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

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

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

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

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

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

Как завоевала доверие Стандартная Модель электрослабых взаимодействий?

Пузырьки показывают след электрона после испускания нейтрального промежуточного бозона

Об одной из вершин человеческой мысли в физике частиц В соответствии с существовавшей в 60-ые годы моделью слабых взаимодействий, созданной на основе теории бета-распада Ферми, мюонное нейтрино при взаимодействии в веществе должно превращаться в мюон. При этом появившийся электрический заряд … Читать далее

Кто первым понял, как устроен атом?

Электроны вращаются по орбитам вокруг ядра атома

Двигаясь по атомным орбитам без излучения С точки зрения классической электродинамики, электрон в планетарной модели атома должен был бы излучать непрерывно и, потеряв энергию, упасть на ядро. В 1913 г. Нильс Бор предположил, что электроны в атоме могут двигаться только … Читать далее

Как догадались о существовании нейтрино?

Нейтрино появляется в бета-распаде нейтрона в ядре

Вылетая вместе с электронами и унося невидимую энергию Открытие нейтрона, казалось, внесло ясность в строение вещества. Все элементарные частицы, необходимые для построения атома были известны. Оставалось только неясным, откуда берутся электроны, которые наблюдаются при радиоактивном распаде ядер, если они не … Читать далее

Как в физике происходят «случайные» открытия?

Нейтрино от взрыва старой звезды -- вспышки сверхновой

Ожидая антинейтрино от солнца, но получив их от сверхновой После того, как колоссальное количество работы проводится учёными по поиску стройной теоретической схемы или по созданию экспериментальной установки, новое знание приходит как-бы само собой. Важным примером этого является регистрация антинейтрино от … Читать далее

Есть ли основания доверять научной фантазии?

Лазерный луч используется очень во многих целях

Делая реальным то, что существует в воображении Ярким примером реализации фантазии человека является лазер. Мощь узкого светового луча издавна интуитивно осознавалась людьми и была увековечена в романах «Война миров» Герберта Уэльса и «Гиперболоид инженера Гарина» Алексея Толстого, написанных в 1897 … Читать далее

Каким образом фундаментальная физика продвигается вперёд?

Самый простой эксперимент по теории гравитации

  С давних времен наука развивалась чередованием экспериментальных и теоретических исследований. На основании эксперимента ученые строили теорию, и если ее предсказания совпадали с результатами и других экспериментов, такую теорию принимали и ее придерживались. Например, три столетия назад, на основании изучения … Читать далее

Можно ли утверждать, что во Вселенной нет ничего, кроме известного на сегодня?

Поверхность гипотетического космического нетопологического солитона из конденсата квантового поля

О возникновении частицах из конденсата квантового поля Космические наблюдения последних десятилетий привели ученых к заключению о существовании темной материи и энергии, природа которых не ясна. Теоретическая физика дает разнообразные удивительные объяснения этих явлений. Например, можно ожидать, что в космическом пространстве … Читать далее

Как догадались о существовании нейтронов?

Три кварка связаны в нейтрон

Неприметные в атомном ядре, зато проникающие в виде радиации В начале тридцатых годов стало ясно, что ядро не может, как считалось в то время, состоять из протонов и электронов, что электроны, вылетающие из ядра при бета-распаде, рождаются в момент распада, … Читать далее

Как начались исследования электрона и структуры атома?

Первый рукотворный источник электронов -- катодная трубка

О неизвестной энергии, излучаемой катодом и радием… В открытии электрона заметную роль сыграли так называемые катодные лучи. Первоначально, для объяснения этого явления была выдвинута волновая гипотеза: катодные лучи представляют собой процесс в эфире. Английский физик Уильям Крукс высказал идею, что … Читать далее

Откуда взялось понятие квант?

Квантовая формула спектра теплового излучения, полученная Планком

Пытаясь написать верную формулу теплового излучения… В конце XIX века зависимость энергии теплового излучения тела от его температуры описывалась формулой Рэлея-Джинса, которая для синего света не согласовывалась с опытом, а для более коротких длин волн света вела к «ультрафиолетовой катастрофе» … Читать далее