https://batrachospermum.livejournal.com/
batrachospermum
13914605
personal
https://l-userpic.livejournal.com/125511191/13914605
https://batrachospermum.livejournal.com/
https://batrachospermum.livejournal.com/176200.html
https://batrachospermum.livejournal.com/176200.html
Ученые из Римского университета Сапиенца (Италия) создали микромоторы и загнали в них кишечных палочек, чтобы те крутили их, словно рабы колесо.
На каждом моторчике есть 15 микрокамер, направленных под углом 45 градусов. Когда бактерия проникает в такую камеру «головой вперед», движение ее жгутиков, торчащих наружу, заставляет конструкцию вращаться. Мотор окружен разделителями, которые направляют к нему бактерий.
Кишечные палочки генетически модифицированы и производят белок протеородопсин – протонный насос, который использует энергию фотонов, чтобы закачивать протоны против электрохимического градиента, что увеличивает скорость движения бактерий. Таким образом, можно регулировать скорость вращения микромотора с помощью света. Ученым удалось добиться 20 оборотов в минуту.
Зачем это нужно? Пишут, что такие микромоторы можно будет использовать в микророботах для сбора и сортировки индивидуальных клеток внутри миниатюрных биомедицинских лабораторий, а также для доставки лекарств и всяких микрогрузов. Правда, пока что единственное, что доставляют эти микромоторы, – это удовлетворение от созерцания их совместного вращения:
По материалам: Phys.org. Научная статья: Nature Communications (Vizsnyiczai et al., 2017)
https://batrachospermum.livejournal.com/176200.html
public
3
https://batrachospermum.livejournal.com/175913.html
https://batrachospermum.livejournal.com/175913.html
Поместив капли силиконового масла, взвешенные в масле касторовом, в электрическое поле, ученые смогли наблюдать формирование силиконовых колец вокруг капель. Фактически они создали миниатюрные версии планеты Сатурн. На достигнутом физики останавливаться явно не собираются, так что ждем от них полноценной копии планеты, чтобы переселиться на нее и жить счастливо, катаясь сыром в масле. 👉 Петя
https://batrachospermum.livejournal.com/175913.html
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/175014.html
https://batrachospermum.livejournal.com/175014.html
Когда в следующий раз на самолете будете влетать в теплый атмосферный фронт, вглядитесь в облака повнимательнее: возможно, вы разглядите там малюсенькие леденцы! Они бесплатные! Можете открыть иллюминатор, взять себе сколько хотите и сосать до посинения.🍭
Метеорологи проанализировали более 5 миллионов изображений, полученных с помощью радара на самолете, и к своему изумлению обнаружили множество ледяных кристаллов в форме чупа-чупса! Облака были буквально напичканы ими – соси не хочу! Ученые так и назвали их – ice lollies, то есть леденцы. Это новая разновидность осадков.
https://batrachospermum.livejournal.com/175014.html
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/174078.html
https://batrachospermum.livejournal.com/174078.html
На протяжении двадцати лет Ив Армстронг терзал вопрос, как все могло бы обернуться, если бы она отважилась пригласить на выпускной вечер свою школьную пассию – ушлого юнца по имени Барри Коттонфилд. В конце концов она прибегла к помощи нейросети. 😂👍
«Сочетание относительно низкой смышленности и ограниченной полезности нейросетей хорошо соответствуют самому объекту – Барри Коттонфилду. Так что они прекрасно подходят для создания искусственного Барри с целью изучить его стратегии принятия решений. В частности, для воссоздания мозга Барри на момент времени, предшествующий школьному выпускному в мае 1997 года». 👉 Барри нулевого порядка
https://batrachospermum.livejournal.com/174078.html
public
11
https://batrachospermum.livejournal.com/164712.html
https://batrachospermum.livejournal.com/164712.html
Десятилетиями ученые мужи бьются о стену в попытках объяснить феномен юмора и понять, что происходит на когнитивном уровне в кульминационный момент «дошло!», но тщетно. Так что за дело взялись две женщины, психолог из Канады и математик из Австралии, и недавно в журнале Frontiers in Physics они опубликовали свою теорию – квантовую теорию юмора! В качестве примера в научной статье разбираются каламбуры. Фрукт летит, как банан.
https://batrachospermum.livejournal.com/164712.html
public
7
https://batrachospermum.livejournal.com/154555.html
https://batrachospermum.livejournal.com/154555.html
Казалось бы, только вчера произошел Большой взрыв, а завтра уже умирать. Все потому, что слишком много темной энергии за эти два дня накопилось в нашей Вселеннушке. Так много, что она скоро разорвет на ошметки наш родной зеленый гипершарик. Вопрос лишь в том, как именно. Будет ли это мощный разрыв, словно от фаталити Сайракса, или Вселенная лопнет спокойно, как мыльный пузырь, или шкодливый младший братик случайно прорвет ее своим вивимахером? Эти вопросы астрофизик Мариам Боумади-Лопес из Университета Бейра-Интериор (Португалия) рассматривает в статье, пока не опубликованной в научном журнале, но доступной на сайте препринтов.
Мы знатно повеселились, рассказывая об этих малопонятных нам вещах в нашей новой статейке.
Иллюстрация: Gary Tonge
https://batrachospermum.livejournal.com/154555.html
public
1
https://batrachospermum.livejournal.com/132078.html
https://batrachospermum.livejournal.com/132078.html
«Ха-ха-ха, тупой оползень, меня не достанешь!» – кричит зевака, показывая факи, как вдруг его сметает штурцштром! Большинство оползней распространяются по горизонтальной поверхности на расстояние, менее чем в два раза превышающее высоту, с которой сходят обломки грунта. Но оползни редкого типа с немецким названием sturzstrom способны пробегать в 20, а то и в 30 раз больше высоты падения. Такие даже могут принести разрушения в города, которые стоят далеко от горки и, казалось бы, в безопасности. Как им это удается?
Штурцштром? Оползень объемом 30 млн кубометров пробежал 4,5 км в округе Меса, штат Колорадо (США), в мае 2014 года. Фото: Aaron Ontiveroz, The Denver Post.
«Больше века известно, что продвижение очень крупных сухих оползней напоминает жидкость, – отмечает геофизик Джей Мелош, заслуженный профессор Университета Пердью (США). – Их скорость достигает ста миль в час, они путешествуют на десятки и сотни километров от источников и даже могут двигаться в горку, заваливая собой удивительно огромные площади. Однако механизм того, как эти сухие кучи камней приходят в жидкообразное состояние, остается тайной».
Ученые выдвигали разные гипотезы на этот счет: то ли каменюки плывут на воздушной подушке, то ли движутся по слою воды или льда, снижающему трение. Вот только такие штурцштромы происходят и на других планетах и спутниках Солнечной системы, где нет ни воды, ни воздуха, ни подушек. В 1979 году Милош предположил, что крупные оползни создают вибрации, распространяющиеся по грунтовой массе и уменьшающие трение, что позволяет им продвигаться на гораздо большие расстояния, чем мелким оползням. Это как если вас спустить с горки, чтобы вы пружинили телом по булыжникам, – тогда вы явно дальше улетите, чем если просто попытаться скатить вас по ровному склону.
В 1995 году Чарльз Кэмпбелл из Университета Южной Калифорнии создал компьютерную модель, в которой сымитировал поведение протяженных оползней при участии одного лишь фактора динамических взаимодействий камней друг с другом, без всяких воздушных подушек и воды. Но из-за технических ограничений того времени (тогда и компьютеров-то ни у кого не было, а у ученых тем более, только калькуляторы) определить конкретный механизм снижения трения не представлялось возможным.
И вот теперь, 20 лет спустя, Брэндон Джонсон из Брауновского университета воскресил ту модель, подкрутил немножко, запустил у себя на мощном компе и убедился: вибрации действительно снижают эффективное трение в оползне. Частично это трение зависит от гравитации, но вибрационные волны способны ей кратковременно противостоять, и тогда камни скользят себе в удовольствие, словно маслом «Доярушка» обмазанные. Поскольку вибрации воздействуют на разные обломки потока в разные моменты времени, в целом поток имеет тенденцию двигаться на манер жидкости. И это как бы подтверждает идею Мелоша, предложенную во времена, когда даже калькуляторов ни у кого не было, чтобы ее просчитать.
«У нас с Кэмпбеллом долгое время было дружеское соперничество, и он не верил в то, что мой механизм акустической флюидизации может объяснить его симуляции, утю-тю-тю! – говорит Джей Мелош. – А вот благодаря аккуратному анализу Брэндона дебатам настал конец. А еще нам троим так весело было работать вместе, ха-ха-ха!» И тут от громкого смеха профессора завалило штурцштромом, поэтому высказываться теперь будет другой комментатор.
«Выяснение причин, почему эти оползни так далеко продвигаются, – это на самом деле первый шаг к пониманию того, когда и где они могут произойти в будущем», – полагает Брэндон Джонсон. И не только оползни: акустическая флюидизация может играть роль в скольжении по линиям разлома в горных породах перед землетрясениями. «Этот эмерджентный феномен возникает из простых взаимодействий индивидуальных частичек, – продолжает геофизик. – Наша работа предполагает, что все, что нужно для этого, – достаточный объем материала. И это подводит к нелицеприятному заключению, что оползни могут случиться практически где угодно». И тут его завалило штурцштромом.
По материалам: Brown University
Научная статья: Journal of Geophysical Research: Earth Surface (Johnson et al., 2016)
https://batrachospermum.livejournal.com/132078.html
public
3
https://batrachospermum.livejournal.com/122296.html
https://batrachospermum.livejournal.com/122296.html
Многие из вас видели жирафа и наверняка помнят его длиннющую шею, которая позволяет ему ловить пролетающих по небу вкусных птиц. Но всухомятку жевать пернатых не слишком полезно, нужно запивать водой. Однако водопады, из которых можно лакать стоя, в Африке не на каждом шагу встречаются, чаще – водопои, но тогда жирафу приходится нагибаться, раскорячив ноги… И как прикажете воде идти вверх в опущенную шею против гравитации?
Этим вопросом озадачились физики Филипп Байндер из Гавайского университета в Хило (США) и Дейл Тейлор из Кейптаунского университета (ЮАР). Поначалу они думали, что животные понижают давление воздуха в пищеводе и желудке, позволяя атмосферному давлению пропихивать жидкость в шею, как в гигантскую трубочку для коктейлей. Но расчеты показали, что жирафы не способны создать разницу давлений, необходимую для подъема воды от губ к плечам. В одном ветеринарном учебнике 1890 года они нашли фразу о том, что жвачные животные, такие как коровы и овцы, используют язык в качестве поршня, чтобы накачивать воду в пищевод. Поразмыслив, физики представили модель поршневого насоса, объясняющую питьевой процесс у жирафа.
В типичном поршневом насосе движение поршня создает разряжение в полости, и туда через один клапан засасывается жидкость. При обратном движении поршня этот клапан закрывается, но открывается второй, через который жидкость проталкивается в другой отдел. У жирафа первым клапаном служат губы, вторым – надгортанник в задней части ротовой полости, а поршень – это нижняя челюсть. Погружая губы в воду, жираф оттягивает челюсть, и в рот засасывается вода. Затем губы смыкаются, надгортанник расслабляется, и челюсть выталкивает воду в пищевод со скоростью 3 м/с – ее вполне достаточно, чтобы противостоять давлению воды, уже скопившейся в пищеводе.
По подсчетам ученых, всего в пищевод жирафа может поместиться около 5 литров воды. Чтобы их туда набрать, ему потребуется 17 поршневых циклов и 25 секунд питья. Но накачивать шею водой до предела, конечно, от жирафа никто не требует. Как только он сам решит, что насосал достаточно, он поднимает шею, и вода под действием гравитации и при поддержке перистальтики попадает в желудок, омывая пожеванных птах.
Теперь, узнав о встроенном насосе, вы больше никогда не сможете смотреть на жирафа по-прежнему. Осталось только подтвердить модель, просветив жирафа рентгеном во время питья, заодно и узнать, чем там в это время занимается его длиннющий язык. Вот только где взять такую большую рентген-машину и такого покладистого жирафа, который бы позволил себя облучить и не лягался?
По материалам: Inside Science. Иллюстрация: K. Vanderwall
Научная статья: The Physics Teacher (Binder & Taylor, 2015)
https://batrachospermum.livejournal.com/122296.html
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/115388.html
https://batrachospermum.livejournal.com/115388.html
Каждый, кто листал таблицу Менделеева и добирался до актиноидов, наверняка видел 94-й элемент – плутоний. Он был открыт в конце 1940 года группой сотрудников Калифорнийского университета в Беркли (США) под руководством Гленна Теодора Сиборга. Ранее в том же году его коллеги открыли 93-й элемент, и в 1948 году для него было предложено название «нептуний» – в честь планеты Нептун, которая располагается аккурат за Ураном в Солнечной системе, точно так же как нептуний идет вслед за ураном в периодической системе элементов. Тогда же, в 1948-м, имя официально получил и плутоний – в честь Плутона, самой новой планеты Солнечной системы, которая располагается за Нептуном и была открыта в 1930 году, за десять лет до элемента.
Но если элемент назван в честь Плутона и называется плутонием, то почему же его символ в таблице выглядит так странно – Pu? Не «путоний» же, и не Путон вовсе ходит по небосводу, и даже не Путин! Где буква «l»?
Как известно, в начале 40-х США готовились к войне, и в 1942 году Гленн Сиборг переехал в Чикаго, чтобы присоединиться к сверхсекретному проекту по производству атомной бомбы. Там его команда принялась строгать плутоний малюсенькими порциями, но называть 94-й элемент «плутонием» строго-настрого запрещалось (название неофициально курсировало в научных кругах еще до 1948 года). Все ингредиенты бомбы были секретными, поэтому для плутония использовали кодовое имя «медь». Если же нужно было использовать настоящую медь, то ее именовали «ей-богу медь!» (honest-to-God copper).
Лишь после окончания войны Сиборгу разрешили опубликовать статью об открытии. Первоначально он хотел назвать элемент «плутием» – латинское имя планеты Pluto позволило бы, – однако слово «плутий» «не скатывалось с языка так, как «плутоний», вспоминал ученый. Кроме того, как автор, он имел право выбрать не только название, но и символ для элемента. И он выбрал Pu. Может быть, это была аллюзия на ту самую медь – Cu? Или это негласное правило ИЮПАК – не использовать «l» в символах всех элементов на «p», таких как платина (Pt), палладий (Pd), свинец-плюмбум (Pb)?
Интересную версию, вероятно основанную на рассказе Сиборга во время одной из его лекций, предложили в 2000 году авторы статьи в журнале Los Alamos Science, который выпускает Лос-Аламосская национальная лаборатория Министерства энергетики США. «Очевидным выбором должен был стать Pl, – пишут они. – Но Сиборг в шутку предложил Pu – «пи-ю», как в ребяческом выражении «pee-yoo!», которое дети восклицают, когда чем-то плохо пахнет». Перевести можно: «Ты обмочился!» При этом Сиборг полагал, что его предложение будет встречено в штыки, однако этого не случилось: «комитет принял символ без каких-либо возражений».
Версию подтверждает и сын Гленна Сиборга, Дейв. По его словам, у отца было эксцентричное чувство юмора, так что ему казалось прикольным внедрить сомнительную шуточку непосредственно в периодическую таблицу. Своего рода ребячливый розыгрыш будущего нобелиата, вот уже почти 70 лет прячущийся в одном из величайших интеллектуальных достижений человечества.
По материалам: National Geographic
https://batrachospermum.livejournal.com/115388.html
public
3
https://batrachospermum.livejournal.com/108078.html
https://batrachospermum.livejournal.com/108078.html
Спасая себя и других от падения оземь, Человек-паук тратит много паутины из рук, и для ее выработки ему необходима диета с невероятно высоким содержанием белка. Биохимик Марк Лорч из Халлского университета (Великобритания) прикинул, сколько яиц ему нужно есть на завтрак, чтобы вести свой супергеройский образ жизни, и изложил свои мысли в издании Conversation.
Допустим, паутинный шелк Человека-паука по своим характеристикам похож на шелк обыкновенного крестовика (Araneus diadematus). Это значит, что предел прочности у него такой же, как у струны для фортепиано – 1,1 млрд паскалей. Спайдермен весит 75 кг и, следовательно, вися на паутинной нити, натягивает ее с силой 735 ньютонов по формуле P = mg (вес равен массе, умноженной на ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с2). Если мы теперь поделим вес на прочность, то узнаем минимальную площадь поперечного сечения паутинной нити, при которой она может выдержать Человека-паука, – менее 1 мм. Сто метров такой паутины весят около 87 граммов.
Обратимся к яйцам. В одном яйце примерно 6 г белка. Если Спайдермену нужно после завтрака использовать 100 м паутины, то ему надо съесть 15 яиц. Казалось бы. На самом деле нужно учесть, что паутинный шелк преимущественно состоит из белка фиброина, 42% которого составляет аминокислота глицин. Но яйцо может похвастать лишь 10,7% глицина и серина (серин легко превращается в глицин, так что его тоже можно посчитать). Таким образом, следует учетверить дозу яиц, необходимую для производства 100 м паутины. Итого – 60 яиц на завтрак.
Но это лишь для небольшого подвига перед обедом. На деле же Человеку-пауку иногда нужно позарез спасти падающую с небоскреба Мэри-Джейн. Для такого случая требуется гораздо больше ста метров паутины. Марк Лорч в статье разбирает сцену из фильма 2002 года, и по его расчетам получается, что, для того чтобы поймать 50-килограммовую девушку после 7 секунд и 240 метров падения и удержаться вместе с ней на паутине, Человеку-пауку потребуется 1,3 кг шелка. А это примерно 900 яиц – для одной лишь этой сцены! У тети Мэй должны были возникнуть к племяннику вопросы, откуда в доме столько скорлупы.
https://batrachospermum.livejournal.com/108078.html
public
1
https://batrachospermum.livejournal.com/107480.html
https://batrachospermum.livejournal.com/107480.html
Лыжникам и сноубордистам следует быть осторожными, когда они катаются среди овец: согласно математической модели, отары обладают свойствами лавин.
Физик Франческо Джинелли исследует сложные системы в Абердинском университете (Великобритания), он уже изучал стаи птиц и рыб, теперь же решил выяснить, чем отличаются движения овец и другого травоядного скота, чья единственная цель в жизни – есть и не быть самим при этом съеденными.
Вместе с французскими коллегами Джинелли загнал сотню овец мериносов в экспериментальный квадратный загон на ферме на юге Франции, где они паслись 3,5 часа, пока камера их снимала, делая одну фотографию в секунду. Затем исследователи оцифровали снимки, отмечая позицию каждой овцы в тот или иной момент времени, и увидели, что совокупные движения их похожи на лавину.
Большую часть времени стадо медленно распределяется по территории, походя пощипывая травку. Внезапно какая-нибудь овца на периферии стада замечает, что слишком оторвалась от остальных, и тут же стремглав бежит в центр стада, где более безопасно. Причем происходит это без всякой причины – ни хищника поблизости нет, ни тревожного блеяния никто не издавал. За первой подорвавшейся овцой сразу устремляются другие, создавая лавину. Затем животные останавливаются, опять же без всякого сигнала, и продолжают пастись, только теперь в более плотной конфигурации. (Видео можно посмотреть здесь.)
Ученые попробовали построить компьютерную модель, имитирующую поведение отары в реальной жизни. Это удалось сделать, задав цифровым овцам несколько правил.
Первое правило: просто пасись. Можно медленно шагать или стоять, щипля травку. По возможности старайся держаться рядом с соседями.
Второе правило: беги, если видишь, что сосед бежит. Переключение в этот режим происходит случайным образом, отчасти на это влияет близость соседей и то, чем они занимаются.
Такая модель работает довольно сносно, отмечает Джинелли. Цифровые овцы создают такие же лавины, как настоящие, шерстяные.
Вопрос о том, как ведут себя животные в группах и как эволюционирует кооперативное поведение, имеет важное значение для науки. Скворцы устраивают завораживающие мурмурации, северные олени «каруселят» в саамских стойбищах, а гигантские медоносные пчелы «мерцают» во время мексиканских волн. Теперь ученые знают, что овцы образуют лавины, и это знание может помочь им в исследовании закономерностей стихийного поведения скотины и других животных. Уже скоро нас ждут буря буренок, ламовые потоки, зубротрясение, зайцунами, поползень-оползень и – чем черт не шутит – акулий торнадо!
По материалам: Discover
Научная статья: PNAS (Ginelli et al., 2015)
https://batrachospermum.livejournal.com/107480.html
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/102166.html
https://batrachospermum.livejournal.com/102166.html
Прогуливаясь по Бангалору, вы, вероятно, видели эти земляные башни, столь похожие на некоторые здания Антонио Гауди, что хочется тут же закинуться тапасами с хамоном и сплясать фламенко. Но нет, вы на юге Индии и, кроме карри и красной точки над переносьем, у вас в кармане больше ничего нет. Разве что маленькие сенсорные датчики для определения скорости и направления потоков воздуха и концентрации углекислого газа. И их можно сунуть в эти башни – творения термитов Odontotermes obesus.
Термитник Odontotermes obesus в Южной Индии. Фото: Hunter King, Sam Ocko
Физики из Гарвардского университета (США) таким образом исследовали более двадцати термитников Бангалора, желая выяснить, зачем нужны эти пустующие небоскребы поверх подземных гнездовий термитов. Конструкциям, которые могут быть выше человеческого роста, издавна приписывали роль сложных систем кондиционирования, но как именно они работают, было неизвестно: то ли рассеивают тепло от гнезд, то ли продуваются ветрами, то ли еще что. Оказалось, что система действует как огромное легкое, которое делает один вдох и выдох в сутки, изгоняя из термитника избыток углекислого газа, образующегося в результате подземной активности насекомых.
Днем воздух в опорных башенках нагревается и поднимается, а в центральную трубу проникает более прохладный воздух. Ночью температура снаружи башни становится ниже, и воздух выходит из трубы, увлекая за собой замшелые газы, скопившиеся за день. Температура в трубе при этом остается относительно постоянной. Получается этакий внешний орган коллективного дыхания, реагирующий на изменения температуры.
Ветер не может служить фактором вентиляции, поскольку поры между слагающими башню частичками почвы слишком малы. Нагревание от жизнедеятельности термитов также пришлось исключить, потому что такие же конвективные ячейки, как выяснилось, формируются и в башнях над покинутыми термитниками. То есть вентиляция происходит благодаря самой конструкции башни.
Исследователи хотят теперь посмотреть, работает ли механизм в башнях других видов термитов. И конечно, считают, что их открытие может найти себе применение в человеческой архитектуре. Только представьте себе дышащий дом, который днем самостоятельно кондиционирует помещения, а ночью автоматически удаляет все ваши газики. Главное, чтобы кашель не подхватил.
По материалам: Newswise, The Boston Globe
Научная статья: PNAS (King et al., 2015) (добавлено 30.08.2015)
https://batrachospermum.livejournal.com/102166.html
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/99383.html
Чтобы молниеносно и вежливо присоединить к себе незаконно вышедшие из Российской Сверхимперии истинно русские земли от Лиссабона до Литвы, необходимо знать законы быстрой и эффективной агрессии. Изучить их поможет газ, но те тот, которым бомбит пукан непокорных жителей означенных территорий, а куда более идеальный и разреженный. Физики Владимир Аристов и Олег Ильин из Российской академии наук решили посмотреть, как кинетическая теория газов соотносится с историческими реалиями на примере вторжений нацистской Германии в Польшу, Францию и СССССР.
У армий и газов много общего. Например, они обладают плотностью – солдаты на квадратный километр или атомы на кубометр. У базовых единиц есть измеряемая зона покрытия – диапазон оружия или величина электронной орбитали. И в обоих случаях, если эти зоны перекрываются, возникает конфронтация. Распределение защитников отечества во время нежданного блицкрига можно уподобить разреженному газу, в который ворвалась концентрированная оккупантская струя.
Аристов и Ильин взяли исторические данные по численности немецких и польских войск в 1939 году, количеству танков, воздушных сил и артиллерии и заменили каждую боевую единицу на молекулу газа в математической модели, построенной на основе кинетической теории. Модель рассчитала, что немцы должны были продвигаться со скоростью 50 км в день, и эта цифра в точности соответствовала реальной хронике: 350 км до Варшавы немецкие войска шли неделю. В газовой имитации наступлений на Францию в 1940-м и на Сталинград в 1941 году предсказания также совпали с историческими фактами.
Однако аналогия переставала работать, когда эффект неожиданности первичной атаки сходил на нет и силы сопротивления начинали сражаться более эффективно. Подобное произошло при наступлении немецкой армии на юго-западном направлении в июне 1941 года, когда советские войска достаточно умело расположились в местах ожидаемых атак и оказали упорное сопротивление, что позволило задержать немцев и сорвать их фашистские планы по молниеносному захвату нашей родимой Украины. Если плотность сопротивляющихся сил достаточно высока, то модель разреженного газа не применима, пишут физики.
Социокультурные феномены нередко пытаются описать физическими уравнениями. Так, распространение чумы «черной смерти» в середине XIV века сравнивали с процессами медленной диффузии. Распространение идеологии «коричневой чумы» – фашизма и нацизма – в Европе XX века тоже, возможно, хорошо вписалось бы в систему уравнений для диффузии, отмечают Аристов и Ильин. Но для быстрых направленных процессов, таких как военное вторжение, больше подходит кинетическая теория. Вместе с тем авторы напоминают, что за холодным языком математики, к которому приходится прибегать в стремлении описать закономерности исторических процессов, стоят поистине драматические и трагические события.
Модель Аристова и Ильина может дать прогноз относительно скорости планируемых в будущем блицкригов, но только если противоборствующие стороны будут придерживаться привычных тактик. В наше время это маловероятно, поскольку многим странам есть чем побряцать ядерным, к тому же распространение получило использование в военных действиях дронов и роботов, в моду вошли гибридные войны. А русские так вообще в последнее время дико непредсказуемые стали, черти.
По материалам: Scientific American, «Компьютерные исследования и моделирование» (2014), Physical Review E (2015).
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/86769.html
В каком бы месте океана вы ни оказались завтра, там будет шумно. Океан шумами полнится: гул дождя, рев волны, вой ветра, треск льда, зов кита, вопль кракена... И все это на фоне одного из самых громких фоновых звуков в природе – шума тающих ледников во фьордах.
Ледник Яхтсе во фьорде Айси-Бей на Аляске. Среднегодовой уровень звукового давления здесь – 120 дБ (столько выдувает вам в ухо вувузела с расстояния 1 метр за раз). Вдали виднеется гора Святого Ильи (5489 метров). Фото: Carl Donohue.
Когда ледник тает, от него отделяются маленькие пузырики воздуха, пребывавшие в заключении в ледяной матрице в течение тысячелетий. При отделении пузырек издает махонький хлопочек, милый и кавайный, словно котик. Пузырь побольше, покидая лед, звучит солиднее – как прощальный чпок кичливого волдыря. Помножив все это на площадь поверхности ледника, медленно съезжающего в море, мы получим мириады пузырьков в секунду, и звук их – оглушающ.
В природе послушать этот шум не так-то просто. К тающим ледникам сложно подобраться без риска быть накрытым глыбами обрушающегося льда, которые к тому же создают ненужные громкие звуки при падении в воду. Поэтому ученые размещали гидрофоны на почтительном расстоянии от ледников, но достаточно близком, чтобы что-то услышать. Около года они слушали и сравнивали шумы от трех разных ледников и выяснили, что уровень амбиентного шума выше в более теплых фьордах. Что вполне логично: чем теплее, тем больше льда тает, а значит, больше пузырьков и шума. По интенсивности шума можно оценить скорость таяния ледника.
То, что гидрофоны фиксировали именно шум пузырьков, удалось доказать, прислушавшись к таянию льда в лабораторных условиях. Не простого льда из холодильника «Морозко», а специально привезенного с ледника Гулкана на Аляске. Как показал опыт, звуковая подпись отщепляющихся пузырьков в лаборатории совпала с подписью шума во фьорде. Теперь вы не сможете смотреть на лед в коктейлях так, как прежде, не прислушиваясь.
По материалам: Deep Sea News
Научная статья: Geophysical Research Letters (Pettit et al., 2015)
public
0
https://batrachospermum.livejournal.com/71276.html
Изнутри вы не изжаритесь, но покроетесь аппетитной корочкой, а ваши водянистые глаза превратятся в месиво. Объяснить, как это произойдет, поможет скин-эффект.
Когда-нибудь разрезали провод и обнаруживали, что он внутри пустой, как труба? Задумывались, почему? Ответ дает скин-эффект. Пропустим постоянный ток – все электроны бегут от одного места к другому, равномерно распределяясь, так что ток будет проходить по всему сплошному проводу. Переменный ток, когда электроны дергаются вперед-назад очень быстро, ведет себя по-другому. Он проходит лишь по поверхности проводника и с трудом проникает в центр. Если электроприбор использует питание от переменного тока, нет смысла делать его провода сплошными, ведь вы собираетесь использовать только наружную часть.
Глубина, на которой мощность электромагнитных колебаний внутри проводника уменьшается в е=2,71828... раз (до 37% от поверхностной), называется толщиной скин-слоя. Она уменьшается с ростом частоты: низкочастотное излучение имеет большую проникающую способность, чем более высокочастотное. Чем выше магнитная проницаемость материала, тем меньше толщина скин-слоя. С увеличением проводимости материала толщина скин-слоя также уменьшается. Так что, если вы хотите оградить кого-то от излучения очень высокой частоты, закройте его тонкой стенкой из любого материала. Если же нужна защита от электромагнитных волн низких частот, вам придется делать толстые стенки и, вероятно, использовать в качестве материала хороший проводник.
Скин-эффект объясняет некоторые из загадочных противоречий, которые возникают в микроволновой кулинарии. Положите булочку с сыром внутри в микроволновку – и, когда таймер отключится, в центре вы обнаружите ядерную катастрофу. Но положите лазанью или кусок курицы – и в середине ваши зубы наткнутся на целый ледник. Как можно нагреть так сильно середину одного – и оставить другое холодным?
Отчасти это объясняется принципом работы микроволновки. В ней создается электромагнитная волна, которая заставляет молекулы жидкой воды вибрировать. Водянистые части пищи будут хорошо нагреваться, и тепло будет распространяться через воду очень хорошо. Чем более водянистая пища, тем равномернее будет распределяться тепло. Если же пища сухая (скажем, корочка) или замороженная – она не будет реагировать на электромагнитные волны и вообще практически не будет нагреваться. А вот если внутри имеется влажный материал (например, сыр), он будет нагреваться достаточно, чтобы лишь слегка подогреть наружную корку, а потом обжечь вам язык начинкой.
Возьмите не особо водянистую пищу, которая прилично проводит ток, – и скин-эффект удержит ток на поверхности. Большой кусок будет греться с поверхности, как в обычной печи. И так же как в обычной печи, это тепло будет медленно проникать внутрь. Так что, если ваша микроволновка маломощная, а кусок пищи – особенно большой или особенно холодный, он останется не разогретым внутри.
Итак, что же это говорит нам о человеке в микроволновой печи? Ну, в любом случае это будет весьма неприятно. Однако, вероятно, ваши внутренние органы не испекутся. Большинство повреждений будут поверхностными. Но хорошо бы плотно закрыть глаза, они более водянистые, чем остальные части тела.
В книге «Микроволновое воздействие на биологические ткани» находим: «Если человек помещен в микроволновое электромагнитное поле, внутренние органы более защищены при более высоких, чем при более низких частотах. Например, толщина скин-слоя в три раза меньше на частоте 900 МГц – частоте мобильного телефона, – чем при 100 МГц, частоте FM-радио. То есть поля в три раза больше сосредоточены вблизи поверхности тела на частоте 900 МГц, чем на частоте 100 МГц».
Рестораны используют микроволновые печи, работающие на частоте около 900 МГц, в то время как домашние микроволновки имеют даже более высокие частоты, 2,45 ГГц. Так что если вы – фарш внутри такой печи, она может сосредоточиться на вашей поверхности, оставляя внутренние органы невредимыми.
Источник: io9. Перевод: Марина Комарова.
public
0