Физика в картинках

⚡️ Здравствуйте, Дорогие подписчики! Представляем вашему вниманию подборку полезных каналов в сфере «Образование и наука» 🔥 Будем очень рады, если вы найдете для себя что-нибудь полезное. ❗️Ссылка на папку: https://t.me/addlist/yFRZdQyinAo3ZjZi

Это необычное и немного зловещее явление, известное как теневые шнуры, наблюдается за несколько десятков секунд до и после полного солнечного затмения, когда Луна ещё не полностью закрыла солнечный диск, но большая часть этого диска уже находится в тени. Во время явления на ровных, желательно светлых поверхностях вида своего рода рябь, похожая не переплетающихся призрачных змей или извивающихся червей. Никакой мистики в этом явлении нет: теневые шнуры являются следствием рассеяния солнечного света в турбулентной атмосфере Земли. Это же явление заставляет мерцать звёзды на ночном небе. Солнце, являясь неточечным источником, обычно не мерцает: свет, идущий от разных точек солнечного диска, по-разному рассеивается атмосферой, и поверхность, освещённая светом сразу от многих точек, выглядит равномерно и устойчиво освещённой. В момент перед полной фазой затмения, незаслонённым остаётся лишь крошечная часть солнечного диска, и Солнце превращается в почти точечный источник, на свет которого начинает влиять атмосферная турбуленция, что и приводит к возникновению эффекта теневых шнуров. Впрочем, даже в самые последние моменты перед затмением Солнце всё ещё далеко не точечный источник, и эффект довольно слаб. Он виден лучше всего на однородном светлом фоне без теней, например, на снегу, как в данном случае, и должен быть сильнее, когда Солнце во время затмения находится невысоко над горизонтом. Кроме того, его достаточно сложно заснять на камеру, ведь даже самые лучшие камеры не очень хорошо схватывают мелкие быстрые движения. Операторы, пытавшиеся заснять теневые полосы сетуют, что получившиеся видео редко передают пугающее ощущение от происходящего, так что наблюдать подобное лучше вживую! Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Плазменные штормы на поверхности Солнца засняли с помощью телескопа Телескоп "Иноуэ" на Гавайях сделал снимки поверхности Солнца в самом высоком разрешении. На них удалось запечатлеть детали "гранул" на поверхности Солнца и странные перьевые структуры на границах этих гранул. Согласно современным представлениям, "гранулы" представляют собой т.н. ячейки Бенара вроде тех, которые можно видеть на поверхности тонких слоёв подогреваемой снизу вязкой жидкости вроде масла или глицерина. Каждая такая структура представляет собой конвективную ячейку, в центре которой нагретое вещество поднимается снизу, а затем растекается по поверхности и, охладившись, опускается вниз по краям ячейки. Если поток тепла велик, то ячейки упаковываются на поверхности максимально плотно, что и приводит к появлению у них 5-6-угольной формы, потому что именно такая форма позволяет наиболее эффективно "замостить" ячейками поверхность без пустых мест. Наибольший интерес исследователей вызвали именно перистые структуры на границах ячеек: учёные полагают, что они похожи на волны на поверхности земных морей, но физика их формирования пока достоверно не ясна. На видео - та самая съёмка поверхности Солнца, второе фото - снимок его поверхности в меньшем масштабе, на котором хорошо видны сами гранулы, третье фото - ячейки Бенара на поверхности глицерина. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Это брайниклы - длинные ледяные трубки, растущие с нижней поверхности толстых морских льдин, образующихся в солёной воде Солёная вода вообще замерзает неохотно: растворённые в ней ионы мешают образованию правильной кристаллической решётки льда. Поэтому морская вода замерзает неоднородно: сначала в ней образуются отдельные кристаллы льда, состоящего в основном из пресной воды, которые плавают в солёной жидкости (т.н. шуга). По мере замерзания кристаллы растут, присоединяя к себе объёмы пресной воды, а затем начинают срастаться между собой, образуя льдину. При этом в льдину оказываются "вморожены" небольшие капельки концентрированного рассола, способные сохраняться в жидком состоянии даже при низких температурах воздуха (десятки градусов Цельсия). Льдина получается неоднородной и пористой. Вода, особенно солёная, тяжелее льда, и поэтому она склонна стекать из верхних слоёв льдины в нижние. Многочисленные капельки рассола "протачивают" себе путь сквозь лёд, вытекая с нижнего края льдины. Так как температура рассола существенно ниже температуры относительно тёплой подлёдной воды, в месте контакта начинается процесс интенсивного замерзания последней. С другой стороны, рассол смешивается с этой водой, нагреваясь и теряя солёность. Но на смену ему приходят новые порции переохлаждённого солевого раствора из льдины. Начинает расти эдакая сосулька - брайникл. Если брайникл достигает морского дна, то это становится плохой новостью для его обитателей, которым контакт с переохлаждённым рассолом ничего хорошего не сулит. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

А тем временем у нас на канале новое видео, в котором я решил собрать факты о звёздах, которые звучат максимально странно и в которое достаточно сложно поверить, хотя они, тем не менее, являются абсолютно верными! Приятного просмотра! Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь.

А тем временем у нас на канале новое видео, в котором я решил собрать факты о звёздах, которые звучат максимально странно и в которое достаточно сложно поверить, хотя они, тем не менее, являются абсолютно верными! Приятного просмотра! Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь.

Сплав Вуда - легкоплавкий сплав висмута, свинца, кадмия и олова, обладающий способностью плавиться уже при 60 градусах Цельсия - то есть, его можно расплавить просто в горячей воде. Интересно, что температура самого легкоплавкого компонента сплава, олова, составляет 231 градус Цельсия, у других компонентов она ещё выше. Можно было бы ожидать, что и температура плавления сплава окажется где-то посерединке между температурой плавления компонентов, но это так не работает. Дело в том, что сплавы - это не просто смесь металлов. В сплаве металлы формируют комбинированную кристаллическую решётку, в узлах которой находятся атомы разных металлов. Такая решётка обладает принципиально иными свойствами, чем чистые металлы по отдельности - в частности, её температура плавления может оказаться ниже, чем у каждого из них. И это не единственный пример: сплавы мягкого золота с титаном по твёрдости существенно превосходят не только золото, но и титан. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Китай совершает рывок в термоядерной гонке Китайский Институт физики плазмы Академии наук в Хэфэе сообщил о завершении испытаний электромагнитов системы удержания плазмы для проектируемого реактора-токамака CFETR, который планируют ввести в эксплуатацию в районе 2035 года. CFETR должен стать первым чисто китайским реактором, в котором планируют реализовать самоподдерживающуюся термоядерную реакцию, в процессе которой будет выделяться больше энергии, чем тратится на поддержание реактора в работоспособном состоянии. В этом смысле CFETR можно считать конкурентом проекта международного реактора ITER, который строится во Франции при участии ЕС, США, России, Индии, того же Китая, Японии и других стран: оба реактора планируют ввести в эксплуатацию около 2035 года. Китай отчитался об испытании двух типов магнитов: во-первых, D-образных магнитов тороидального поля, которое будет охватывать плазменный шнур и удерживать его, и во-вторых, центральной катушки-соленоида, которая нужна для создания в плазме переменного магнитного поля, которое будет порождать в плазме вихревой электрический ток. О том, зачем это нужно и как вообще всё это работает, мы говорили в большом видео на нашем Ютуб канале (у кого Ютуб не работает, есть копия тут). То есть, по сути в настоящий момент испытаны и готовы к производству все ключевые компоненты магнитной ловушки для плазмы в будущем китайском реакторе. В ITER этот этап уже прошли: там магнитная ловушка уже собрана и готова к эксплуатации, так что тут ITER пока немного опережает CFETR. Однако у CFETR есть преимущество: этот реактор будет не только вырабатывать энергию, но и собирать её и теоретически будет способен направлять её в сеть. Проект реактора ITER такой возможности не предусматривает: в нём планируют отрабатывать технологии обращения с плазмой, а отбор энергии собираются осуществлять в следующем поколении реакторов DEMO. Будем наблюдать за термоядерной гонкой, тем более что это одно из тех интеллектуальных соревнований, в котором победа любого из участников пойдёт на пользу Человечеству в целом. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Горный призрак в горах Осетии Горный призрак - гигантская размытая серая фигура, окружённая радужным ореолом, которую время от времени видят люди в горах. Естественно, никакой мистики: "призрак" - это просто тень человека, освещённого солнцем из-за спины, на облаке впереди от него, увеличенная за счёт перспективы и размытая из-за того, что облако неплоское. Радужный ореол же - буквально радуга, то есть, отражение и преломление солнечного света в капельках воды в облаке, обретающее цветную окраску из-за дисперсии, т.е. различия угла преломления в зависимости от длины волны света. С таким явлением чаще всего сталкиваются в горах потому, что именно там реально столкнуться с ситуацией, когда человек, солнце и облако выстраиваются на одной линии. Хотя нередко можно увидеть аналоги "горного призрака" в самолёте. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Это так называемая туманная, или призрачная, или белая радуга, во всём похожая на обычную радугу кроме того, что в ней практически нет цветов (впрочем, иногда внутренняя сторона такой радуги всё же выглядит синеватой, а внешняя - красноватой). Как и обычная радуга, эта радуга образуется при отражении света от источника за спиной наблюдателя от капелек воды впереди наблюдателя. Но в данном случае капельки, формирующие отражение, очень маленькие - их размер составляет менее 25 микрометров. Цвета обычной радуги объясняются дисперсией, то есть, зависимостью показателя преломления от длины волны: чем она меньше, тем сильнее преломляется свет. Однако когда капли столь малы, в действие вступает второй эффект - дисперсия света, и тут включается уже обратная зависимость: чем меньше длина волны, тем слабее отклонение из-за дисперсии. В результате оба цветовых эффекта как бы компенсируют друг друга, и радуга получается бесцветной. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Туманность Вуаль - остаток вещества звезды, взорвавшейся как сверхновая примерно 8000 лет назад. За это время остатки вещества звезды разлетелись по космосу примерно на 2400 световых лет. Волокнистая структура туманности обусловлена магнитным полем разлетающейся плазмы - процесс образования подобных волокон в физике называют филаментизацией. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Это похожее на "Глаз Саурона" изображение - фотография звезды Фомальгаут (в центре) и её протопланетного диска. Звезда Фомальгаут примерно вдвое массивнее Солнца и является достаточно молодой звездой (относится к классу Т Тельца). Именно поэтому она ещё сохранила протопланетный диск: аналогичная структура когда-то окружала и наше Солнце, но в ходе его эволюции часть этой структуры была рассеяна за счёт давления излучения звезды изнутри, а из части этого вещества образовались планеты. "Зрачок" глаза - область, из которой излучение звезды уже выдуло вещество, в первую очередь, его газообразные фракции. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

В новом видео на канале говорим о технологиях нагрева вещества до температур в сотни миллионов градусов - например, в термоядерных реакторах! Те, у кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Очень интересное видео обнародовал Пентагон в рамках своей программы по рассекречиванию материалов о наблюдениях за НЛО. На видео, заснятом инфракрасной камерой с борта одного из американских военных судов, хорошо виден сложный объект определённо искусственного происхождения, максимально не похожий ни на один известный летательный аппарат. Если бы мы знали, что это такое, но мы не знаем, что это такое! 😳 Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Песчаные "шахматные фигуры" на берегу озера Мичиган - результат совместной работы сильного ветра и мороза: песок смачивается водяными брызгами, и к мокрым фрагментам примерзают наносимые ветром песчинки. С другой стороны, тот же ветер отрывает от растущего столбика те песчано-ледяные фрагменты, которые держатся наименее прочно. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

Это фото гальки на поверхности Марса, сделанное марсоходом Curiosity. Эти и подобные фото учёные полагают доказательством того, что раньше на Марсе было довольно много жидкой воды

Почему в салоне самолёта закладывает уши? Вопрос, казалось бы, простой: при подъёме на высоту атмосферное давление уменьшается, возникает разница давлений между окружающей средой и пространством позади барабанных перепонок – вот уши и закладывает. Так-то оно так, да только откуда взяться перепаду давления в герметичном салоне самолёта? Оказывается, давление снижают специально – для того, чтобы сократить разницу между давлением внутри салона самолёта и снаружи, и воздух меньше распирал корпус изнутри. Стандартное давление внутри пассажирского самолёта на высоте – 7-8 десятых атмосферного: считается, что это предельное снижение давления, которое гарантированно не вызовет никаких неприятных последствий для организма – ну, кроме заложенных ушей, конечно. Кстати, терпеть заложенность не стоит: это не только неприятно, но и может привести к повреждению слухового аппарата. Именно поэтому не рекомендуется спать в самолёте во время взлёта или посадки. Помочь нашему проекту можно здесь или тут

На видео запечатлён таймлапс весьма редкого вида облаков, известных как undulatus asperatus (наиболее близкий перевод на русский - волнисто-холмистые). Эти облака, напоминающие морские волны, только перевёрнутые вверх тормашками, выглядят очень красиво и довольно зловеще. Такие облака формируются редко и существуют недолго, так что в официальную классификацию облаков их добавили только в 21 веке - когда у людей появились мобильные телефоны с камерами, на которые их наснимали в достаточном количестве для того, чтобы метеорологи сумели их проанализровать и определить, что это действительно отдельный вид облаков. Физика формирования этих облаков до конца пока не изучена, однако большинство учёных склоняются к мысли, что для их формирования нужно несколько условий. Во-первых, это так называемая температурная инверсия в атмосфере, то есть, когда слой относительно тёплого воздуха находится над слоем относительно холодного, что блокирует конвекцию. Во-вторых, это сдвиг ветра - то есть, большая разница в скоростях ветра между нижней частью облака и слоем воздуха под ним, что и ведёт к образованию характерных волн - по сути таких же, как и волны в море или океане. В-третьих, это сравнительно небольшая толщина облачного покрова, которая позволяет явлению развиваться. Впрочем мы, с одной стороны, пока не уверены, что все три причины должны обязательно присутствовать одновременно, а с другой - что для формирования undulatus asperatus не нужно что-то ещё, о чём мы пока не знаем. В любом случае, явление интересное и достаточно редкое, так что если увидите - снимайте, причём желательно на видео, и обязательно присылайте мне в чат-бот 🤗 Помочь нашему проекту можно здесь или тут

На канале новое видео - про одни из самых мощных космических взрывов, парно-нестабильные сверхновые! У кого не работает Ютуб, могут посмотреть здесь.

"Чёрные курильщики" - подводные вулканы, извергающие тонны горячей (200, 300 и 400 градусов) воды с большим содержанием различных минеральных веществ. Но эта вода не кипит! Дело в том, что температура кипения жидкости зависит от внешнего давления: чем оно выше, тем выше температура кипения. На дне океана многокилометровый водяной столб создаёт давление, повышающее температуру кипения до значений, превышающих температуру выбросов "чёрных курильщиков". А на дне Марианской впадины существует гейзер, выбрасывающий жидкий углекислый газ - это единственное место на Земле, где это вещество существует в данном агрегатном состоянии. Помочь нашему проекту можно здесь или тут