полезно записать на одну из ваших флешек Live CD с каким-нибудь дистрибутивом Linux. 
Такая флешка делается довольно просто и не раз выручит, когда понадобится восстановить ОС или файлы с повреждённого компьютера, пригодится для различных тестов и многого другого.

________________________________________________________________________________________________

Насколько малы элементарные частицы?

Если взять любое количество материи, сколь угодно малое или большое, то по поводу его состава будут только две возможности: либо его можно разделить на что-то поменьше, либо оно фундаментально и неделимо. Большую часть XIX века мы считали, что атомы и есть те самые фундаментальные мельчайшие сущности, поскольку греческое слово ἄτομος и означает буквально «неразрезаемый». Но теперь мы знаем больше, и можем делить атомы на ядра и электроны, а ядра можно делить не только на протоны и нейтроны, но и они сами могут быть разделены на более фундаментальные кварки и глюоны. Но откуда нам вообще известен их «размер»? Наш читатель спрашивает: 
Что учёные имеют в виду, говоря о размере элементарной частицы? 
Размер – понятие сложное, но квантовая механика спешит нам на помощь. 
Изображение вверху было сделано методом, не сильно отличающимся от обычной фотографии – и это фото отдельных атомов внутри относительно простой молекулы. То, что свет – это волна, позволяет делать фотографии объектов определённого размера, но не чего угодно с размером сколь угодно малым. У света есть определённая длина волны, поэтому он может взаимодействовать с тем, что примерно равно или больше этой длины, но не меньше. Именно поэтому: 
• Нам нужны относительно большие антенны для улавливания радиоволн, поскольку их длины волн требуют антенн значительного размера. 
• Отверстия в дверце микроволновки не дают волнам выходить наружу – их длины волн больше размеров отверстий. 
• Почему крохотные крупинки пыли в космосе способны отлично блокировать коротковолновый (голубой) свет, хуже блокируют более длинные волны (красные) и совершенно прозрачны для ещё более длинных волн (инфракрасных).
Чтобы измерить размеры мельчайших частиц, требуются фотоны всё меньшей и меньшей длины волны. Поскольку энергия фотона и его длина волны обратно пропорциональны друг другу, вам нужно всё больше и больше энергии, чтобы заглядывать в меньшие масштабы. 
Но использование фотонов – не единственный вариант. Возможно использовать любые частицы высоких энергий для зондирования размеров материи. Одно из забавных правил квантовой механики состоит в том, что вести себя как волны могут не только частицы света, но и вообще все частицы – включая и такие составные, как протоны, и невидимые (пока что), как электроны. Добравшись до высоких энергий и совершив столкновение с неподвижной мишенью, мы можем либо определить размер частицы, не являющейся фундаментальной, пронаблюдав за её распадом, или же определить, что если частица не фундаментальная, она продемонстрирует это свойство только при размерах, меньших какого-то определённого. 
Именно такая техника позволила нам определить, что: 
• Атомы – не неделимые, они состоят из электронов и ядер с размерами порядка 1 Å, или 10^-10 м. 
• Ядра тоже можно расщепить на протоны и нейтроны, размер которых составляет порядка 1 фм, или 10^-15 м. 
• А если бомбардировать частицы внутри протонов и нейтронов – кварки и глюоны – высокоэнергетическими частицами, они не демонстрируют никакой внутренней структуры, как и электроны. 
Мы определили для каждой из частиц Стандартной Модели, что если у них составная природа, или же есть некий физический размер, отличающийся от точки, то этот размер должен быть не больше, чем 10^-19 м. 
Нам это может не казаться странным, но было время, когда людям ещё не была знакома квантовая механика, но при этом было знакомо уравнение E = mc2. Если принять, что у электрона именно такой заряд, каким его измерили, и что за его массу отвечает электрическая потенциальная энергия, то можно подсчитать его размер – эта величина известна, как классический радиус электрона. Оказалось, что это довольно малая величина: 
Но мы уже знаем, что это не так. Эта величина оказалась намного больше размера протона, примерно на три порядка. Иначе говоря, частицы, которые мы находим, оказываются по природе своей истинно квантовыми, а это значит, что если мы будем подниматься до сколь угодно больших энергий, то истинно фундаментальные частицы должны быть точечными. 
Так что, когда мы рассуждаем о размере элементарных частиц, мы говорим о поисках чего-то истинно фундаментального. Действительно ли частицы Стандартной Модели неделимы? Если так, мы должны суметь подниматься до всё больших энергий, и не обнаруживать ничего, что отличалось бы от поведения точечных частиц, вплоть до планковской энергии, то есть до масштабов порядка 10^-35. На меньших масштабах физика уже не даёт осмысленных предсказаний, но мы продолжаем приближаться к ним. Возможно, по пути мы обнаружим, что некоторые (или все) эти частицы можно разбить на другие, или же что они состоят из струн или мембран, или же что они – просто точки. Но всё, что нам известно на сегодня касаемо реальных размеров частиц, относится к частицам, не являющимся фундаментальными. Всё остальное – лишь верхние пределы, и поиски путей приближения к меньшим масштабам продолжаются. По материалам: geektimes.ru

 

 

Мой электронный адрес

Если кто хочет со мной связаться, или есть какие то предложение, информации. Об пожеланиях, ошибках и.т.д.. Пишите, вот моя электронная почта:
alavka907@gmail.com

Свежие записи
Декабрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя   Янв »
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Архивы

Декабрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя   Янв »
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031