Китайская неядерная водородная бомба: что это такое и зачем нужно?

Китай испытал неядерную водородную бомбу, пишет Southern China Morning Post. Утверждается, что взрывное устройство массой в 2 кг создало огненный шар радиусом около 2 метров, внутри которого температура могла достигать 3000 градусов, а давление - превышать 4 атмосферы, причём такие условия могли поддерживаться на протяжении 2 секунд.

Идея в общем-то не нова: мысль заключается в том, чтобы использовать реакцию термического разложения гидрида магния MgH₂. При нагревании это вещество разлагается на магний и водород, и оба эти вещества тут же вступают в реакцию окисления с кислородом воздуха - эта реакция и служит источником энергии для взрыва. Водород вообще достаточно взрывоопасный газ, а использование гидрида металла вместо чистого водорода позволяет упаковать нужное количество его атомов в куда меньший объём. Ну и то, что магний сам по себе весьма горючий металл, делает соединение ещё более эффективным.

В результате активации гидрида магния (его нагрева до высокой температуры) при инициации взрыва, образуется большое облако высокогорючих продуктов реакции, что и приводит к образованию того самого огненного шара. Таким образом, неядерные водородные бомбы можно считать разновидностью термобарических боеприпасов ("вакуумных бомб"), но только основным поражающим фактором здесь будет всё-таки не перепад давлений, а высокая температура внутри огненного шара.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

"Джеймс Уэбб" обнаружил признаки жизни на планете далёкой звезды?

В атмосфере планеты K2-18 b обнаружили признаки наличия таких веществ, как диметилсульфид и диметилдисульфид: на Земле эти вещества являются продуктами жизнедеятельности некоторых микроорганизмов - например, фитопланктона (диметилсульфид является одним из компонентов того, что мы называем "запахом моря", хотя в больших концентрациях это вещество имеет достаточно неприятный запах). Более того: мы пока не сталкивались с тем, чтобы диметилдисульфид образовывался в процессах без участия живых организмов, а после образования диметилдисульфид достаточно быстро разлагается, так что его наличие в атмосфере планеты действительно может указывать на то, что там есть жизнь. Такие вещества в астробиологии ещё называют биомаркерами.

Как обнаружили диметилсульфид в атмосфере K2-18 b? Для этого учёные изучили, как атмосфера планеты поглощает свет родительской звезды, красного карлика K2-18. Каждое химическое соединение поглощает свет на определённых длинах волн, есть такие специфические линии поглощения и у диметилдисульфида, и вот именно их обнаружили в свете K2-18 прошедших через атмосферу K2-18 b.

K2-18 b - массивная планета с массой более чем в 8 раз превосходящей массу Земли. При этом её плотность (2,4 грамма на кубический сантиметр) более чем вдвое меньше плотности Земли, что позволяет предполагать, что она больше похожа на маленький газовый гигант, нежели чем на большую каменистую планету. Скорее всего, K2-18 b относится к классу гикеанов - планет с плотной преимущественно водородной атмосферой, под которой находится покрывающий всю или почти всю поверхность планеты глубокий океан из жидкой воды. Наличие воды на K2-18 b было подтверждено ещё раньше - посредством обнаружения линий поглощения, соответствующих водяному пару. Кроме того, известно, что K2-18 b находится на таком расстоянии от родительской звезды, чтобы сочетание температуры и давления делали возможным существование на ней воды в жидком состоянии.

Гикеаны относятся к потенциально обитаемым планетам, то есть, условия на них в принципе соответствуют тем, в которых, согласно нашим современным представлениям, может существовать жизнь. И в этом смысле обнаружение в атмосфере K2-18 b биомаркеров выглядит весьма многообещающим.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Почему недра Земли такие горячие?

Раскалённые внутренности Земли (её мантия и ядро) - наследие тех далёких времён, когда Земля сформировалась из остатков космического газопылевого облака - того же самого, из которого образовалось Солнце.

Сжатие этого облака (а точнее, его остатков) под действием собственной гравитации, как и сжатие любого газа, приводили к его разогреву - можно сказать, что изначально Земля была нагрета за счёт выделения гравитационной энергии.

После этого Земля начала постепенно остывать за счёт излучения в космическое пространство. Внешние её области остывали быстрее, со временем образовав поверхность нашей планеты. Внутренние же области продолжали оставаться горячими.

В недрах Земли идут два конкурирующих процесса. С одной стороны, внутренности нашей планеты продолжают медленно остывать, обмениваясь теплом с корой планеты, а через неё - с окружающим космосом. С другой стороны, в глубине земного шара происходит и выделение тепловой энергии - за счёт распада запаса радиоактивных элементов. Кроме того, подогревает Землю вязкое трение в её жидких слоях, обусловленное вращением нашей планеты вокруг своей оси.

Расчёты показывают, что в настоящее время охлаждение превалирует над разогревом, и толщина твёрдой земной коры растёт со скоростью примерно несколько миллиметров в год.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Ко Дню космонавтики у нас на Ютуб-канале вышел тематический космический материал: о проекте полёта к Марсу от SpaceX, о том, как это дело планируется провернуть, с какими сложностями предстоит столкнуться и возможно ли это вообще?

Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть тут.

«Джеймс Уэбб» снова бросает вызов современной космологии: согласно данным, полученным с помощью телескопа, две трети древних галактик вращаются вокруг своей оси по часовой стрелке, и лишь одна треть - против.

Это достаточно странно: современная космология считает Вселенную анизотропной, то есть, не имеющих каких-то избранных направлений. И в такой Вселенной число галактик, вращающихся по часовой стрелке должно быть равно числу галактик, вращающихся против неё.

Если это не так, то нам, по всей видимости, придётся признать, что в полном смысле анизотропной Вселенная не является - например, что в начальный момент времени материя Вселенной имела некий ненулевой момент импульса ("количество вращения"), что и привело к асимметрии вращения галактик.

А это является дополнительным аргументом в пользу того, что Большой Взрыв мог и не быть "началом всего", а лишь своего рода "фазовым переходом" и одним из этапов в эволюции Вселенной, что предсказывается различными альтернативными моделями вроде модели "пульсирующей Вселенной", переживающей циклы расширения, сменяющиеся циклами сжатия.

Вместе с тем, возможно, что речь идёт всего лишь о статистической флуктуации: типа, на самом деле момент импульса изначальной Вселенной был равен 0, и реально галактик, вращающихся по и против часовой стрелке в ней поровну, а имеющееся неравенство - артефакт наблюдений. В том числе и глобальный - например, может быть так, что вращающихся по часовой стрелке галактик больше в той области пространства, которая доступна нашим наблюдениям.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Физика - весьма многогранная наука, столь многогранная, что на стыке её с другими отраслями знаний возникают отдельные, подчас достаточно развитые дисциплины. К примеру, в своё время для меня большим открытием стала наука под названием физическая метеорология, где всё очень непросто, жутко интересно, а тайн и загадок не меньше, чем в квантовой механике или космологии.

Другая довольно интересная дисциплина - геофизика, изучающая процессы и явления на стыке физики и геологии, а иногда и астрономии! Мы на нашем канале тоже время от времени залезаем в эту область, но тем, кто интересуется ей более предметно, могу порекомендовать посвящённый конкретно этой теме канал "Занимательная геофизика".

Там можно прочитать о том, где находится самый большой камень на Земле, какие минералы образуются при падении на Землю метеоритов, где и когда образовался первый континент Земли и много чего ещё! Так что тем, кто интересуется такими штуками - рекомендую!

На обоих полюсах Земли расположены постоянно вращающиеся вихри - так называемые полярные циклоны.

Их существование связано с тем, что воздух здесь холоднее, чем в соседних областях атмосферы, в связи с чем он как бы тонет в ней, растекаясь от полюсов в низкие широты: приземные ветер вблизи северного полюса как правило дует на юг и наоборот. В верхних слоях атмосферы воздух из низких широт, наоборот, стекается в сторону полюсов, то есть, движется в обратном направлении.

Всю эту конструкцию закручивает против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой - в южном сила Кориолиса, обусловленная вращением Земли.

Полярные вихри существуют не только на Земле, но и вообще на всех планетах, обладающих достойной упоминания атмосферой, а на южном полюсе Венеры, к примеру, их аж два - и кстати мы пока не знаем, почему.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео обсуждаем эффект Мпембы и то, может ли на самом деле горячая вода замёрзнуть быстрее чем холодная, и если да, то почему?

Те, у кого не работает Ютуб, могут также посмотреть тут.

Очень крутой пример стробоскопического эффекта: из-за того, что частота вращения винта кратна частоте кадров на камере, камера каждым следующим кадром фиксирует винт в том же положении, и он кажется неподвижным.

Таких видео много, но столь чётких совпадений мне ещё видеть не доводилось.

И да, на этом видео хорошо видно, что в ходе манёвров частота вращения винта вертолёта остаётся постоянной, а тяга меняется за счёт изменения угла атаки лопастей, т.е. угла, под которым они наклонены по отношению к горизонтали. А вот рулевой винт вращается с другой, большей частотой, и поэтому он не "замирает".

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

#интересныйфакт: чтобы растопить лёд, нужно практически столько же тепловой энергии, сколько понадобилось бы для того, чтобы нагреть такое же количество воды до 83,5 градусов Цельсия.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Ура, у нас новое видео - про нашумевший квантовый чип Майорана-1 от Майкрософт! Тема очень сложная, хотя и интересная, так что я вынужден был объяснять её максимально упрощённо, упуская многие детали, но надеюсь, что представление о том, в чём там суть, мои уважаемые подписчики составить смогут! Приятного просмотра!

Тем, у кого не работает Ютуб, можно посмотреть тут.

Почему бриллианты так ярко блестят?

Бриллианты сверкают благодаря правильному сочетанию оптических свойств алмазов, из которых они изготовлены, и особой форме огранки.
Алмаз обладает очень высоким показателем преломления, который равен 2,4. Это значит, что даже неогранённый алмаз отражает аж 18 % падающего на него света.

Кроме того, существенная часть света, прошедшая внутрь кристалла, претерпевает там полное внутреннее отражение: явление, при котором свет, падающий на границу сред с большей и меньшей оптической плотностью, отказывается проходить эту границу и полностью отражается обратно. Для алмаза минимальный угол полного внутреннего отражения составляет 24 градуса. Это учитывают при огранке кристалла: его форма специально рассчитана на то, что большая часть упавшего на верхнюю часть свет пройдёт внутрь, полностью отразится там и снова выйдет наружу. Именно поэтому бриллианты так блестят.

Кроме того, алмаз обладает высокой дисперсией, и поэтому достаточно мощно расщепляет белый свет на составляющие его цветные лучи, распространяющиеся в среде и выходящие наружу под разными углами, что и обеспечивает бриллиантам характерную для них игру света.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В небе над Восточной Европой вечером 24 марта видели "космическую медузу" - выхлопные газы космической ракеты, освещённые лучами Солнца, которое на уровне земли уже зашло, но всё ещё способно освещать объекты на большой высоте.

Сначала я думал, что это след запуска немецкой ракеты Spectrum с космодрома Андейя в Норвегии (пуск должен был состояться как раз 24 марта), но потом узнал, что его отменили. Так что вероятнее всего речь идёт о Falcon 9 от SpaseX, которая стартовала в 20:48 по Москве (21:48 по Киеву). К тому же вот такие "медузы" в форме спирали, похожие на галактики, характерны именно для ракет SpaseX с их маневрирующими разгонными блоками, так что почти наверняка это именно оно.

В любом случае, очень красиво!

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Потрясающее северное сияние засняли на Аляске - следствие магнитной бури, которая произошла на Земле в ночь с 21 на 22 марта.

Полярные сияния возникают вследствие столкновений высокоэнергетичных частиц, выброшенных Солнцем, с атомами и молекулами газов в земной атмосфере. В результате этих столкновений, атомам и молекулам сообщается энергия, и они переходят в возбуждённое состояние (проще говоря, кинетическая энергия налетающих частиц переходит в их внутреннюю энергию). Через какое-то время атомы и молекулы переходят из возбуждённого состояния в основное, излучая поглощённую энергию в виде квантов света, энергия которых зависит от типа молекул и атомов.

Основные газы земного воздуха, кислород и азот, сильнее всего излучают в зелёной области спектра, на длинах волн 558 (кислород) и 523 (азот) нанометра. Азот также излучает на длине волны в 428 нанометров - это фиолетовый цвет, и мы можем видеть фиолетовую каёмку по краю сияния.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Много раз просили расписать про новый квантовый чип "Майорана-1" от Майкрософт. Пришлось немножко почитать, послушать и всё такое, но в общих чертах я разобрался. Как оно должно работать - сделаю большое видео на канале, пока же кратко скажу следующее.

Суть там в том, что Майкрософт якобы создал квантовый чип из кубитов, реализованных на новой технологии, на основе так называемых топологических сверхпроводников. Это такие интересные проводники, в которых сверхпроводимость выглядит совсем не так, как мы привыкли. И если поместить этот сверхпроводник в магнитное поле, то ансамбль электронов в нём начинает демонстрировать определённое интересное поведение - формирует так называемые майорановские моды.

Ну так вот: благодаря наличию таких мод, кубит на основе топологического проводника должен образовывать особые состояния, устойчивые к случайным воздействиям на кубит из окружающей среды., того, что называют шумом.

И это может быть решением ключевой на сегодняшний день проблемы квантовых компьютеров: то, что кубиты под влиянием шума могут менять свои состояния не тогда, когда нам нужно, что ломает работу всего компьютера. Самое же печальное то, что ошибки может вызывать даже шум, которые производят в своей работе другие кубиты. Проще говоря, как ни изолируй квантовый компьютер от внешних воздействий, а шум всё равно будет, потому что он сам его производит. И чем больше в нём кубитов - тем больше шума. Поэтому-то и получается уместить в один чип в лучшем случае сотни кубитов - а надо сильно больше, хотя бы пару десятков тысяч, а лучше - пару миллионов.

Ну и вот кубиты на топологических сверхпроводниках, состояние которых топологически защищено благодаря наличию майорановских мод, могут позволить такие чипы создать.

В чипе "Майорана-1" кубитов пока только 8, но это не проблема: это ведь экспериментальный чип, задача которого продемонстрировать технологию. Но вот не факт, что эту технологию даже удалось продемонстрировать: в Майкрософт говорят, что зарегистрировали майорановские моды и всё хорошо, но даже они сами допускают, что это могут быть не майорановские моды, а что-то другое. А многие учёнеы вообще сомневаются, что они там что-то реально зарегистрировали.

Короче, тема интересная, открытие может оказаться очень важным и нужным. А может, впрочем, и не оказаться. Время покажет.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Учёные пришли к выводу, что сверхпроводимость при комнатной температуре возможна - по крайней мере, теоретически

В Journal of Physics: Condensed Matter опубликовали статью, авторы которых провели теоретический анализ верхней границы температуры, при которой возможна сверхпроводимость. Для этого они проанализировали базовые механизмы формирования сверхпроводящего состояния (образование т.н. куперовских пар электронов, связывающихся друг с другом посредством согласованного взаимодействия с ионами кристаллической решётки) и по порядку оценили условия для возможности формирования такого состояния на базе фундаментальных констант, таких как заряд электрона, его масса, характерный размер атома и так далее.

Результаты утешают: согласно их выводам, можно надеяться обнаружить сверхпроводимость в материалах вплоть до температур порядка несколько сотен кельвинов (300 кельвинов соответствуют комнатной температуре).

Исследование само по себе не приближает нас к обретению сверхпроводимости при комнатных температурах, но по крайней мере даёт основания верить, что это возможно, и продолжать поиски.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Марсоход НАСА нашёл на Марсе камень со следами жизнедеятельности бактерий; его доставят на Землю, чтобы изучить

Марсоход «Персеваранс» год назад обнаружил в кратере Езеро камень, поверхность которого покрыта странными отметинами, могущими быть следами жизни марсианских микроорганизмов.

Речь идёт о небольших тёмных и светлых пятнах, которыми покрыт камень. В них нашли повышенное содержание железа и серы, а по краям пятен зафиксировано повышенное содержание серы. Такие или примерно такие следы оставляют в земных условиях микроорганизмы. Возможны такие реакции и без участия жизни, но для этого нужны высокие температуры, признаков воздействия которых на камень учёные не усматривают.

Всё это может указывать на то, что в кратере Езеро, который миллионы лет назад, по всей видимости, представлял собой озеро, была жизнь.

Чтобы убедиться в этом, найденный камень планируют доставить на Землю: за ним и другими образцами, собранными марсоходом «Персеваранс», в будущем планируют отправить специальную экспедицию. Изначально предполагалось, что образцы доставят на Землю в 2027-м, но теперь этого события ожидают не раньше 2033-го.

PS. Круто и на самом деле важно и здорово, но мне одному эта история с привозом на Землю марсианского камня со следами жизни напоминает пролог к фильму-катастрофе? 🤪

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Новая китайская ядерная батарейка: сенсация или не очень?

Китайская компания Wuxi Beta Pharmaceutical Technology заявила о создании ядерной батарейки, черпающей энергию из распада изотопа углерод-14, способной выдавать электроэнергию бесперебойно на протяжении нескольких тысяч лет.

Если точнее, в электричество превращают кинетическую энергию электронов, выделяющихся в ходе радиоактивного бета-распада углерода-14. Для преобразования используют бета-вольтаический эффект - что-то очень похожее на тот же принцип, по которому работают солнечные батареи, но только вместо фотонов солнечного света используются электроны бета-распада.

Всё это звучит, конечно, прикольно, но только пока не начнёшь смотреть цифры. Так, разработчики говорят, что батарея имеет энергоёмкость в 2200 мВт·ч/г, то есть, её мощность составит что-то около 0,25 милливатта. То есть, для того, чтобы заменить обычную пальчиковую батарейку с мощностью порядка 1 ватта, понадобится несколько тысяч (!) таких атомных батареек. Мощности в 0,25 ватта хватит разве что на запитывание чего-то очень маленького: светодиодного индикатора, миниатюрного сенсора и т.п.

Причём мне, честно говоря, сложновато представить себе устройство мощностью в 0,25 милливатта, нуждающееся в непрерывном питании несколько тысяч лет, в особенности с учётом того, что обойдётся такая батарейка, скорее всего, очень недёшево - в лучшем случае это будут сотни долларов. Именно поэтому атомные батарейки на углероде-14 с периодом полураспада в 5 тысяч лет многие считают тупиковой ветвью развития и полагают, что большую перспективу имеют батарейки на других изотопах с меньшим периодом полураспада (и, соответственно, меньшим сроком службы - скажем, в десятки лет), но и с в десятки и сотни раз большей удельной мощностью.

Детальнее о ядерных батарейках, которые научно называются бета-вольтаическими элементами, мы говорили в отдельном видео на Ютуб-канале.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Новое видео на Ютуб-канале: говорим про кварцевые часы, лежащие в их основе кварцевые резонаторы и генераторы, а также краешком затрагиваем тему атомных часов и основных принципов их работы.

У кого не работает Ютуб, смотреть можно также здесь.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Обломки StarShip Илона Маска устроили яркое огненное шоу в небе над Флоридой.

Во время запуска корабля минувшей ночью очень много что пошло не так: например, вышли из строя два двигателя ракетного ускорителя SuperHeavy. Несмотря на это, ускорителю удалось совершить успешную посадку.

А вот самому космическому кораблю повезло меньше: за несколько секунд до выхода на заданную траекторию, сначала был потерян сигнал от нескольких двигателей, в которых, вероятно, возник пожар, а через несколько секунд пропала связь и с остальным кораблём, который, похоже, взорвался.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Это фото одного из начальных этапов ядерного (в данном случае - термоядерного) взрыва, когда воздух, раскалённый исходящим из центра взрыва излучением, превращается в горячую плазму на некотором расстоянии от него, формируя почти идеальную сферу.

Плазма непрозрачна для излучения, и большая часть энергии взрыва в настоящее время "запечатана" внутри сферы: свечение обусловлено лишь излучением с поверхности сферы, поэтому после яркой начальной вспышки интенсивность свечения резко падает - лишь для того, чтобы снова чудовищно увеличиться после того, как плазменная сфера расширится и остынет достаточно для того, чтобы сделаться прозрачной для излучения. Именно поэтому ядерные взрывы характеризуются двумя яркими вспышками, которые разделяют доли секунды, а в случае наиболее мощных взрывов - даже несколько секунд.

Внутри огненной сферы давление плазмы огромно, и оно-то и приводит к её быстрому расширению, которое, в свою очередь, приводит к образованию ударной волны - главного поражающего фактора ядерного взрыва.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Красивейшие фото от подписчика из Норвегии: на них мы наблюдаем дифракцию солнечного света в т.н. полярных стратосферных облаках, которые за характерный эффект ещё называют перламутровыми.

Кстати, название буквально точное: характерные переливы перламутра тоже обусловлены дифракцией света - это явление ещё по-научному называется иризацией.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Ламинарное течение жидкости, то есть течение, при котором жидкость перемещается слоями без перемешивания и пульсаций - абстракция: в реальном потоке обычно присутствуют небольшие турбулентности и иные возмущения. Но как видно, иногда и реальные течения внешне почти не отличимы от идеально-ламинарного.

Для формирования такого течения нужно не только полное отсутствие внешних возмущающих факторов (например, ветра), но и определённые параметры самого потока жидкости: малая скорость, определённые параметры (площадь поверхности, объём) сосуда и отверстия в нём, а также соотношение плотности жидкости к её вязкости. Для определения того, будет ли течение ламинарным, используют т.н. число Рейнольдса - чем оно меньше, тем лучше. Несколько упрощённо можно сказать, что проще всего наблюдать ламинарный поток при медленном истечении жидкости через маленькое отверстие - правда, при этом расход жидкости должен быть достаточным для формирования устойчивой струи (без дробления её на капли под действием капиллярных сил).

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео на ютуб-канале разбираемся с тем, какие бывают элементарные частицы, на какие виды и типы они делятся и какую роль играют во Вселенной.

У кого не работает Ютуб, смотреть можно тут.

Этот котик плачет всякий раз, когда слышит, как литий, кобальт и другие металлы называют редкоземельными.

К редкоземельным металлам относятся 17 лантаноидов (лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций), а также самарий и иттрий. Все прочие химические элементы не являются редкоземельными.

Литий, к примеру, является щелочным металлом, а кобальт - переходным.

"Редкоземельные металлы" - это не синоним словосочетания "редкие металлы" или "ценные металлы". Не огорчайте котика.

Европейское космическое агентство заявило, что астероид 2024 YR4 не угрожает Земле: вероятность его столкновения с нашей планетой европейцы оценили в 0,001%.

Ранее НАСА заявляло, что вероятность столкновения 2024 YR4 с Землёй составляет 3,1 %. Произойти это могло 22 декабря 2032 года.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Вышло новое видео - про нейтрино рекордной энергии, обнаруженное нейтринным телескопом в Средиземном море и о вопросах, которые поднимает его обнаружение.

У кого не работает Ютуб, смотреть можно тут.

Этот уникальный геологический объект в Якутии часто называют Батагайским кратером, но он не имеет отношения ни к вулканизму, ни к падению метеоритов. С научной точки зрения Батагайский кратер является так называемым термокарстом, или термокарстовым разломом.

Под поверхностью земли здесь находится слой вечной мерзлоты, которая начала оттаивать после того, как на холме, на месте которого образовался кратер, вырубили лес, что привело к росту температуры почвы и началу вытаивания мерзлоты. Образовавшаяся в результате таяния вода стекала в ближайшую речку Батагайка, а в пустоты постепенно начала проседать почва из верхних слоёв. Таяние началось в конце 60-х, в настоящее время кратер расширяется примерно на 10-15 метров в год.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Карбонитрид гафния - самый жаростойкий материал на планете: температура его плавления может превышать 4200 градусов, что превышает температуру поверхности некоторых звёзд. Это позволяет использовать данный материал в качестве термостойкого покрытия для космических и атмосферных аппаратов, для изготовления элементов конструкции ядерных реакторов и тому подобных целей.

Столь тугоплавкий материал получают, переводя его компоненты (порошки гафния и углерода) в состояние плазмы в атмосфере азота, а затем под действием электромагнитного поля осаждая плазменную смесь на поверхность - это немного похоже на печать с помощью 3d-принтера.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Илон Маск предложил ликвидировать Международную космическую станцию, сведя её с орбиты

По словам Маска, МКС уже отслужила своё и приносит всё меньше практической пользы, так что вместо МКС Маск предлагает сосредоточиться на полёте на Марс.

Призыв Маска можно было бы счесть очередным громким заявлением от эксцентричного миллиардера, однако всё не так просто. Разговоры о целесообразности дальнейшего существования МКС, по сути одного из самых дорогостоящих и сложных научно-исследовательских сооружений планеты, идут уже давно, в частности, в целесообразности дальнейшей работы МКС выражали сомнение в "Роскосмосе".

Кстати, изначально предполагалось, что МКС пробудет на околоземной орбите до 2015 года, однако затем срок её службы несколько раз продлевали, и сейчас дедлайн работы МКС назначен на 2030 год.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Недавно поставленный китайским термоядерным реактором EAST рекорд удержания плазмы в 1066 секунд продержался недолго: его побили французские ядерщики на реакторе WEST в Сен-Поль-ле-Дюранс, Прованс. Причём французам удалось превзойти китайцев весьма ощутимо: новый рекорд составил 1337 секунд.

Впрочем, как и в случае китайского реактора, здесь речь идёт об удержании плазмы при сравнительно небольших температурах порядка 50 миллионов градусов, что примерно в 2-2,5 раза меньше, чем нужно для самоподдерживающейся реакции, а самое главное - плотность удерживаемой плазмы тоже существенно ниже, чем нужно, и поэтому как долго такую плазму не удерживай, положительного выхода не добиться.

И хотя такие рекорды свидетельствуют о том, что учёные достигают всё большего мастерства в управлении плазмой, до строительства новых, более мощных реакторов, способных существенно сильнее сжать и разогреть плазму, самоподдерживающийся ядерный синтез для нас останется недостижим.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В НАСА заявили, что вероятность столкновения с Землёй 50-метрового астероида 2024 YR4 выросла до 3,1 %. Предполагаемая дата возможного столкновения - 22 декабря 2032 года.

По расчётам в результате столкновения выделится энергия порядка 8 мегатонн в тротиловом эквиваленте - это энергия взрыва мощной термоядерной бомбы.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

В новом видео задаёмся вопросом о том, почему очень ценный литий является также очень редким, а в процессе находим ответы на вопрос о природе многих кажущихся нелогичными явлений в ядерной физике.

У кого не работает Ютуб, посмотреть можно здесь.

"Вселенский глобус", на котором отмечены 45 тысяч галактик, расположенные в пределах 380 миллионов световых лет от Млечного Пути (в центре).

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Кольца Сатурна имеют сотни тысяч километров в диаметре, однако их толщина при этом составляет лишь около 5-30 километров.

И это не феномен, а повсеместное космическое явление: если некое множество объектов вращается вокруг некоей центральной массы, то это множество рано или поздно принимает форму плоского диска.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Почему железо ржавеет, а хром или никель – нет?

Логично будет предположить, что дело в химической активности этих металлов – например, в том, что железо легче реагирует с кислородом воздуха, но это не совсем так.

Химическая активность металлов (и вообще веществ) связана с их т.н. электрохимическим потенциалом: чем он ниже, тем легче вещество вступает в реакции, например, реакции окисления. Ну так вот: у железа электрохимический потенциал, а точнее, т.н. стандартный электродный потенциал, равен -0,44 вольта, а у хрома – -0,74, то есть хром, грубо говоря, примерно в полтора раза химически активнее железа.

И именно в этом-то всё и дело: химически активный хром при контакте с воздухом быстро окисляется, покрываясь твёрдой плёнкой оксида хрома Cr₂O₃, которая предотвращает доступ кислорода к металлу и препятствует его дальнейшему окислению. То есть, хром не ржавеет потому, что он уже заржавел, причём очень быстро.

Так значит, нержавеющий никель тоже имеет низкий электрохимический потенциал? А вот и нет: у никеля стандартный электродный потенциал составляет -0,25, то есть, никель менее химически активен, чем железо, и, как ни парадоксально это прозвучит, именно поэтому он и не ржавеет.

Дело в том, что при контакте с воздухом (содержащим, помимо кислорода, ешё и водяные пары) химически активное железо образует не только и не столько «честный» оксид железа Fe2O3, но также и т.н. гидратированный оксид железа Fe₂O₃⋅nH₂O, а также гидроксид железа Fe(OH)₃. В результате образуется не тонкая прочная плёнка, защищающая металл от контакта с воздухом, а рыхлая среда, легко пропускающая и воду, и воздух. И более того, начавшие ржаветь места ржавеют ещё сильнее из-за увеличения площади поверхности, то есть, площади контакта металла с воздухом.

А вот относительно пассивный с химической точки никель гидроксидов и прочего не образует: он формирует такую же оксидную плёнку, как, скажем, у хрома, просто делает это более медленно и печально. Именно поэтому ни высокоактивный хром, ни не особо активный никель не ржавеют, а вот находящееся посредине между ними железо – ржавеет. При этом из них двоих именно хром имеет смысл добавлять в сплав с железом для получения нержавеющей стали, так как хром быстрее сформирует оксидную плёнку на поверхности стали, предотвращая её ржавение, тогда как никель будет окисляться медленнее, чем ржавеет сталь.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Друзья, рад представить новое видео на Ютуб-канале - про нехимические технологии хранения электроэнергии и энергии вообще!

У кого не работает Ютуб, посмотреть можно также здесь.

Астрономы назвали новую главную угрозу Земле

В настоящее время наиболее опасным для Земли астероидом считается открытый 27 декабря прошлого года астероид 2024 YR4. Согласно расчётам, 22 декабря 2032 года 2024 YR4 может столкнуться с Землёй: вероятность этого события астрономы сейчас оценивают в 1,3 %.

По астрономическим меркам это достаточно высокая вероятность: обычно для потенциально опасных астероидов она не превышает долей процента. Рекорд по данному показателю принадлежит астероиду Апофис: в 2004 году вероятность его столкновения с Землёй оценили в 2,4 % в 2029 году, но затем, по мере дальнейших наблюдений за небесным телом, эта величина уточнялась в сторону уменьшения, и сейчас астрономы не считают возможным его столкновение с Землёй в ближайшие 100 лет.

Будет дальше уточняться и вероятность столкновения с Землёй 2024 YR4.

Впрочем, даже если это столкновение произойдёт, концом света оно определённо не станет, хотя приятного будет мало. Диаметр 2024 YR4 составляет порядка 50 метров, так что энергия, которая выделится в результате его падения в зависимости от его состава будет варьироваться от 3 до 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте - это аналогично взрыву мощной термоядерной бомбы. Падение примерно такого астероида в своё время привело к формированию знаменитого Аризонского кратера.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Почему литий такой редкий?

Литий крайне востребован современной промышленностью из-за всеобщей распространённости литий-ионных аккумуляторов. Однако к огромному нашему сожалению запасы этого металла на Земле сильно ограничены. Фактически, литий встречается на Земле втрое реже, чем золото и платина!

Почему так? Всё дело в механизмах образования химических элементов.

Практически все химические элементы, кроме водорода и частично гелия, образуются в ходе термоядерных реакций в недрах звёзд, в ходе которых атомы лёгких элементов склеиваются с образованием более тяжёлых и высвобождением энергии. Так "звёздные фабрики" из водорода производят гелий, из гелия - углерод и кислород, из углерода - натрий и магний и так далее - вплоть до железа и никеля: образование более тяжёлых ядер уже сопровождается поглощением, а не выделением энергии, и элементы, расположенные в таблице Менделеева от железа и далее образуются в ходе взрывов сверхновых, сопровождающих гибель наиболее массивных звёзд, причём в весьма ограниченных количествах.

Таким образом, практически все химические элементы являются продуктами жизнедеятельности звёзд. Кроме всего трёх: лития, бериллия и бора.

Дело в том, что ядра атомов этих элементов среди всех прочих стоят особняком: они обладают очень слабой энергией связи (в пересчёте на один нуклон), и поэтому очень массивны (снова-таки, для своего порядкового номера). Почему так - тема отдельного разговора, и мы обязательно поговорим об этом, вероятно, в одном из видео на Ютуб-канале. Сейчас нам важен факт: образование лития в ходе термоядерного синтеза является энергетически невыгодным, и поэтому в звёздах он не нарабатывается. По сути единственным источником появления лития во Вселенной является разрушение более тяжёлых атомных ядер (вроде того же углерода) под действием высокоэнергетических фотонов космических лучей: сталкиваясь с атомными ядрами, эти лучи отщепляют от них пару-тройку нуклонов, превращая более тяжёлые элементы в более лёгкие - такие как, к примеру, литий, бериллий и бор. Причём литий - самый лёгкий элемент из них, так что для его получения ядро нужно "обтесать" сильнее всего, что и обусловливает его редкость, причём не только на Земле, но и, вероятно, в масштабах всей Вселенной.

Здесь, правда, стоит сделать оговорку: мы наблюдаем во Вселенной звёзды, содержание в которых лития очень велико, и похоже, что каким-то образом он в них всё-таки нарабатывается, хотя и не должен был бы. Мы пока не знаем, как это происходит: возможно, литий становится побочным продуктом реакций синтеза каких-то массивных атомных ядер или чего-то такого.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Китайцы установили новый рекорд по удержанию плазмы в термоядерном реакторе; что это значит на самом деле?

Китайский экспериментальный термоядерный реактор EAST установил новый рекорд времени удержания плазмы - 1066 секунд. Тем самым он побил свой собственный рекорд удержания плазмы в течение 1056 секунд, установленный в 2021 году.

Почему время удержания плазмы является важнейшим показателем в термоядерной энергетике? Как известно, для поддержания термоядерного синтеза топливо, газообразную смесь дейтерия и трития (тяжёлого и сверхтяжёлого изотопов водорода) нужно нагреть более чем до 100 миллионов градусов - тогда в нём начнут происходить термоядерные реакции, ведущие к выделению энергии. Кроме того, плазма должна быть достаточно сильно сжата, чтобы обеспечить нужную концентрацию атомных ядер.

Этого добиваются посредством помещения плазмы в мощные электрические и магнитные поля, однако состояние плазмы в таких полях является неустойчивым. В то же время, на сжатие и нагрев плазмы приходится затратить значительную энергию. И для того, чтобы реактор вообще мог вырабатывать эту самую энергию, за время удержания плазмы в ней должно произойти достаточное число реакций и выделиться достаточно количество энергии, чтобы окупить затраты на создание условий для протекания этой самой реакции.

Например, для температуры примерно в 150 миллионов градусов и концентрации ядер в плазме около 2 на 10 в 20 штук на кубометр, необходимое время удержания составляет порядка 5 секунд.

В EAST, как видим, добиваются уже в сотни раз большего времени удержания. Значит ли это, что EAST уже способен вырабатывать энергию? Увы, нет. Дело в том, что такие времена удержания плазмы там достигаются примерно при вдвое меньших температурах и примерно в 100 раз меньших концентрациях плазмы. И при таких параметрах даже удержание плазмы столь долгое время не даёт достаточного выхода энергии: в настоящее время EAST вырабатывает лишь примерно четверть от той энергии, которую потребляет.

Результаты EAST для времени удержания плазмы при "рабочих" температурах существенно более скромны: для 160 миллионов градусов время удержания составляет всего 20 секунд, но и в таком режиме реактор не способен давать положительный выход энергии из-за всё той же слишком низкой концентрации плазмы.

Выйти на рабочие концентрации EAST не способен в принципе: он для этого слишком маленький, и его электромагнитам не хватает мощности на то, чтобы сжать плазму достаточно сильно. Так что рекорды EAST сами по себе никак не приближают нас к освоению термоядерного синтеза. Хотя они не бессмысленны, так как свидетельствуют об успехах китайских учёных в управлении плазмой, и в частности, об их умении долгое время избегать т.н. краевых всплесков (Edge Localized Modes) - одного из основных "врагов" плазменного потока.

Первым термоядерным реактором, который сможет получить положительный выход энергии, должен стать международный реактор ITER во Франции, дату достройки и запуска которого много раз переносили, а с учётом геополитической обстановки есть ощущение, что его в обозримом будущем достроить не смогут.

Что же касается китайских рекордов, то по сути к настоящему моменту они носят больше спортивный характер: как я уже писал выше, такие долгие времена удержания по сути-то и не нужны, важнее параметры плазмы.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Субсолнце, или нижнее солнце - оптический эффект, возникающий при отражении солнечного света в кристалликах льда, заполняющих воздух. В этом смысле субсолнце является одним из видов гало и близким родственником световых столбов, только как бы наоборот.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

На Ютуб-канале новое видео - про принцип наименьшего действия как самый общий закон Вселенной. У кого не работает Ютуб, можно посмотреть, например, вот тут.

Кроме того, тут можно помочь нашему проекту донатом, а здесь - оформить подписку, чтобы разблокировать комментарии.

Недавно мы с вами обсуждали, что умеет ChatGPT и для чего его можно использовать в научно-преподавательской деятельности и около неё. А теперь я хочу сравнить ChatGPT с его нашумевшим китайским аналогом DeepSeek. Функционал в принципе там примерно одинаковый, то есть, DeepSeek в принципе умеет почти всё то же, что и ChatGPT, но есть нюансы (сравнивал я бесплатную веб-версию DeepSeek с платной ChatGPT 4o).

0. DeepSeek работает менее стабильно, чаще зависает, глючит, несколько более долго генерирует ответы. На результат это почти не влияет, но иногда бесит.
1. DeepSeek плохо работает с изображениями, в частности, по сути не умеет их правильно распознавать. И да, генерировать их сам он тоже не умеет.
2. DeepSeek несколько хуже считает - где-то на уровне ChatGPT 2023 года.
3. В режиме "умного Гугла" DeepSeek немного гибче: например, если он не может найти какое-то конкретное число, то он пытается делать оценки на основании косвенных данных, приводя сами данные и методы оценки.
4. То же самое касается чисто информационной выдачи: DeepSeek реально копает глубже, приводит больше информации и лучше её структурирует.
5. Переводы. Тут примерно ничья, хотя DeepSeek несколько более скурпулёзен, текст существенно ближе к оригиналу, он не упрощает перевод, чтобы обойти труднопереводимые моменты и т.п. С другой стороны, тексты получаются более "деревянными": больше видно, что это именно перевод, а не текст, изначально написанный на том языке, на который его переводят.

Короче говоря, пока что отказаться от ChatGPT и перейти на бесплатный DeepSeek у меня, наверное, пока что не получится, хотя в принципе после первых проб я был к этому близок, и надеюсь, что в будущем DeepSeek доработают до того, что это станет возможно.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Океанические течения - один из ключевых факторов, влияющих на климат регионов нашей планеты: соседство с тёплыми течениями делает погоду пасмурной и дождливой, холодные течения, наоборот, делают климат засушливым. Ну и конечно, течения переносят тепло: например, Гольфстрим делает климат в Северной Европе куда теплее, чем он должен был бы быть исходя из того, сколько тепла эти территории получают от Солнца.

Но как благодаря каким механизмам образуются течения? Основа основ - господствующие ветра, дующие в тех или иных широтах: именно они увлекают огромные массы. Напомним, что господствующие ветра, в свою очередь, определяются различием прогрева поверхности Земли на разных широтах и силой Кориолиса.

Однако ветры - не единственный фактор, определяющий направление океанических течений. Во-первых, на них сильно влияет рельеф: так, тот же Гольфстрим во многом обусловлен тем, что упомянутая выше сила Кориолиса прижимает потоки воды, циркулирующие в Карибском море, к восточному побережью американского континента.

Влияют на течения и иные факторы, например, различия в солёности, а значит, плотности воды: в местах стока в мировой океан крупных рек солёность воды ниже; с другой стороны, в небольших закрытых водоёмах, обладающих ограниченным водным обменом, она может существенно возрастать из-за испарения.

Кстати, из-за этого фактора у учёных есть большие опасения насчёт устойчивости существующей системы течений. Так, таяние ледников из-за глобального потепления может изменить распределение уровня солёности в мировом океане, что, в свою очередь, должно сказаться на океанических течениях - например, том же Гольфстриме и привести к сильному ухудшению климата в Европе, для многих стран которой глобальное потепление может, наоборот, обернуться похолоданием.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Что реально может ChatGPT?

Не знаю, вписывается ли этот пост прямо в тематику канала, но мне показалось, что будет интересно об этом написать.

Недавно поймал себя на мысли, что ChatGPT стал почти незаменимым инструментом в моей работе. Сначала я использовал его почти исключительно для перевода длинных текстов на английский язык, однако затем попробовал то, попробовал это, и постепенно получилось так, что сейчас я делаю через ChatGPT очень много разных штук. И я хочу поделиться своим опытом в этом плане и рассказать, что он может - разумеется, в контексте физики, то есть в тех вопросах, в которых он может помочь студентам, преподавателям и т.п.

Итак, вот что ChatGPT точно умеет:

1. Поиск данных То есть, вот просто задача поиска какой-то информации в интернете, но поиска непростого, а целевого и структурированного. Например, вам надо зачем-то составить таблицу температур плавления и электропроводности материалов по определённому списку. В целом это можно сделать ручками, но это будет долго, даже если у вас под руками какой-то справочник этих величин. ChatGPT сделает это за минутку и даже табличку вам нарисует. Правда, иногда лажает, так что потом надо результаты проверить через тот же Гугл, но в целом всё равно получается сильно быстрее.

2. Умный Гугл. Раньше была крайне удобная опция типа "Накидай мне список свежих научных статей по такой-то теме", но последнее время она почему-то не работает, видно, там какие-то проблемы с доступом к базам публикаций. А жаль, было круто. Но всё ещё можно искать исторические данные: скажем, кто и в каком году впервые использовал термин "виртуальная частица" и как называлась статья. Удобно. Ещё можно искать цитаты по теме, списки экспериментов в какой-то области, ну и всякое такое.

3. Учебник всего. Очень хорошо и удобно находить какие-то частные вещи: доказательство какой—то теоремы, вывод какой-то формулы и так далее.

4. Умный калькулятор. Постоянно прошу ChatGPT посчитать что-то по понятным формулам, скажем, ускорение свободного падения на Титане или гравитационный радиус Юпитера. Ну т.е. формулы известны, константы тоже, но вот это вот садиться, брать бумажку и считать - ну, это время, ChatGPT помогает его экономить. Снова-таки, нужно проверять, иногда лажает.

5. Простые расчёты. Решать дифуры и считать интегралы ChatGPT умеет так себе, особенно сложные (хотя с выходом 4о стало прям сильно лучше), но какие-то простые вещи, типа там решить уравнение Лагранжа для какого-то простого лагранжиана, разложить что-то в ряд и т.п. он в принципе тащит. Снова-таки, надо понимать, что именно происходит и следить, чтобы он не залажал, но в целом обычно справляется неплохо.

6. Краткий пересказ длинных текстов. Это прямо лютый вин и очень полезная штука! Загружаешь в него, скажем, ПДФ статьи, и он тебе коротенечко пересказывает, про что там речь и какие вопросы рассматриваются. Очень удобно: можно легко понять, в какой именно из вороха статьей есть информация, которая тебе нужна.

Ещё раз повторюсь: во всех этих вопросах, и даже в переводах текстов, над ним надо стоять и бдить, чтобы он не ленился и всё делал нормально.

По своему опыту могу сказать, что ChatGPT и, вероятно, его аналоги - это удобный способ сэкономить время, убрав из работы рутину и сосредоточившись на творчестве - на том, чего он не умеет.

А о том, его он ещё не умеет, я, если вам будет интересно, напишу следующим постом.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.

Самая радиоактивная еда: бразильский орех

Бразильский орех - продукт, обладающий наибольшей естественной радиоактивностью: около 450 беккерелей на килограмм, что примерно в 34 раза выше, чем знаменитый банановый эквивалент. Причём в бразильском орехе содержится не только общераспространённый радиоактивный калий-40, но и такие экзотические вещества, как, к примеру, радий.

Употребление 100 граммов бразильских орехов эквивалентно получению дозы радиации в 2,2 микрозиверта. При этом безопасной среднегодовой нормой облучения считается 1 миллизиверт, или 1000 микрозивертов. Иными словами, если вы употребляете меньше 45 кило бразильских орехов в год, или менее 125 граммов в сутки, то по поводу радиации можно не переживать.

Кстати, такое количество бразильских орехов есть вообще сильно нежелательно: суточная норма их потребления составляет не более 50 грамм, а лучше - не более 20, но не из-за радиации, а из-за высокого содержания селена, передозировка которого ничего хорошего организму не приносит.

Помочь проекту донатом можно тут.

Разблокировать комментарии можно, оформив подписку здесь.