Общие соображения, продуктивны ли они?

Распределение по скоростям молекул в газе

  Говорят, что две системы квазинезависимы, когда они либо сильно взаимодействуют в течение короткого времени, либо взаимодействуют слабо, например через их поверхности. Распределение Гиббса (1901) определяет вероятность найти такую ​​слабо взаимодействующую подсистему большой главной системы в состоянии с определенной энергией, … Читать далее

Какие ядра первичны?

Ограничичения из ситеза ядер от Большого Взрыва на количество разновидностей нейтрино

  До рекомбинации в атомы, видимая теперь материя Вселенной состояла из электрон-ядерной плазмы. Ядра там состояли в основном из водорода (три четверти) и гелия (одна четверть). Их численность определялась имеющимся количеством протонов и нейтронов, отношение которых было пять к одному … Читать далее

Как мы измеряем космические параметры?

Сверхновые звезды доказывают ускоряющееся расширение Вселенной

  Есть четыре параметра, которые управляют расширением Вселенной. Во-первых, плотность энергии релятивистских частиц в основном связана с фотонами реликтового излучения. Она быстро уменьшается по мере увеличения масштабного фактора пространства, поэтому мало влияет на расширению. Во-вторых, в момент рекомбинации, то есть … Читать далее

Что такое взрыв сверхновой?

Как гаснут сверхновые

  Взрывы сверхновых — довольно редкие события, поэтому последний из наблюдаемых невооруженным глазом в нашей галактике был описан Иоганном Кеплером в 1604 году. В течение нескольких месяцев это была самая яркая звезда на небе, поэтому можно представить, насколько загадочно это … Читать далее

Как мы измеряем космические расстояния?

Способы измерения расстояний до звезд

  Самый простой и самый старый способ измерения расстояний до звезд — это метод параллакса. При этом используется изменение угла между звездой и эталонным направлением, когда наблюдатель меняет свое положение в пространстве, в основном перемещаясь вместе с Землей вокруг Солнца. … Читать далее

Как рассчитать скорость расширения Вселенной?

Вариация различных вкладов в энергию Вселенной

  Ноль-ноль компонента уравнений Эйнштейна для гравитации с метрикой расширяющейся Вселенной называется уравнением Фридмана. Мы используем это дифференциальное уравнение для расчета поведения расширяющегося пространства. Уравнение включает две неизвестные функции времени: масштабный фактор и плотность энергии расширяющейся Вселенной. Его решения определяют, … Читать далее

Где термоядерная энергия?

Принцип термоядерной энергии токамака

  Энергия термоядерного синтеза должна быть намного дешевле и безопаснее, чем энергия делении урана и плутония. Топливо для деления требует не только дорогостоящей добычи, но и обогащения делящимся изотопом урана. И наоборот, термоядерное топливо, дейтерий, легко извлекается из океанской воды. … Читать далее

Когда мы путаем частоты?

Красное смещение далекой галактики

  Скорость звуковой волны, как и скорость света, не изменяется при движении источника волн. Например, когда источник звука движется в направлении слушателя, каждая следующая вибрация достигает его уха за время, меньшее, чем период звуковой волны, потому что волна преодолевает меньшее … Читать далее

Как еще отсортировать монохроматические волны?

Коэффициенты пропускания и отражения для поляризованных волн .

  Напряженность электрического поля световых волн, исходящих от Солнца, конечно, ориентирована случайным образом. Были обнаружены прозрачные соединения, которые пропускают волну только при определенном направлении напряженности ee поля. Их называют поляризаторами, наиболее известными из которых являются пленки Polaroid, турмалин и герапатит. … Читать далее

Зачем уравнение Шредингера?

Энергетические уровни квантового осциллятора

Первое, что не смог предсказать второй закон Ньютона, — это расстояния между возможными орбиталями электрона в атоме. Энергетический спектр электрона оказался разрывным, поэтому новое уравнение должно было дать дискретный набор решений. В математике такой набор появляется как последовательность собственных значения, … Читать далее

Насколько уверенными могут быть измерения?

Неопределенность в скорости вызвана определенным положением

  Смотрите, чтобы узнать точное значение какой-либо физической величины, вам нужно измерить ее с помощью каких-то инструментов — устройств из искусственных и натуральных материалов. В процессе измерения материал инструментов взаимодействует с изучаемым объектом. Действительно, любой термометр немного изменяет внутреннюю энергию … Читать далее

Откуда мы вообще знаем о космической пыли?

Космическая пыль заслоняет центр Млечного Пути

  Действительно, мы можем видеть звезды и планеты, в то время как частицы космической пыли можно обнаружить только потому, что они меняют спектры звездного излучения, окрашивая их в краснoe. Когда свет проходит через межзвездную космическую пыль, его частицы поглощают синие … Читать далее

Откуда взялась космическая пыль?

Формирование частицы звездной пыли

  Прежде всего, недавно обнаружили, что несмотря на космически низкие температура и плотность вещества, химические реакции на поверхности частицы пыли могут создавать органику, что может быть колыбелью жизни. Приклеившись к метеориту, звездная пыль может добраться до Земли. Что касается происхождения … Читать далее

Какой прок от сохранения магнитного потока?

Как получить сверхсильное магнитное поле

  Благодаря Фарадею мы узнали, что изменение магнитного потока через проводник приводит к появлению кругового тока в этом проводнике. Закон Ленца определяет такое направление этого тока, что магнитное поле, индуцированное током, компенсирует изменение магнитного потока. Итак, этот закон намекает на … Читать далее

Электрон — это волна?

Интерференционная картина одиночных электронов.

  Действительно, электроны претерпевают дифракцию на кристаллической мишени. Поэтому, когда пучок электронов попадает на подходящую кристаллическую решетку, можно видеть на экране интерференционную картину, типичную для волн. Но пучок состоит из множества электронов, так же как электромагнитные волны состоят из фотонов. … Читать далее

Как выяснилось волновое поведение элементарных частиц?

Интерференция демонстрирует волнообразное поведение электронов

  Электроны крошечные, поэтому поверхность никеля должна отражать их под разными углами, поскольку образец никеля состоит из множества случайно ориентированных мелких кристаллов. Это называется диффузным отражением. Именно так думали Дэвиссон и Гермер в 1927 году, направляя пучок электронов низкой энергии … Читать далее

Есть ли четкая граница между элементарными частицами и волнами?

Трехмерный волновой пакет

  Что такое свет, всегда было загадкой для мыслящих людей. Ньютон полагал, что есть частицы, несущие свет, объясняя этим, почему препятствие на пути света создает тень на экране. Спустя столетие обнаружили, что свет имеет волновую природу. Теперь представьте себе сумму … Читать далее

Как разбираются со сложными периодическими явлениями?

Формирование периодической функции двух наложенных волн

  Оказывается, что периодические явления, например волны имеют в природе первостепенное значение. На практике волны разных частот накладываются друг на друга, так что возникающее периодическое явление не имеет синусоидальной формы. Тогда как мы можем с ними справиться математически? В 1822 … Читать далее

Как понимать иностранную речь?

Хорошая аудиозапись иностранной речи упрощает перевод

  Восприятие иностранной речи на слух (аудирование) кому-то дается легко, а кому-то непросто понять, что же сказано на иностранном языке, даже хотя все слова и известны слушающему. Он просто не узнает их. Почему? Причина может быть в том, что внимание … Читать далее

В чем загадка мнимой единицы?

  Вы знаете, электромагнитные волны несут информацию из ранней Вселенной, а также обеспечивают обмен информацией между нашими смартфонами. В физике, для математического описания волн, мы используем так называемую комплексную экспоненциальную функцию. Её показатель включает мнимую единицу. Это упрощает манипуляции с … Читать далее

Стоимость занятий

Стол и монитор для занятий физикой.

Как правило, стоимость составляет 2000 р. за час для ЕГЭ и ДВИ, 3000 р. за час для англоязычных экзаменов.   Стоимость занятий зависит от цели и уровня подготовки ученика, времени и дня недели занятий, срока, оставшегося до экзамена. Более востребованы … Читать далее

Методика: как мы готовимся

Практика дает уверенность в себе

  Доводим до блеска тестовую часть экзамена. Для этого выстраиваем ясную и прозрачную картину разделов физики, используя яркие примеры и короткие вычисления. Учимся быстро и исчерпывающе анализировать условие и физическую ситуацию в задаче методом усеченного обратного пересказа и рисуя дорожную … Читать далее

Может ли точное измерение быть неверным?

Инструмент для верных измерений.

  Под точностью здесь подразумевается повторение измерения для минимизации отклонения среднего результата физической величины от ее ожидаемого значения. Такое отклонение обычно вызвано случайными (стохастическими) ошибками измерений. Однако, это среднее значение может все же отличаться от истинного из-за так называемой систематических … Читать далее

О себе: детство и карьера

  Лев Дандау, феноменальный физик-теоретик, вспоминал, что родители очень рано научили его дифференцировать и интегрировать. А Ваш покорный слуга помнит себя шестилетнего идущего морозным зимним вечером под звездным небом с отцом, которого спрашиваю: «Пап, а звезды большие?» Но звезды кажутся … Читать далее

Избранные публикации

Техническое проектирование первой очереди эксперимента безнейтринной мюон-электронной конверсии (COMET) В журнале Progress of Theoretical and Experimental Physics,  PTEP 2020 (2020) 3, 033C01 Измерение факторов ядерной модификации мезонов Υ(1S), Υ(2S) и Υ(3S) в столкновениях PbPb при энергии 5,02 ТэВ В журнале … Читать далее

Из жизни в Гамбурге: на Эльбе

Гамбург, лето 2009. В общем, хоть и лето, тут погода совсем не просыхает, немцы грустят. Грустит и Саша. «Такая погода и в октябре бывает, — говорит, — для этого лето не нужно.» Две недели тому назад, когда мы еще видели … Читать далее

Откуда узнали об атомах?

Пропорции в химических реакциях напомнили об атомистических идеях.

  К концу XIX века из развития химии стало отчетливо ясно, что вещества состоят из атомов. Раньше, в древнегреческой науке, догадки о их существовании появились из стремления придать природе стройное математическое объяснение. К 1804 г. Джон Дальтон сформулировал закон кратных … Читать далее

Сколько невезения может быть в жизни одного ученого?

Обстоятельства не помешали Кеплеру разобраться в движении планет.

  Эйнштейн отмечал немыслимое упорство, с которым Кеплер искал гармонию в движении планет, в то время как вокруг Кеплера, на Земле, не было и намека на гармонию. Для начала, он родился раньше срока, затем заболел оспой, но выздоровел. Когда он … Читать далее

Как рождалась советская физика?

Непосредственное общение с гениями дало начало советской школе физики

  Находясь за железным занавесом, советские физики активно работали и все же сделали ряд фундаментальных открытий. Поначалу, однако, они не были изолированы от мира, а учились у европейских ученых и работали с ними. Одним из отцов-основателей советской школы был Столетов, … Читать далее

Как впервые запустили электромагнитные волны?

Модулированные волны электрического и магнитного поля стали средством удаленного обмена информацией

  Сейчас мы передаем колоссальные потоки данных, включая сотовую связь и Wi-Fi, с помощью электромагнитных волн сверхвысоких частот. А началось с того, что Эрстед и Ампер в 1820 г. обнаружили, что движение заряда в проводнике создает магнитное поле. Через 10 … Читать далее

Кто первым понял, что Земля не в центре Вселенной?

Разница между геоцентрическим и гелиоцентрическим устройством мира

  В III в. до н.э Аристарх Самосский пришел к выводу, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. Он догадывался также и о вращении Земли вокруг собственной оси. Однако, понадобилось полтора тысячелетия, чтобы отстоять эту первую гелиоцентрическую схему мира, … Читать далее

Как яркие звезды получили маленькую звездную величину?

Звездная величина -- астрономическая характеристика яркости звезды

  Началось с того, что во II в. до н.э. древнегреческий ученый Гиппарх составил звездный каталог и разделил звезды на классы по их яркости. Затем, через три столетия, Птолемей в своем научном трактате «Альмагест» разбил видимые глазом звезды на шесть … Читать далее

Что не так со стрелой времени?

Неопределённость направления движения во времени.

О необратимых процессах… Казалось бы, каждодневный опыт подсказывает, что время отличается от пространственных измерений тем, что имеет направление — от прошлого к будущему. Поэтому в первой половине XX в. Артур Эдингтон ввёл понятие временной стрелы. Однако, хотя 4-ёх мерное пространство-время … Читать далее

Как нарушить второй закон термодинамики?

Демон Максвелла наводит порядок в контейнере с газом

О демоне в голове… Чтобы навести порядок, как известно, надо поработать. В термодинамике этот закон выражается в том, что беспорядок движения молекул в контейнере с газом, энтропия, не убывает, если нет внешнего воздействия. Однако Джеймс Максвелл, человек впервые написавший формулы … Читать далее

Кому нужна видеокарта?

Небесная деревня из видео теста Heaven

Об агрессивности видео Видеоигры наглядно показывают текущий уровень компьютерных технологий — их software способно съесть самое современное видео-hardware. Поэтому тем, кто находит удовольствие в иллюзорном мире компьютерных игр, необходим дорогостоящий видеопроцессор (GPU) Radeon AMD/ATI или Geforce Nvidia, расположенный в системном … Читать далее

Как распознать демагога в научном сотруднике?

Разрушительное содержание демагогии, прикрытое изящной формой

Об особенностях дискуссии Несмотря на то, что фундаментальная физика наука точная, под видом ученых там встречаются своего рода демагоги. Всё что их интересует в науке, это личная выгода. Преследуя свои цели, они с легкостью могут прибегнуть к обману коллег и, … Читать далее

Каким представляли рождение тахиона?

Траектория тахиона, невидимая в пузырьковой камере

  Поиски гипотетической частицы тахион активно велись в конце прошлого века. Ожидалось, что при движении в детекторе, заряженный тахион не оставит заметного следа поскольку, в отличии от обычных заряженных частиц, будет очень слабо взаимодействовать с электронной оболочкой атомов активного вещества … Читать далее

Почему тахион не смог бы двигаться медленно?

Мнимая масса и сверхсветовая скорость тахиона

В отчаянии наталкиваясь за световой барьер Бунтарская идея о частицах быстрее света естественно возникла вместе с осознанием особой роли скорости света как предельной, до которой в нашем мире можно разогнать что-либо массивное, хотя и потратив уйму энергии, больше и больше … Читать далее

Что такого удивительно прелестного в b-кварке?

Прелестный кварк пришелся физикам по вкусу

О приятной находке Открытие в 1974 г. четвертого вида кварков, получившего название очарованный, или с-кварк, подсказывало, что это ещё не всё, и укрепилось мнение, что должны существовать ещё как минимум два вида тяжелых кварков, составляющих третье поколение кварков. Дополнительным аргументом … Читать далее