Мой лучистый сад

Именно физику можно считать наукой не только интересной, но и фундаментальной - это неоспоримый факт. Она изучает само мироздание и пытается разгадать сложнейшие тайны природы, несмотря на всю сложность подобных изысканий. Впрочем, развивается наука год от года, а прогресс всё ускоряется, так что новые важнейшие открытия наверняка не за горами.

1. Преодолеть скорость звука не так сложно, как кажется. Кончик обыкновенного кнута при взмахе движется так быстро, что опережает звук. Именно в момент перехода им звукового барьера и раздаётся хлопок.
2. Некогда физики были удивлены узнать, что температура разряда молнии примерно впятеро превышает температуру поверхности Солнца.
3. Как известно, от воздействия высоких или низких температур сжимаются самые разные вещества, не только газообразные. К примеру, высота Эйфелевой башни можно колебаться в пределах 12 сантиметров в зависимости от погоды, так как нагреваемый солнцем металл расширяется (см. ).
4. Солнце кажется красным утром и вечером из-за того, что его лучи в это время проходят через нижние слои атмосферы, насыщенные пылью и другими частицами. А за пределами атмосферы все звёзды, включая Солнце, в визуальном спектре вообще выглядят белыми.
5. Физики до сих пор не знают, почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.
6. На обычную материю приходится около 5% массы наблюдаемой вселенной. Ещё около 22% приходится на тёмную материю, о которой вообще до сих пор почти ничего не известно.
7. Одним из наиболее выдающихся физиков XX века был Альберт Эйнштейн. Многие его теории до сих пор разрабатываются современными учёными (см. ).
8. Впервые учёным удалось создать антиматерию в 1965 году. Судя по всему, в естественном состоянии в нашей Вселенной антивещество вообще не встречается, но в лаборатории получить его можно.
9. Такое интересное явление, как северное сияние, возникает при взаимодействии солнечного ветра с верхними слоями атмосферы Земли. Физики давно уже разгадали эту загадку.
10. Жидкость бывает не только обычной, привычной нам, но и неньютоновской. В качестве примера таковой можно привести, например, зыбучие пески.
11. Скорость распространения звука напрямую зависит от плотности среды. Так, в воде или гранитном массиве она будет выше, чем в воздухе.
12. В числе прочих интересных фактов о физике нельзя не упомянуть и то, что плотность воды напрямую зависит от её температуры. Максимальная плотность достигается при +4 градусах, а замёрзший лёд и вовсе менее плотен, чем вода, поэтому и плавает в ней, а не тонет.

Изучать физику значит изучать Вселенную. Точнее, как работает Вселенная. Вне всяких сомнений, физика - самая интересная ветвь науки, поскольку Вселенная куда сложнее, чем кажется, и она вмещает в себя все сущее. Иногда мир ведет себя очень странно, и возможно, вы должны быть настоящим энтузиастом, чтобы разделить с нами радость по поводу этого списка. Перед вами десять самых удивительных открытий в новейшей физике, которые заставили многих и многих ученых ломать головы не годами - десятилетиями.

На скорости света время останавливается

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, скорость света неизменна - и равна приблизительно 300 000 000 метров в секунду, вне зависимости от наблюдателя. Это само по себе невероятно, учитывая что ничто не может двигаться быстрее света, но все еще сугубо теоретично. В специальной теории относительности есть интересная часть, которая называется «замедление времени» и которая говорит, что чем быстрее вы движетесь, тем медленнее для вас движется время, в отличие от окружения. Если вы будете ехать на автомобиле час, вы постареете немного меньше, чем если бы просто сидели у себя дома за компьютером. Дополнительные наносекунды вряд ли существенно изменят вашу жизнь, но все же факт остается фактом.

Выходит, если двигаться со скоростью света, время вообще застынет на месте? Это так. Но прежде чем вы попытаетесь стать бессмертным, учтите, что двигаться со скоростью света невозможно, если вам не повезло родиться светом. С технической точки зрения движение со скоростью света потребует бесконечного количества энергии.

Только что мы пришли к выводу, что ничто не может двигаться быстрее, чем со скоростью света. Что ж… и да, и нет. Хотя технически это остается верным, в теории существует лазейка, которую нашли в самой невероятной ветви физики - в квантовой механике.

Квантовая механика, по сути, это изучение физики на микроскопических масштабах, таких как поведение субатомных частиц. Эти типы частиц невероятно малы, но крайне важны, поскольку именно они образуют строительные блоки всего во Вселенной. Можете представить их как крошечные вращающиеся электрически заряженные шарики. Без лишних сложностей.

Итак, у нас есть два электрона (субатомных частиц с отрицательным зарядом). - это особый процесс, который связывает эти частицы таким образом, что они становятся идентичными (обладают одинаковым спином и зарядом). Когда это происходит, с этого момента электроны становятся идентичными. Это означает, что если вы измените один из них - скажем, измените спин - второй отреагирует незамедлительно. Вне зависимости от того, где он находится. Даже если вы его не будете трогать. Влияние этого процесса потрясающее - вы понимаете, что в теории эту информацию (в данном случае, направление спина) можно телепортировать куда угодно во вселенной.

Гравитация влияет на свет

Вернемся к свету и поговорим об общей теории относительности (тоже за авторством Эйнштейна). В эту теорию входит понятие, известное как отклонение света - путь света не всегда может быть прямым.

Как бы это странно ни звучало, это было доказано неоднократно. Хотя у света нет никакой массы, его путь зависит от вещей, у которых эта масса есть - вроде солнца. Поэтому если свет от далекой звезды пройдет достаточно близко к другой звезде, он обогнет ее. Как это касается нас? Да просто: возможно, те звезды, которые мы видим, находятся совсем в других местах. Помните, когда в следующий раз будете смотреть на звезды: все это может быть просто игра света.

Благодаря некоторым теориям, которые мы уже обсудили, у физиков есть довольно точные способы измерения общей массы, присутствующей во Вселенной. Также у них есть довольно точные способы измерения общей массы, которую мы можем наблюдать - но вот незадача, два этих числа не совпадают.

На самом деле, объем общей массы во Вселенной значительно больше, чем общая масса, которую мы можем посчитать. Физикам пришлось искать объяснение этому, и в результате появилась теория, включающая темную материю - таинственное вещество, которое не испускает света и берет на себя примерно 95% массы во Вселенной. Хотя существование темной материи формально не доказано (потому что мы не можем ее наблюдать), в пользу темной материи говорит масса свидетельств, и она должна существовать в той или иной форме.

Наша Вселенная быстро расширяется

Понятия усложняются, и чтобы понять почему, нам нужно вернуться к теории Большого Взрыва. До того как стать популярным телешоу, теория Большого Взрыва была важным объяснением происхождения нашей Вселенной. Если проще: наша вселенная началась со взрыва. Обломки (планеты, звезды и прочее) распространились во всех направлениях, движимые огромной энергией взрыва. Поскольку обломки достаточно тяжелые, мы ожидали, что это взрывное распространение должно замедлиться со временем.

Но этого не произошло. На самом деле, расширение нашей Вселенной происходит все быстрее и быстрее с течением времени. И это странно. Это означает, что космос постоянно растет. Единственный возможный способ объяснить это - темная материя, а точнее темная энергия, которая и вызывает это постоянное ускорение. А что такое темная энергия? Вам .

Любая материя - это энергия

Материя и энергия - это просто две стороны одной медали. На самом деле, вы всегда это знали, если когда-нибудь видели формулу E = mc 2 . E - это энергия, а m - масса. Количество энергии, содержащейся в конкретном количестве массы, определяется умножением массы на квадрат скорости света.

Объяснение этого явления весьма захватывает и связано с тем, что масса объекта возрастает по мере приближения к скорости света (даже если время замедлится). Доказательство довольно сложное, поэтому можете просто поверить на слово. Посмотрите на атомные бомбы, которые преобразуют довольно небольшие объемы материи в мощные выбросы энергии.

Корпускулярно-волновой дуализм

Некоторые вещи не так однозначны, какими кажутся. На первый взгляд, частицы (например, электрон) и волны (например, свет) кажутся совершенно разными. Первые - твердые куски материи, вторые - пучки излучаемой энергии, или что-то типа того. Как яблоки и апельсины. Оказывается, вещи вроде света и электронов не ограничиваются лишь одним состоянием - они могут быть и частицами, и волнами одновременно, в зависимости от того, кто на них смотрит.

Серьезно. Звучит смешно, но существуют конкретные доказательства того, что свет - это волна, и свет - это частица. Свет - это и то, и другое. Одновременно. Не какой-то посредник между двумя состояниями, а именно и то и другое. Мы вернулись в область квантовой механики, а в квантовой механике Вселенная любит именно так, а не иначе.

Все объекты падают с одинаковой скоростью

Многим может показаться, что тяжелые объекты падают быстрее, чем легкие - это звучит здраво. Наверняка, шар для боулинга падает быстрее, чем перышко. Это действительно так, но не по вине гравитации - единственная причина, по которой получается так, в том, что земная атмосфера обеспечивает сопротивление. Еще 400 лет назад Галилей впервые понял, что гравитация работает одинаково на всех объектах, вне зависимости от их масс. Если бы вы с шаром для боулинга и пером на Луне (на которой нет атмосферы), они упали бы одновременно.

Ну все. На этом пункте можно тронуться умом.

Вы думаете, что пространство само по себе пустое. Это предположение довольно разумное - на то оно и пространство, космос. Но Вселенная не терпит пустоты, поэтому в космосе, в пространстве, в пустоте постоянно рождаются и гибнут частицы. Они называются виртуальными, но на самом деле они реальны, и это доказано. Они существуют доли секунды, но это достаточно долго, чтобы сломать некоторые фундаментальные законы физики. Ученые называют это явление «квантовой пеной», поскольку оно ужасно напоминает газовые пузырьки в безалкогольном газированном напитке.

Эксперимент с двойной щелью

Выше мы отмечали, что все может быть и частицей, и волной одновременно. Но вот в чем загвоздка: если в руке лежит яблоко, мы точно знаем, какой оно формы. Это яблоко, а не какая-нибудь яблочная волна. Что же определяет состояние частицы? Ответ: мы.

Эксперимент с двумя щелями - это просто невероятно простой и загадочный эксперимент. Вот в чем он заключается. Ученые размещают экран с двумя щелями напротив стены и выстреливают пучком света через щель, чтобы мы могли видеть, где он будет падать на стену. Поскольку свет - это волна, он создаст определенную дифракционную картину, и вы увидите полоски света, рассыпанные по всей стене. Хотя щели было две.

Но частицы должны реагировать иначе - пролетая через две щели, они должны оставлять две полоски на стене строго напротив щелей. И если свет - это частица, почему же он не демонстрирует такое поведение? Ответ заключается в том, что свет будет демонстрировать такое поведение - но только если мы захотим. Будучи волной, свет пролетает через обе щели одновременно, но будучи частицей, он будет пролетать только через одну. Все, что нам нужно, чтобы превратить свет в частицу - измерять каждую частицу света (фотон), пролетающую сквозь щель. Представьте себе камеру, которая фотографирует каждый фотон, пролетающий через щель. Этот же фотон не может пролетать через другую щель, не будучи волной. Интерференционная картина на стене будет простой: две полоски света. Мы физически меняем результаты события, просто измеряя их, наблюдая за ними.

Это называется «эффект наблюдателя». И хотя это хороший способ закончить эту статью, она даже поверхностно не копнула в совершенно невероятные вещи, которые находят физики. Есть куча вариаций эксперимента с двойной щелью, еще более безумные и интересные. Можете поискать их, только если не боитесь, что квантовая механика засосет вас с головой.

Трудно найти человека, который бы не интересовался окружающим его миром и теми явлениями, которые в нем происходят. С их помощью можно расширить круг своих знаний. Предлагаем обратить внимание на наиболее интересные факты о физике.

1. Спектральным изучением радуги интересовался Аристотель, однако заключение смог дать Исаак Ньютон в начале 18 столетия, представив миру свой труд под названием «Оптика». Самые внимательные наблюдатели при взгляде на нее отметят, насколько плавно каждый цвет перетекает в другой, образуя множество оттенков. Ньютон изначально выделил 5 основных цветов радуги: голубой, фиолетовый, зеленый, красный и желтый . А вот появление последних двух цветов (оранжевый, синий) связано с увлечением его нумерологией и стремлении приблизить число цветов к магической цифре «7».
2. В зависимости от температуры воздуха в Париже высота Эйфелевой баши может колебаться на 12 см . Подобное явление, прежде всего, связано со способностью металлов расширяться под воздействием длительного нагрева.
3. Тело птицы является не самым лучшим проводником электричества . Более того, лапки птичек создают параллельное соединение, характеризующееся подачей малого тока. Электричество в данном случае предпочитает более эффективный проводник. Однако достаточно птице прервать цепь, например, коснуться любого другого постороннего предмета, как электричество устремится к ее телу, что приведет к гибели.
4. В привычном понимании жидкость не имеет своей формы, что является глубочайшим заблуждением. Истинная форма жидкости – шар .
5. Свечение воды на глубине, не пропускающей солнечный свет, обусловлено присутствием изотопов кальция , растворенных в воде, и их способностью выпускать быстрые электроны. Именно они и вызывают естественное свечение.
6. В процессе формирования льда кристаллическая решетка теряет содержание соли , что становится причиной появления в некоторых точках нисходящих потоков ледяной и соленой воды. При определенных условиях вокруг этой точки начинается расти по направлению вниз ледяная глыбы, образующая масштабную подводную сосульку.
7. Французский священник Жан-Антуан Нолле в рамках своих экспериментов использовал в качестве материала людей . Так эксперимент по обнаружению скорости электрического тока происходил на 200 монахах, соединенных между собой металлическими проводами.
8. Прислонив газету к стене, можно открыть бутылку без использования штопора . Для этого достаточно ударить дном бутылки строго перпендикулярно по отношению к стене, в результате чего пробка выйдет настолько, что ее можно будет извлечь руками.
9. На самом деле Эйнштейн еще с детства проявлял интерес к точным наукам . А в швейцарскую высшую школы математики не поступил с первой попытки только лишь потому, что не добрал необходимое количество баллов по другим дисциплинам.
10. Для того чтобы повысить шансы спасения в падающем лифте, необходимо принять положение лежа и постараться занять максимальную площадь пола. В данном случае сила удара будет равномерно распределена по телу.
11. Температура разряда молнии может достигать 29 000-30 000 К . Для сравнения, температура Солнца составляет 6 000 К.
12. Почему комарам не страшен дождь? Масса капли дождя намного больше, чем вес комара . В сочетании с этим фактором волоски, покрывающие все тело насекомого, помогают снижать передачу импульса от капли комару, что и помогает насекомому выжить.
13. В прозрачной воде свет распространятся с куда меньшей скоростью, чем это происходит в вакууме .
14. Щелчок кнута после удара обусловлен тем, что скорость движения кончика кнута превосходит скорость движения звука . По правде говоря, кнут стал первым изобретением человечества, которому удалось преодолеть звуковой барьер.
15. Воздух нагревается от воздействия Солнца не напрямую . Солнечное излучение, проходя через слои атмосферы, поглощается сушей, которая в последствии отдает свое тепло атмосфере. Именно поэтому, несмотря на то, что поверхность гор ближе к Солнцу, чем равнина, там намного холоднее.

Мы надеемся Вам понравилась подборка с картинками - Интересные факты о физике (15 фото) онлайн хорошего качества. Оставьте пожалуйста ваше мнение в комментариях! Нам важно каждое мнение.

Много кому известен сосуд под названием «кружка Пифагора». Сконструирован он так, что если налить в него жидкости больше определенной отметки, пить будет нечего – все просто вытечет наружу. Для создания этого эффекта был применен принцип сообщающихся сосудов. Умеренность – хорошее качество!

Не все знают, почему нельзя купаться во время грозы. Так как вода является великолепным проводником электричества, благодаря растворенным в ней различным минеральным солям, вероятность попадания молнии достаточно велика. Если же воду дистилировать, то она, напротив, превратится в диэлектрик.

Цвет радужки человеческого глаза варьируется от почти черного – до светло карего. Это обусловлено определенным количеством окрашивающего пигмента – меланина. При его пониженном содержании короткие волны спектра отражаются оболочкой глаза, а не поглащаются ею. Это так называемое Рылеевское рассеяние света. Именно поэтому мы можем наблюдать такое разнообразие радужных оболочек. Синие, зеленые, серые, коричневые – мир прекрасен в своем многообразии!

А знаете ли вы о том, что по городским трассам, где проходят гонки на болидах, канализационные люки привариваются к ободу? Делается это потому, что на высоких скоростях между днищем спортивного болида и дорогой создается очень низкое давление, которого достаточно для того, чтобы поднять крышку. Во избежание несчастных случаев и было принято такое решение.

Чтобы отличить сырое яйцо от сваренного нужно крутануть его на гладкой поверхности. Сваренное яйцо будет быстро и продолжительно вращаться. В отличие от него сырое яйцо практически не вращается. Если вращающееся яйцо внезапно остановить пальцем, оно быстро остановится. Сырое же яйцо, после того как резко убрать палец, еще немного будет продолжать вращение. Обусловлено это тем, что крутое яйцо вращается как единое целое, а у сырого - содержимое жидкое, слабо связанное со скорлупой. Поэтому, когда начинается вращение, жидкое содержимое из-за инерции покоя отстаёт от вращения скорлупы и тормозит движение.

Такие вот интересные факты о физике.

Если подключить обычные наушники ко входу микрофона, их можно использовать как микрофон. Упрощённо конструкция наушников и микрофона одинакова: мембрана подключена к катушке с проводом, находящейся в магнитном поле постоянного магнита. В наушниках при обычном использовании подаваемый на катушку ток преобразуется в колебания мембраны, а в микрофоне наоборот.

Если вы оказались в падающем лифте, самой лучшей стратегией для увеличения шансов выжить будет лечь на спину и постараться занять как можно большую площадь пола. В таком случае сила удара будет максимально распределена по поверхности тела. Распространено мнение, что нужно просто подпрыгнуть во время удара, но это заблуждение вряд ли кто-то способен точно угадать время столкновения и прыгнуть с той же скоростью, с какой лифт падает

Чтобы посмотреть сквозь стекло с матовой поверхностью, достаточно наклеить на него кусочек прозрачного скотча. Из-за неровностей матового стекла свет рассеивается, но клеевая сторона скотча сглаживает эти неровности, и в результате свет проходит как будто сквозь обычное стекло. Нужно добавить, что если поверхность матовая с двух сторон, этот трюк уже не сработает.

Существует оптическое явление, которое можно назвать перевёрнутой радугой, хотя случается оно очень редко. Такая радуга появляется только при выполнении нескольких условий. В небе на высоте 78 км должна быть тонкая завеса перистых облаков, состоящих из кристалликов льда, а солнечный свет должен упасть на них под определённым углом, чтобы разложиться на спектр и отразиться в атмосферу. Цвета в радуге «вверх ногами» располагаются тоже наоборот: фиолетовый вверху, а красный внизу.

Сидящая на проводе высоковольтной ЛЭП птица не страдает от тока, потому что её тело плохой проводник тока. В местах прикосновения птичьих лап к проводу создаётся параллельное соединение, а так как провод гораздо лучше проводит электричество, по самой птице бежит очень малый ток, который не может причинить вреда. Однако стоит птице на проводе коснуться ещё какого-нибудь заземлённого предмета, например металлической части опоры, она сразу погибает, ведь тогда уже сопротивление воздуха по сравнению с сопротивлением тела слишком велико, и весь ток идёт по птице.

Если сваренное яйцо крутануть на гладкой поверхности, оно быстро завертится в заданном направлении и будет вращаться довольно долго, а сырое остановится гораздо раньше. Это происходит потому, что крутое яйцо вращается как единое целое, а у сырого содержимое жидкое, слабо связанное со скорлупой.