Аккуратно сложенные предметы всегда занимают меньше места — это принцип, который работает и в шкафу с вещами, и в капле вещества. Атомы и молекулы при переходе в твердую фазу выстраиваются в упорядоченные структуры — кристаллические решетки. Вещество становится более плотным и тонет в собственной жидкой фазе. Почему тогда лед плавает по поверхности воды? Почему при замерзании вода расширяется, а ее плотность уменьшается, но при более низких температурах начинает все же возрастать?

Чего только не сотворили ученые и исследователи во благо науки. Какие только безумные эксперименты они не ставили, чтобы открыть что-то новое. Все это сейчас может вызывать улыбку или, наоборот, недоумение из-за странности происходившего, но тогда это было действительно важно, а о том, что это будет странно, никто и не догадывался. Тем не менее многим из таких экспериментов мы обязаны тем, что сейчас у нас есть. В этой статье вам предлагается подборка самых странных, необычных, крутых и очень важных исследований, которые когда-либо проводились. Возможно, они привели к открытию того, чем вы пользуетесь в обычной жизни.

Общая теория относительности является основным строительным блоком современной физики. Она объясняет гравитацию, основываясь на способности пространства «изгибаться», или, говоря точнее, связывает силу тяжести с изменяющейся геометрией пространства-времени. Альберт Эйнштейн основал «Общую» теорию относительности (ОТО) в 1915 году, через десять лет после создания «специальной» теории, применив универсальную скорость света и предположив, что законы физики остаются неизменными в любой данной системе отсчета. Но так ли сложна ОТО, как может показаться на первый взгляд?

Общая теория относительности – геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности

Быть может, мы сейчас ломаем голову над значением фундаментальных физических постоянных и их соотношением именно потому, что конструкторы нашей Вселенной выбрали их так, чтобы стимулировать нашу любознательность и намекнуть на их искусственное происхождение.Можно ли создать новую вселенную? Или, другими словами, способна ли некая сверхцивилизация выполнить эксперимент, который завершится формированием полноправной дочерней вселенной?

С точки зрения квантовой физики у существования нашей Вселенной может быть смысл

Что вы знаете о квантовой физике? Даже гуманитарию вроде меня понятно, что физика и квантовая физика изучают немного разные вещи. При этом физика в целом – это наука о природе, которая изучает то, как устроен мир и как все объекты и тела взаимодействуют друг с другом. Будучи разделом физики, квантовая механика изучает наш мир на самом глубинном уровне. Дело в том, что все, что нас окружает состоит из атомов. Да что там, даже мы с вами – это ни что иное как ансамбль из атомов, которые зародились в ядрах сверхновых звезд.

Рэймонд Ко (Raymond Co) из Мичиганского университета и Кейсуке Харигая (Keisuke Harigaya) из Института перспективных исследований в Принстоне предположили, что гипотетическая частица аксион может разрешить еще одно противоречие Стандартной физической модели — преобладание материи над антиматерией.

Солнечная энергетика.

Согласно исследованию, европейских ученых, которые подытожили более чем 20-летний опыт развития альтернативной энергетики в Евросоюзе, а также дали прогноз по перспективным технологиям и их реализации, в большом промышленном масштабе могут применяться только солнечные панели на основе кремния. Солнечные фотоэлектрические панели нового поколения GIGS, CdTe-based невозможно применять в промышленных масштабах, так как в Земной коре недостаточно необходимых Индия и Теллура для их масштабного производства.

На встречу мы сильно опоздали. Ночью ударил внезапный мороз, и паром, который должен был перевезти нас через Волгу, задержался часа на полтора, пока расчищали наросший у берега лед. Зато появилось время на то, чтобы обстоятельно объяснить всей нашей команде, для чего пришлось грузить в багажник фототехнику и с раннего утра отправляться на дальний край Подмосковья. Начать пришлось издалека — с самого рождения мира.

Новые материалы постоянно появляются и становятся всё более и более совершенными. Практический интерес представляют не сами новые материалы, а их, порой фантастические, свойства. В этой статье я хочу рассказать про невероятные свойства новых материалов, которые, на первый взгляд нарушают законы физики.

Современная наука в части материаловедения достигла невероятных высот. Но, к сожалению, информации об этих работах не так уж и много. Тем не менее, мы периодически получаем новые материалы, которые будоражат ум и кажутся фантастическими. Одни не тонут, другие не горят.

При правильном подходе физика — это не скучная дисциплина, а кладезь знаний о нашем окружающем мире. В этом посте собраны описания пяти очень интересных физических эффектов, о которых вы, вероятно, никогда даже и не слышали. Однако, они существуют и давно известны науке, хоть и кажутся какой-то фантастикой.

Внимание, сейчас будет много арифметики. Возьмем, к примеру, средний смартфон с батареей емкостью 3000 мА*ч. При напряжении 3,7 вольт, запасенная в ней энергия — 11,1 ватт–часов. Если перевести в джоули — получается 39960 Дж. Ну, такая себе цифра, сложно представить ее масштаб, да? Напомню, Джоуль равен работе, которую нужно затратить, чтобы переместить что–то с силой один ньютон на один метр. Путем нехитрых выкладок приходим к следующему выводу: мы носим в кармане запас энергии, необходимый, чтобы поднять груз массой четыре, мать их, тонны на один метр вверх!

Долгое время считалось, что законы квантовой механики распространяются только на крошечные объекты, вроде фотонов. Однако физики доказали, что этим правилам могут подчиняться и очень крупные (по меркам молекулярного мира) тела.

Наверное, вы не раз слышали про мысленный эксперимент, который в свое время сформулировал австрийский физик Эрвин Шрёдингер — тот самый, с котом, коробкой и радиоактивным изотопом. По условиям эксперимента, кот может быть одновременно мертв и не мертв, то есть находится в состоянии своего рода квантовой неопределенности — «суперпозиции». Что ж, ученые не стали сажать котов в коробки, а просто провернули тот же эксперимент с огромной молекулой, состоящей из 2000 атомов.

Добрый учебный год, мои дорогие школьники и их родители. Прошло пару учебных дней, и моя старшая дочь, коей 14 лет отроду, сетует на домашнее задание по уроку физике.
Параграф 1.

Если вы хорошо учились в школе, то помните о существовании трех законов Ньютона и, наверное, даже сформулировать их можете. А если нет, то все равно знаете, что на Земле есть такая сила притяжения, которая тянет все вниз.

Но если законы физики действуют, то что, черт возьми, творится на этих фотографиях? Глядя на них, задаешься только одним вопросом: «Как?!»

10 августа 1839 года, 180 лет назад, родился Александр Столетов. Работы ученого подтолкнули Эйнштейна к созданию своей «нобелевской» теории, сделали возможным телевидение и зеленую революцию в энергетике: он экспериментально изучил фотоэффект и описал его основные закономерности.

Российские и японские физики выяснили, как можно превратить окись меди в абсолютно плоский материал, похожий по своим свойствам на графен, «нобелевский углерод». Листы из этого вещества могут стать основой памяти будущего и квантовых компьютеров, пишут ученые в Journal of Physical Chemistry C.

Об уловках научных текстов и воспроизведении чужих экспериментов

Кажется, что научная статья воплощает истину в последней инстанции. Пара абзацев про контекст и актуальность исследования во введении, исчерпывающее описание всех использованных техник, ключевые результаты с погрешностями и обязательным обсуждением всех подводных камней и возможных интерпретаций. В реальности все немного иначе. Физик и научный журналист Михаил Петров рассказывает, как в их лаборатории повторяли эксперимент статьи из журнала Nature и что из этого вышло.

Гравитация — универсальное фундаментальное взаимодействие между материальными телами. В приближении описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна

Сборная российских школьников завоевала две золотые, четыре серебряные и одну бронзовую медали на завершившейся азиатской физической олимпиаде (APhO).Абсолютным победителем олимпиады стал школьник из Москвы Григорий Бобков. Об этом сообщает пресс-служба Министерства просвещения.

Утюг – это один из самых популярных бытовых электроприборов, который есть в каждом доме. И какой бы известной и проверенной марки он не был, для достижения подходящей для глажки температуры должно пройти определенное время. Порой, торопясь привести в идеальное состояние рубашку или старательно готовя к торжеству праздничное платье, задумываешься: почему же горячий утюг гладит, а холодный – нет?

Все дело в физиологии и оптике. Давайте начнем с оптики, в которой все усложняется двойственной природой света. С одной стороны, он является потоком летящих с большой скоростью частиц-фотонов, а с другой стороны — волной. Как поток частиц, свет может поглощаться поверхностью предмета, отражаться от него или проходить через этот предмет.

У астрономов (да и у всего человечества) праздник: представлен первый снимок черной дыры. Он был создан с использованием Event Horizon Telescope (EHT), виртуального телескопа, состоящего из нескольких радиотелескопов по всему миру. Изображение демонстрирует материал вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики на расстоянии 55 миллионов световых лет. И да, черная дыра — это концентрированная физика, сумасшедшие гравитационные явления на грани возможного и невозможного, экстремальные условия. Но есть несколько вопросов.

Учёные с помощью пластинок из алмазов с различными примесями создали лазер в несколько тысяч раз мощнее, чем это считалось ранее возможным.

Обычно фундаментальные законы природы работают всегда. Но некоторые иногда нарушаются, и никто пока не знает, почему так происходит. Физики ЦЕРН нашли очередной пример такой фундаментальной аномалии, впервые зафиксировав нарушение CP-симметрии с участием тех частиц, которые ранее в таком замечены не были. Асимметрию распада D0-мезонов физики нашли в данных Большого адронного коллайдера при помощи алгоритмов «Яндекса».

Если не слышали об эффекте Коанда и униполярных электродвигателях, то эта подборка простых опытов вам точно понравится.

Удалять ржавчину, убивать рыбных паразитов и проверять деньги? Возможно почти всё.

Как и зачем российские физики под присмотром китайского спутника грели небо над Нижним Новгородом

Летом 2018 года российские и китайские исследователи провели совместный эксперимент по изменению свойств ионосферы, а в начале декабря отчитались о своей работе. Подобные эксперименты часто связывают с разработкой нового оружия, которое в зависимости от фантазии может либо блокировать радиосвязь над заданной территорией, либо вовсе вызывать различные катаклизмы вплоть до землетрясений. «Чердак» решил разобраться в том, зачем ученые создают плазму в верхних слоях атмосферы и чего от этого ждать.

S.Brunier / ESO

В продолжение темы о преподавателе из Одессы.

Злоумышленники украли у мужчины велосипед, сумку с деньгами и телефон.

О внедрении высоких технологий в образовательный процесс говорят едва ли с первого дня появления компьютеров. Но в чем это заключается и насколько действенны подобные «инновации» в абсолютном большинстве случаев? Ответ на этот вопрос дал одесский учитель, который сегодня при помощи своего YouTube-канала преподает физику в Казахстане, Туркменистане, Узбекистане, России, Беларуси, Литве и даже в США.

За что советские ученые получили Нобелевскую премию по физике в 1958 году

28 октября 1958 года советским ученым была впервые присуждена Нобелевская премия по физике — за открытие и истолкование эффекта Черенкова. Мы коротко расскажем о том, кто были эти ученые и что это за эффект.

За последние несколько лет некоторые материалы стали полигонами для физиков. Эти материалы не то чтобы сделаны из чего-то особенного — обычные частицы, протоны, нейтроны и электроны. Но они больше, чем просто сумма их частей. Эти материалы имеют целый набор любопытных свойств и явлений, а иногда даже приводили физиков к новым состояниям материи — помимо твердого, газообразного и жидкого, которые мы знаем с детства.

Нобелевская премия по физике 2018 года присуждена за создание двух очень разных лазерных технологий

Нобелевская премия 2018 года по физике вручена за работы в области оптики. Артур Эшкин изобрел неоценимый в биологических исследованиях лазерный пинцет, который позволил удерживать на месте живые микроскопические объекты, не вредя им, а Жерар Муру и Донна Стрикленд разработали способ получать очень быстрые и мощные лазерные импульсы, которые могут испарять твердые материалы и делать многое другое. Мы расскажем про то, как устроены и чем отличаются друг от друга нобелевские лазерные технологии.

Просто прогуливайте уроки физики в школе и весь мир будет наполнен чудесами и магией.

Как и зачем в подмосковном лесу физики будут создавать материю времен Большого взрыва

Корреспондент съездил в Дубну и побывал в Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований, чтобы выяснить, как идут дела на стройке коллайдера NICA и что именно физики хотят узнать о мироздании с его помощью.

Демонстрация, которая перевернула идеи великого Исаака Ньютона о природе света, была невероятно простой. Ее «можно повторить с большой легкостью, где бы ни сияло солнце», говорил английский физик Томас Янг в ноябре 1803 года членам Королевского общества в Лондоне, описывая эксперимент, который сейчас называется экспериментом с двойной щелью.

И Янг не был восторженным юнцом. Он придумал элегантный и тщательно продуманный эксперимент, демонстрирующий волновую природу света, и тем самым опроверг теорию Ньютона о том, что свет состоит из корпускул, то есть частиц.

Через шесть лет после открытия «частицы бога» физикам ЦЕРН, в строгом соответствии с теоретическими предсказаниями и экспериментальными данными, удалось зафиксировать распад этой субатомной частицы до пары нижних кварков.

Стандартная модель физики частиц предсказывает, что примерно в 60% случаев бозон Хиггса распадается на пару нижних кварков — вторых по массе частиц из шести разновидностей кварков. Проверка этой гипотезы крайне важна, поскольку результат либо подтвердит Стандартную модель, либо подорвет ее основы и станет доказательством существования новой физики, пишет Phys.org.

Зачем Льюису Эссену потребовалось создавать атомные часы

6 сентября мир отметил 110 лет со дня рождения физика Льюиса Эссена и вспомнил его прежде всего как создателя атомных часов. Мы расскажем зачем эти часы понадобились, а также где и кем используются.

Как на установке AWAKE добились рекордного темпа ускорения электронов

Международной коллаборации физиков, среди которых есть и представители российских научных институтов, удалось получить на выходе из десятиметрового устройства электроны с энергией 2 гигаэлектронвольта, ранее доступной лишь на установках в разы большего размера. Мы поговорили с физиками и расскажем в чем большой секрет маленькой установки.

Для разных методов измерения гравитационная константа по-прежнему разная, и физики не знают почему.

Международная группа ученых, куда входил Вадим Милюков из ГАИШ МГУ, попробовала рассчитать значение гравитационной постоянной — важнейшей физической константы, определяющей, как сильно тела притягиваются друг к другу. Исследователи считают, что смогли заметно повысить точность измерения константы.

Но у тех же исследователей измерения разными методами с «уточненной» константой все равно дали разные результаты — по неизвестным причинам. Это означает, что гравитационная постоянная и дальше будет оставаться самой «скандальной» из известных физических констант.

Считалось, что «солнечный камень» из скандинавских саг — это просто мифический предмет. Но он существует — и работает

Викинги видели солнце сквозь облака с помощью описанного в сагах солнечного камня. С его помощью они прокладывали путь через океан. Как именно это им удавалось, ученые не могли разобраться несколько десятилетий. Путь исследователей к разгадке секрета солнечного камня оказался не менее извилистым, чем путь викингов к Гренландии. Зато теперь каждый может за несколько минут соорудить древний навигационный девайс.

До последнего времени считалось, что получить голографическое изображение одиночного фотона невозможно, поскольку это противоречит фундаментальным законам физики.

Впервые в межзвездном пространстве обнаружена радиоактивная молекула. Она образовалась в результате столкновения двух звезд.

Международная группа ученых зафиксировала неожиданную находку в процессе наблюдения за объектом СК Лисички (CK Vulpeculae, Nova Vulpeculae). Эта новая звезда, образовавшаяся в результате слияния двух других звезд, была открыта более 400 лет назад в 1670 году. Сейчас СК Лисички — довольно тусклый объект, видимый только в мощный телескоп.

Михаил Кокорич, основатель стартапа Momentus, который при поддержке Y Combinator разрабатывает новую технологию космического двигателя, не сразу понял, что собирается на Луну. Он выпустился из Новосибирского университета и стал серийным предпринимателем, заработав первые деньги сразу после распада Советского Союза. Технология Momentus — это новая силовая установка, которая использует воду вместо химических веществ в качестве пропеллента.

Все видели как на футболе или теннисе мяч летит по невероятной траектории. Какая сила заставляет летящий мяч описывать зигзаги?

Подборка gif'ок, демонстрирующих законы физики.