Для тех, кто давно удивляется почему скотч при разматывании излучает рентгеновское излучение, и для тех, кто вообще об этом впервые слышит, наверное, будет интересна новость на physicsworld.com "Sticky tape takes X-ray images"
http://physicsworld.com/cws/article/news/36357
(для чтения требуется зарегистрировать аккаунт на physicsworld.com)
Действительно, при разматывании рывками обыкновенного скотча возникают вспышки в рентгеновском диапазоне. Явление это не ново, но так детально его не изучали.
Вот несколько цитат из новости.
О механизме исследования и наблюдаемых результатах:
"Putterman and co–workers placed an off-the-shelf roll of Scotch tape on a ball bearing mounted on stiff spring leaves and attached the free end of the tape to a cylinder turned by an electric motor. They then used a solid-state detector and a radio–frequency antenna to measure any X–rays and radio waves given off from the point at which the tape left the roll, and calculated the force needed to peel the tape via induction measurements of the leaves’ displacement. The whole set up was placed in a vacuum chamber.
Putterman’s group recorded X–ray emission in the form of intense bursts some billionth of a second long (with the width of the X–ray pulses calibrated using the well-characterized radio waves), and found that these bursts are correlated with very slight slippages (ie. reductions in force) in the otherwise smooth removal of the tape from its reel."
О самом механизме свечения:
"The group believes that as the tape peels the acrylic adhesive on the exposed tape becomes positively charged and the outer surface of the remaining polyethylene roll acquires a negative charge. This causes electric fields to build up to values that trigger discharges."
И о том, что даже их ставят в тупик некоторые вопросы этого явления, в частности вопрос о переходе механической энергии в энергию наносекундных импульсов (!):
"...However, the researchers remain stumped as to how the diffuse mechanical energy needed to peel the tape is focused to the extent that it can produce X–rays, and even more strangely how it can do so in the form of nanosecond pulses. This, says Putterman, gives us a “new inspiring mystery to dig into”. "
И еще, как всегда Игорь Иванов в своем блоге "Что интересного происходит в науке" очень грамотно и полно отмечает такие научные события:
http://igorivanov.blogspot.com/2008/10/blog-post_23.html
вторник, 28 октября 2008 г.
четверг, 23 октября 2008 г.
Закон Тициуса-Боде или закон планетных расстояний
Эмпирический закон (который, кстати, в некоторых источниках называют не законом, а правилом), полученный астрономами Тициусом и Боде. Среднее расстояние от Солнца в астрономических единицах до планет описывается формулой:
Каждая планета имеет свой номер n :
n = − ∞ (Меркурий), n = 0 (Венера), n = 1 (Земля), n = 2 (Марс), n = 3 (пояс астероидов или гипотетическая планета Фаэтон), n = 4 (Юпитер), n = 5 (Сатурн), n = 6 (Уран). Нептун из этой зависимости выпадает.
В настоящее время достоверного физического обоснования этой формуле не существует. Многие физики считают, что это всего лишь совпадение. Но согласно, следующей табличке из Элементов (http://elementy.ru), совпадение достаточно точное, и потому удивительное.
Некоторые видят в этом намек на квантованность классических орбит. Об этом, кстати, заикнулся профессор Абдильдин на своей лекции по ОТО.
Подобные нерешенные задачи напоминают нам о том, что мы еще не подобрались к фундаменту классической физики, не говоря уже о современных теориях. К подобным примерам можно отнести и идею Румера о возникновении постоянной Планка в классической термодинамике и статистической физике.
Каждая планета имеет свой номер n :
n = − ∞ (Меркурий), n = 0 (Венера), n = 1 (Земля), n = 2 (Марс), n = 3 (пояс астероидов или гипотетическая планета Фаэтон), n = 4 (Юпитер), n = 5 (Сатурн), n = 6 (Уран). Нептун из этой зависимости выпадает.
В настоящее время достоверного физического обоснования этой формуле не существует. Многие физики считают, что это всего лишь совпадение. Но согласно, следующей табличке из Элементов (http://elementy.ru), совпадение достаточно точное, и потому удивительное.
Некоторые видят в этом намек на квантованность классических орбит. Об этом, кстати, заикнулся профессор Абдильдин на своей лекции по ОТО.
Подобные нерешенные задачи напоминают нам о том, что мы еще не подобрались к фундаменту классической физики, не говоря уже о современных теориях. К подобным примерам можно отнести и идею Румера о возникновении постоянной Планка в классической термодинамике и статистической физике.
Константа Капрекара.
6174 - постоянная Капрекара. Весьма загадочное число.
Возьмите любое четырехзначное число больше 1000, такое чтобы, оно не состояло из одинаковых цифр. Расположите цифры в порядке убывания и отнимите от получившегося числа число, которое получится при расположении тех же цифр в порядке возрастания. С получившимся числом проделайте ту же операцию.
Например, число 9323
9322-2239 = 7083
8730-378 = 8352
8532-2358 = 6174
7641-1467 = 6174
................
Т.е. взяв любое число, мы рано или поздно, приходим к 6174, причем необходимо сделать не более чем 7 итераций (в данном случае константа получилась всего лишь с трех шагов).
В Википедии можно найти еще кое-какую интересную информацию:
Для чисел с бо́льшим, чем 4, числом знаков, преобразование Капрекара в большинстве случаев рано или поздно приводит к циклическим повторениям чисел, но не к неподвижной точке n = K(n). Для 5-значных чисел неподвижной точки не существует. Имеется два шестизначных числа, являющихся неподвижными точками преобразования Капрекара (549 945 и 631 764), семизначных чисел с таким свойством нет.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Константа_Капрекара
Про число Капрекара я услышал на одном из докладов конференции "Эволюция открытых систем". В презентации была фотография, на которой каменные статуи на острове Пасхи (т.н. моаи) были расположены четырьмя группами - в первой 6, во второй 1 статуя, в третьей - 7, в четвертой 4. К сожалению, в интернете чего-то подобного не нашел. И я не совсем понял, была ли уже известна константа древним жителям острова.
Возьмите любое четырехзначное число больше 1000, такое чтобы, оно не состояло из одинаковых цифр. Расположите цифры в порядке убывания и отнимите от получившегося числа число, которое получится при расположении тех же цифр в порядке возрастания. С получившимся числом проделайте ту же операцию.
Например, число 9323
9322-2239 = 7083
8730-378 = 8352
8532-2358 = 6174
7641-1467 = 6174
................
Т.е. взяв любое число, мы рано или поздно, приходим к 6174, причем необходимо сделать не более чем 7 итераций (в данном случае константа получилась всего лишь с трех шагов).
В Википедии можно найти еще кое-какую интересную информацию:
Для чисел с бо́льшим, чем 4, числом знаков, преобразование Капрекара в большинстве случаев рано или поздно приводит к циклическим повторениям чисел, но не к неподвижной точке n = K(n). Для 5-значных чисел неподвижной точки не существует. Имеется два шестизначных числа, являющихся неподвижными точками преобразования Капрекара (549 945 и 631 764), семизначных чисел с таким свойством нет.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Константа_Капрекара
Про число Капрекара я услышал на одном из докладов конференции "Эволюция открытых систем". В презентации была фотография, на которой каменные статуи на острове Пасхи (т.н. моаи) были расположены четырьмя группами - в первой 6, во второй 1 статуя, в третьей - 7, в четвертой 4. К сожалению, в интернете чего-то подобного не нашел. И я не совсем понял, была ли уже известна константа древним жителям острова.
среда, 15 октября 2008 г.
Почему на встречных пучках?
Раньше ускорители были устроены так, что в них разогнанные частицы бомбардировали неподвижные мишени. Но на самом деле энергетически выгодно использовать ускорители на встречных пучках (коллайдеры), однако создание подобных ускорителей долгое время было невозможно по причине технических сложностей.
В настоящее же время коллайдеры активно используютсяв быту в физике высоких энергий. Почему выгоднее сталкивать два предварительно разогнанных пучка, а не бомбардировать неподвижную мишень?
Для ответа необходимо расчитать энергию в лабораторной системе отсчета (в формулах индекс L), которая эквивалента энергии в системе центра инерции (это та система, в которой две частицы налетают на покоящийся центр инерции)(в формулах индекс CM). Для этого используется понятие "релятивистский инвариант", т.е. инвариант содержащий энергию и импульс. Релятивистский инвариант ищется в системе центра инерции и приравнивается к инварианту в лабораторной системе:
В последней строчке получено численное значение энергии в лабораторной системе (в этой системе пучки не сталкиваются, а один пучок налетает на неподвижную протонную мишень) для пучков LHC (W=14 ТэВ). Очевидна колоссальная энергетическая выгода. В последней формуле знак "приближенно равно" от того, что пренебрегаем значениями энергий покоя протонов ввиду относительной малости этих энергий.
Кстати, если считать задачу классически, то выгода есть, но она не такая колоассальная, а именно, там мы получим кинетическую энергию налетающей частицы в лабораторной системе всего лишь в 2 раза большую, чем сумарную энергию частиц в системе центра инерции.
И напоследок о скорости протонов в LHC (просто для тренировки воображения):
В настоящее же время коллайдеры активно используются
Для ответа необходимо расчитать энергию в лабораторной системе отсчета (в формулах индекс L), которая эквивалента энергии в системе центра инерции (это та система, в которой две частицы налетают на покоящийся центр инерции)(в формулах индекс CM). Для этого используется понятие "релятивистский инвариант", т.е. инвариант содержащий энергию и импульс. Релятивистский инвариант ищется в системе центра инерции и приравнивается к инварианту в лабораторной системе:
В последней строчке получено численное значение энергии в лабораторной системе (в этой системе пучки не сталкиваются, а один пучок налетает на неподвижную протонную мишень) для пучков LHC (W=14 ТэВ). Очевидна колоссальная энергетическая выгода. В последней формуле знак "приближенно равно" от того, что пренебрегаем значениями энергий покоя протонов ввиду относительной малости этих энергий.
Кстати, если считать задачу классически, то выгода есть, но она не такая колоассальная, а именно, там мы получим кинетическую энергию налетающей частицы в лабораторной системе всего лишь в 2 раза большую, чем сумарную энергию частиц в системе центра инерции.
И напоследок о скорости протонов в LHC (просто для тренировки воображения):
Подписаться на:
Сообщения (Atom)