Експериментальна фізика

Найтриваліший експеримент

У 1930 році Парнелл відкрив дно лійки для того, щоб високов'язка рідина почала повільно витікати. Відомо, що така смола тече дуже повільно, адже одна крапля може з'явитися лише через кілька років. Дійсно, перша крапля впала лише через 8 років, а ще 5 впали протягом наступних 40 років

Найтриваліший експеримент у світі триває 100 років: 

і за ним можна спостерігати...

У Квінслендському університеті (Австралія) вже майже 100 років триває найтриваліший експеримент у світі. Він триває так довго, що перші так звані хранителі експерименту не змогли дочекатися результатів і вже померли. За тим, як триває цей експеримент, можна спостерігати в режимі реального часу за допомогою заставлених поруч веб-камер, пише IFLScience.

Найдовгостроковіший експеримент у світі розпочав ще 1927 року фізик Томас Парнелл. Експеримент був задуманий як демонстрація поведінки високов'язких речовин. Суть полягає в тому, що можна показати, як деякі, здавалося б, тверді речовини насправді є рідиною з дуже високою в'язкістю.

Парнелл узяв смолу, яка є залишком від перегонки кам'яновугільної смоли, і помістив її в герметичну скляну лійку, а потім зачекав 3 роки, доки смола не набула форми ємності.

Нобелівська премія з фізики - 2023

Нобелівська премія з фізики - 2023, 

та всього лиш п'ятий лауреат-жінка

Нобелівську премію з фізики 2023 року 

отримали науковці 

П'єр Агостіні, Ференц Крауш та Енн Л’Юільє

Їх нагородили за "експериментальні методи, які генерують аттосекундні імпульси світла для вивчення динаміки електронів у матерії". 

П'єр Агостіні (Університет Огайо, США), Ференц Крауш (Інститут фізики імені Макса Планка, Німеччина) та Енн Л’Юільє (Лундський університет, Швеція) показали спосіб створення надзвичайно коротких імпульсів світла, які можна використовувати для вимірювання швидких процесів, під час яких електрони рухаються або змінюють енергію. 

Енн Л’Юільє стала п’ятою жінкою, яка отримала Нобелівську премію з фізики. 

У чому полягає відкриття? Рухи в електронах настільки швидкі, що вимірюються аттосекундами (що таке аттосекунда див. нижче).

«Stellarium»

Як працювати з

 електронним планетарієм 

«Stellarium»?

Найцікавіша та найромантичніша з всіх наук 

вимагає сучасних підходів до її вивчення.

Рис. 1  Логотип прграми «Stellarium»

Для знайомства з зоряним небом (нехай і віртуального) незамінний у використанні є електронний планетарій Stellarium. Його у 2001 році розробила міжнародна група ентузіастів, яку координує французький аматор астрономії і програміст Фабіан Шеро. Програму задумано і створено з відкритим вихідним кодом, а це означає, що її можна вдосконалювати всім охочим, а головне — користуватись нею у вільному доступі (безкоштовно). Stellarium доступний як для Windows, так і для платформ GNU / Linux і Mac OS X.

Stellarium моделює небосхил дуже реалістично, позначаючи на ньому Сонце, Місяць, планети, зорі та інші небесні тіла. Як і будь-який справжній планетарій ця програма дає можливість спостерігати за положенням сузір’їв на небесній сфері. Вигляд зоряного неба на моніторі вашого комп’ютера програма Stellarium моделює на момент поточного часу. Але вона не була б планетарієм, якби не давала можливості побачити небо в будь-який час доби, а також у будь-який день місяця та року. Планетарії, а серед них і Stellarium, не лише моделюють зоряне небо, але й дають змогу «переміщуватись як у часі, так і у просторі», тобто налаштовувати час і місце спостереження. Проте на відміну від своїх оптико-механічних попередників, цей планетарій є інтерактивним. Ви можете не лише оглядати зоряне небо з певної точки простору (з поверхні Землі та інших небесних тіл, наприклад, з Марса), а й викликати на екран монітора інформацію про той чи інший об’єкт, або, «прив’язавшись» до об’єкта, наближатись до нього (про це докладніше у розділі «Пошук і прив’язка до об’єкта»).

База даних програми містить понад шістсот тисяч записів про різні небесні тіла, включаючи широко відомий серед аматорів астрономії каталог туманностей, галактик і зоряних скупчень Ш. Меcсьє, всі планети Сонячної системи та їхні головні супутники.

Указані вище особливості електронного планетарію Stellarium дають нам підстави рекомендувати його як для використання у процесі навчання астрономії в українських школах, так і самостійного вивчення зоряного неба. Більше того, у 2019 році на основі даної програми було проведено тур на Всеукраїнській учнівській олімпіаді з астрономії (Житомир).

"Повітряна подушка"

Ефект Ляйденфроста

Цікаве явище можна спостерігати, 

капаючи воду на ідеально чисту пательню 

котру нагрівають.

Ефект Ляйденфроста (або Ефект Лейденфроста) — явище, при якому рідина в контакті з тілом, що має температуру значно вищу за точку кипіння цієї рідини, створює ізолюючий шар пари, який запобігає швидкому викіпанню рідини.

Цікаве явище можна спостерігати, капаючи воду на ідеально чисту сковороду (пательню) котру нагрівають. Спочатку, коли температура поверхні нижча 100 °C, краплини води просто розтікається по ній і поступово випаровуються. По досягненні 100 °C краплі будуть випаровуватися інтенсивніше: з шипінням і набагато швидше. Далі, після того як температура поверхні металу досягне певного значення (для води при нормальних умовах вона становить 193 °С - точка Лейденфроста), при контакті з пательнею краплі збираються в маленькі кульки і переміщуються по ній — вода знаходиться в пательні значно довше, ніж при більш низьких температурах. Явище спостерігається до тих пір, поки температура не стане настільки великою, що краплі почнуть випаровуватися занадто швидко для його проявів. Дане явище називають ефект Ляйденфроста на честь Йоганна Готлоба Ляйденфроста, який вперше описав цю проблему в «Трактаті про деякі властивості звичайної води» в 1756 році, хоча до нього цей феномен досліджував Герман Бургаве в 1732 році.

Основна причина — при температурах, що вищі точки Лейденфроста, нижня частина краплі миттєво випаровується при контакті з гарячою поверхнею.

Нобелівська премія з фізики - 2022

Нобелівська премія з фізики - 2022, 

або як вчені довели, що Айнштайн був не правий 

Троє вчених здобули знамениту нагороду за 

інноваційні експерименти в галузі квантової механіки, 

яка охоплює світ атомів та частинок.

Світлина Нобелівського комітету

У 2022 році Нобелівську премію з фізики здобули вчені Ален Аспе з Університету Париж-Сакле, Франція, Джон Клаузер з компанії JF Clauser & Associates, США та Антон Цайлінгер з Віденського університету, Австрія. На трьох вчені отримали грошову нагороду у розмірі 915 тисяч доларів США. Офіційне формулювання Нобелівського комітету, що пояснює за що вчені отримали Нобелівську премію, свідчить — "за експерименти із заплутаними фотонами, встановлення порушень у нерівності Белла та за інновації в квантовій інформатиці". У чому ж заслуги цих вчених і як вони довели, що Айнштайн був не правий, пише ScienceAlert.

Світ квантової механіки для багатьох здається дивним. Наприклад, у школі нас вчать тому, що за допомогою фізичних рівнянь можна точно передбачити, як поводитимуться ті чи інші предмети в майбутньому. Наприклад, куди полетить м'яч, якщо ми спустимо його з підвищення.

Але квантова механіка – це інше. Замість того, щоб передбачати окремі результати, вона розповідає нам про ймовірність виявлення субатомних частинок у певних місцях. Насправді частинка може бути в декількох місцях одночасно, перш ніж "вибрати" одне з них випадково під час вимірювань.

Ефект Ребіндера

Механічний ефект Ребіндера

    

Ріжемо скло ножицями

Ефект Ребіндера —це зміна механічних властивостей твердих тіл внаслідок фізико-хімічних процесів, що зумовлюють зменшення поверхневої енергії тіла. «Ефект Ребіндера» відкритий Петром Олександровичем Ребіндером у 1928 р.

Проявляється в зниженні міцності і підвищенні крихкості, пластичності твердих тіл, що полегшує їх руйнування. Поверхневими процесами, що обумовлюють ефект Ребіндера, можуть бути адсорбція, змочування електричний заряд поверхні, тощо.

Нобелівська премія з фізики - 2021

Нобелівську премію з фізики - 2021 

присуджено кліматологам

 Нобелівський комітет присудив найпрестижнішу премію в галузі фізики трьом дослідникам, чиї роботи допомогли людству зрозуміти, чому змінюється клімат і як на це впливає людина. Також вони вивели закони поведінки складних систем. 

Володарі цьогорічної Нобелівської премії з фізики Сюкуро Манабе (США), Клаус Хассельман (Німеччина) та Джорджіо Парізі (Італія)

Фото: Ill. Niklas Elmehed / Nobel Prize Outreach

 

Цього року Нобелівський комітет присудив найпрестижнішу премію в галузі фізики трьом дослідникам. Половину премії розділять між собою Сюкуро Манабе (США) та Клаус Хассельман (Німеччина), які окремо досліджували кліматичну систему Землі. А інша половина дістанеться Джорджіо Парізі (Італія), який вивчав закономірності поведінки атомів у деяких металічних сплавах, які виявилися актуальними й для інших складних систем. Зокрема, того ж клімату. 

Клімат розбрату 

Питання, чи справді клімат змінюється, не викликає сумнівів навіть у людей, далеких від науки — просто тому, що процес складно не побачити на власні очі. Йдеться про аномально спекотні літа, безсніжні й теплі зими, тривалі періоди посухи, або ж навпаки, надмірні опади. 

Але питання про причину цих змін досі викликає чимало суперечок. Хтось переконаний, що вирішальним чинником є діяльність людини — насамперед пов’язана зі спалюванням вугілля, нафти і газу. Водночас інші наполягають: навіть якщо людина здатна впливати на клімат планет, то точно не відіграє головної ролі.