repetitor.phys

repetitor.phys

Онлайн репетитор по физике и математике
Пикабушник
Дата рождения: 21 апреля
201 рейтинг 4 подписчика 15 подписок 18 постов 0 в горячем

Небольшой ликбез для неучей, которые тщетно пытаются в физику

Реальная физика не имеет никакого отношения к сказочным киновселенным, а значит и объяснять нечего.
Сказочные киновселенные «объясняет» такая же сказочная «как бы физика».


Последний пост посвященный анализу способностей супергероев (https://zalipaka.icu/story/kak_fizika_obyasnyaet_magicheskie_silyi_supergeroev_11859704?cid=323970654) набрал 6 минусов, уж не знаю, может, этот анализ задел нежные чувства фанатов супергеройской вселенной, может, сказочные создания вроде того, что оставил свой сказочный комментарий, настолько поглощены своим внутренним миром, что не видят реального.

В любом случае, я всегда старался смотреть на всё с точки зрения физики и противостоять тем, кто не разбирается в этой науке. Давайте теперь обсудим, как анализ сказочных киновселенных с точки зрения «как бы физики» может быть полезен.

1. Экзоскелеты и усиленная сила (подобно Железному Человеку или Бэтмену)

  • Вдохновленные супергероями с увеличенной физической силой и выносливостью, учёные разработали экзоскелеты, которые помогают людям поднимать тяжёлые предметы или преодолевать физические ограничения. Такие устройства разрабатываются как для военных нужд (чтобы солдаты могли нести более тяжелые грузы), так и для людей с физическими ограничениями (например, при параличах).

  • Примеры: Экзоскелет HAL от компании Cyberdyne и военный экзоскелет Lockheed Martin ONYX.

2. Технологии невидимости (подобно Человеку-невидимке)

  • Технологии, стремящиеся сделать объекты невидимыми для человеческого глаза, вдохновлены фантастикой. Исследования в области метаматериалов (материалы с уникальными свойствами) сделали возможным создание прототипов "плащей-невидимок", которые могут преломлять свет вокруг объектов.

  • Примеры: Лабораторные разработки в области метаматериалов, таких как оптические плащи (разработки Университета Дьюка и Института Макса Планка).

3. Лазерное оружие (сравнимо с энергетическими лучами супергероев, таких как Супермен)

  • Лазеры, использующиеся в научных и военных целях, напоминают некоторые способности супергероев. Сегодня лазерные технологии активно развиваются и уже могут применяться для уничтожения объектов с высокой точностью.

  • Примеры: Боевые лазеры, такие как HEL (High Energy Laser) в США, которые используются для уничтожения дронов и других целей на расстоянии.

4. Регенерация тканей (подобно Росомахе или Дэдпулу)

  • Исследования в области регенерации тканей стремятся к возможности восстанавливать поврежденные или потерянные органы и конечности, как это могут делать некоторые супергерои. Наука изучает регенеративные способности животных, таких как саламандры и аксолотли, чтобы использовать их для разработки лечения людей.

  • Примеры: Стволовые клетки и методы их использования для регенерации тканей и органов (например, выращивание органоидов или лабораторных тканей).

5. Телепатия и интерфейсы мозг-компьютер (вдохновлены способностями профессора Ксавьера из "Людей Икс")

  • Хотя технологии прямого чтения мыслей еще не существуют, значительные успехи достигнуты в области нейронных интерфейсов. Эти системы позволяют считывать мозговую активность и использовать её для управления компьютерами или протезами, что напоминает элементы телепатии.

  • Примеры: Neuralink Илона Маска и разработки, связанные с восстановлением двигательной функции у парализованных пациентов.

6. Генная инженерия и модификация (вдохновлено суперспособностями, как у Капитана Америки)

  • Генная терапия и редактирование генома (например, технология CRISPR) уже используются для лечения генетических заболеваний. Учёные изучают, как можно модифицировать геном для усиления способностей, таких как выносливость или сопротивляемость заболеваниям.

  • Примеры: CRISPR-Cas9, активно применяющаяся в генетических исследованиях и биомедицине для редактирования ДНК.

7. Сенсорные технологии и улучшенное зрение (как у Супермена или Соколиный глаз)

  • Исследования в области улучшения человеческого зрения, слуха и других органов чувств также продвинулись вперёд. Созданы технологии, которые могут улучшать зрение в темноте или давать людям возможность видеть инфракрасный или ультрафиолетовый спектры.

  • Примеры: Ночные очки или импланты сетчатки для улучшения зрения у людей с нарушениями зрения.

8. Технологии сверхскоростных движений (вдохновленные Флэшем)

  • Вдохновленные идеей сверхскорости, учёные работают над улучшением передвижения и транспорта, включая такие инновации, как гиперзвуковые самолеты и гиперлуп. Хотя эти технологии не достигают сверхскорости, они кардинально сокращают время в пути.

  • Примеры: Разработки гиперзвуковых двигателей и транспортной системы Hyperloop.

9. Контроль над электричеством (вдохновение от Электро или Шторма из "Людей Икс")

  • Исследования в области технологий управления электричеством и энергетическими потоками могут также быть связаны с контролем над электричеством, как это демонстрируют некоторые супергерои. Эти разработки помогают в создании высокоэффективных энергосетей и управляемых энергетических потоков.

  • Примеры: Сверхпроводники, использующиеся для управления большими потоками энергии с минимальными потерями.

10. Киборгизация и импланты (вдохновлены киборгами, как киборг-супергерои в комиксах)

  • Современные разработки в кибернетике позволяют вживлять импланты для улучшения различных функций организма, что может напоминать прообраз супергероев-киборгов. Протезы и импланты становятся всё более функциональными и интегрируемыми с нервной системой человека.

  • Примеры: Бионические протезы и нейропротезы для восстановления движения конечностей или управления роботизированными устройствами.

Большинство до этого момента не дочитает и поставит свой токсичный минус или побежит строчить злобный комментарий. Однако даже вымышленная вселенная способна вдохновлять людей из разных уголков мира на новые открытия. Это не означает, что, изучив Флеша, мы все сможем мгновенно перемещаться со сверхсветовой скоростью. И это не значит, что если бы мы не были знакомы с киборгами из комиксов, то не было бы имплантов. Тем не менее, даже выдуманные миры могут стать источником новых технологий и инноваций в реальной жизни или вдохновлять на изучение ранее не рассматриваемых идей.

Показать полностью

Как физика объясняет магические силы супергероев?

Когда мы смотрим фильмы или читаем комиксы о супергероях, кажется, что их способности далеки от реальности и полностью принадлежат миру фантастики. Но если копнуть глубже и взглянуть через призму физики, то оказывается, что за многими "сверхспособностями" можно найти научные объяснения. Давайте попробуем разобрать некоторые из этих невероятных умений и понять, как они могут быть интерпретированы с точки зрения законов природы.

Давайте сразу оговоримся: все понимают, что способности супергероев — это фантастика. Обсуждение их научной обоснованности может показаться попыткой докопаться. Однако в этой статье мы не будем говорить о том, насколько далека супергеройская реальность от действительности. Вместо этого мы сосредоточимся на физических ограничениях, которые не позволяют этим способностям существовать в реальном мире.

🔥 Флэш

Как физика объясняет магические силы супергероев? Супергерои, Marvel, Физика, Квантовая физика, Теоретическая физика, Длиннопост

Добавьте описание

❗ Характеристика:

Флэш обладает феноменальной скоростью, значительно превосходящей скорость света, и способен управлять временем благодаря таинственной "Силе скорости" (Speed Force), которая даёт ему способность обходить многие физические законы.

❗ Научная основа:

📌 Энергетические затраты: Для того чтобы двигаться с такой скоростью, как у Флэша, ему потребовалась бы колоссальная энергия. Согласно формуле кинетической энергии E = mV^2/2, энергия объекта увеличивается экспоненциально с ростом его скорости. Например, при весе Флэша в 70 кг и его движении со скоростью 1% от скорости света (около 3 000 км/с), его энергия составила бы 315 триллионов джоулей, что эквивалентно взрыву десятков тонн тротила.

📌 Трение и нагрев: С такой скоростью тело Флэша сталкивалось бы с огромным сопротивлением воздуха, вызывая сильный нагрев, подобный тому, что происходит при возвращении космических аппаратов в атмосферу Земли. Без специального костюма он бы просто испарился от такого теплового воздействия.

📌 Инерция и безопасность: Даже если бы Флэш мог разгоняться мгновенно, его тело подверглось бы огромной инерции, что создало бы опасность для его внутренних органов и мышц, так как резкие ускорения и остановки привели бы к их повреждению. Это объясняет, почему в комиксах ему приписывают сверхчеловеческую выносливость и скорость реакции.

📌 Вывод: Несмотря на все научные ограничения, способности Флэша можно представить с использованием мистической энергии, такой как "Сила скорости", которая могла бы компенсировать физические ограничения, такие как гравитация и трение.

🔥 Супермен

Как физика объясняет магические силы супергероев? Супергерои, Marvel, Физика, Квантовая физика, Теоретическая физика, Длиннопост

Добавьте описание

❗ Характеристика:

Супермен может летать с невероятными скоростями, включая скорости, превосходящие световые, и маневрировать в воздухе без видимых источников тяги.

❗ Научная основа:

📌 Тяга и подъёмная сила: Для полёта Супермен должен был бы создавать подъёмную силу, подобно крыльям самолёта. Однако у него нет видимых крыльев или двигателей, что может указывать на возможность создания искусственной тяги или способности контролировать гравитационные поля.

📌 Энергетические потребности: Для преодоления земной гравитации и полёта с высокими скоростями Супермену нужно было бы генерировать огромное количество энергии. В реальности для такого полёта, как у Супермена, было бы необходимо постоянное потребление энергии, сравнимое с энергией реактивных двигателей.

📌 Контроль гравитации: Возможность контролировать гравитационные поля вокруг себя позволила бы Супермену игнорировать земное притяжение и летать без использования крыльев или двигателей.

📌 Вывод: Полёты Супермена возможны только при предположении о существовании технологий, которые позволяют манипулировать гравитацией или использовать скрытые источники энергии. В реальной физике такие способности пока недостижимы.

🔥 Ночной Змей

Как физика объясняет магические силы супергероев? Супергерои, Marvel, Физика, Квантовая физика, Теоретическая физика, Длиннопост

Добавьте описание

❗ Характеристика:

Ночной Змей из вселенной X-Men способен мгновенно перемещаться из одного места в другое, телепортируясь.

❗ Научная основа:

📌 Квантовая телепортация: Современные исследования показывают возможность квантовой телепортации, когда квантовые состояния одной частицы могут передаваться на другую. Однако это не связано с телепортацией материи, а лишь с передачей информации о состоянии.

📌 Разложение и воссоздание атомов: Для телепортации тела Ночного Змея ему пришлось бы разлагаться на атомарный уровень в одной точке и собираться в другой. Такой процесс требовал бы невероятной точности, и даже небольшие отклонения могли бы привести к фатальным последствиям.

📌 Передача информации: Передача информации о каждом атоме тела человека потребовала бы колоссальных вычислительных мощностей и энергии, а также должна учитывать движение Земли, чтобы избежать ошибок при телепортации.

📌 Вывод: Телепортация, как у Ночного Змея, пока невозможна в рамках современной науки. Квантовая телепортация даёт лишь намёк на то, что в далёком будущем такие технологии могут стать реальностью.

🔥 Халк

Как физика объясняет магические силы супергероев? Супергерои, Marvel, Физика, Квантовая физика, Теоретическая физика, Длиннопост

Добавьте описание

❗ Характеристика:

Халк обладает невероятной силой, которая увеличивается в зависимости от уровня его ярости, что позволяет ему разрушать здания и поднимать гигантские объекты.

❗ Научная основа:

📌 Сила и масса: Для того чтобы демонстрировать силу Халка, его мышцы должны были бы обладать невероятной плотностью и мощностью. В реальном мире человеческие мышцы, даже при значительном увеличении массы, не могут достигнуть таких показателей силы.

📌 Молекулярные изменения: Возможно, Халк способен изменять плотность и структуру своих мышц и костей на молекулярном уровне, что позволяет ему выдерживать огромные нагрузки. Современная наука пока не имеет технологии для таких изменений в режиме реального времени.

📌 Регенерация: Халк также обладает способностью к быстрому восстановлению, что позволяет ему выживать при серьёзных травмах. В природе встречаются организмы, обладающие регенерацией, например, саламандры, но у людей пока такие способности не развиты.

📌 Вывод: Сверхсила Халка не укладывается в рамки нынешней науки. Однако возможные будущие достижения в области генетики и молекулярной биологии могут приблизить нас к таким возможностям.

🔥 Тор

Как физика объясняет магические силы супергероев? Супергерои, Marvel, Физика, Квантовая физика, Теоретическая физика, Длиннопост

Добавьте описание

❗ Характеристика:

Тор, скандинавский бог грома, может управлять молниями и штормами, используя свои божественные силы.

❗ Научная основа:

📌 Природа молнии: Молния — это гигантский электрический разряд, возникающий при разности потенциалов между облаками и землёй. Мощность такого разряда может достигать миллиардов ватт, а температура молнии — более 30 000 градусов Цельсия.

📌 Манипуляция электрическими полями: Тор мог бы управлять молниями, если бы мог контролировать электрические поля и вызывать разность потенциалов. В реальном мире подобные явления можно наблюдать при искусственном создании электрических разрядов, но на уровне управления погодой и молниями это пока невозможно.

📌 Антиматерия: Возможно, Тор использует неизвестные источники энергии, такие как антиматерия, что позволяет ему генерировать такие огромные электрические разряды.

📌 Вывод: Управление молниями и электрическими разрядами, как у Тора, пока остаётся в области фантастики, хотя основы электромагнитных полей дают намёк на возможности в будущем.

Заключение

Несмотря на то, что способности супергероев выглядят как чистое волшебство, физика может предложить интересные теоретические объяснения для многих из них. Конечно, пока эти невероятные силы существуют только на страницах комиксов и в кино, но кто знает, какие научные открытия ждут нас впереди. Возможно, однажды технологии позволят нам приблизиться к таким чудесам! А пока продолжайте изучать физику — это не только основа нашего понимания окружающего мира, но и дверь в удивительный мир фантазий и возможностей! 🌍⚡

💖 Ссылка на мой канал Вконтакте - https://vk.com/repetitor_kurgan

Показать полностью 5
7

Марс — планета, названная в честь древнеримского бога войны

Марс — планета, названная в честь древнеримского бога войны Планета, Астрономия, Астрофизика, Земля, Физика, Вселенная, Галактика, Млечный путь, Планета Земля

Несколько интересных фактов о четвёртой планете от Солнца.

📌 Марс - последняя планета (по отдалённости от Солнца) земной группы, дальше него располагаются газовые гиганты.

📌 Идея колонизации Марса вызывает у учёных наибольший интерес. На втором месте по привлекательности находится Луна, известная своими богатыми потенциальными ресурсами. Кроме этих планет, учёные также рассматривают возможность колонизации Каллисто, Цереры и Титана.

📌 Между орбитами Марса и Юпитера находится главный пояс астероидов, в котором насчитывается около 50 000 объектов.

📌 Марс обладает двумя спутниками, которые носят названия Фобос и Деймос. В переводе с греческого эти имена означают «страх» и «ужас».

Орбита Фобоса постепенно уменьшается, но вряд ли когда-либо он столкнётся с Марсом. Деймос же, напротив, медленно отдаляется от своей планеты.

📌 Марс обладает атмосферой, которая заметно отличается от земной. Её основной компонент — углекислый газ, составляющий примерно 95% объёма.

📌 Давление на Марсе в 160 раз меньше земного, поэтому без скафандра на этой планете выжить невозможно. Гравитация в 2,5 раза слабее земной.

📌 На Марсе есть кислород, но его содержание настолько мало, что для получения такого же количества кислорода, которое человек получает на Земле за один вдох, на Марсе потребуется сделать 14 500 вдохов.

📌 Средняя температура на Марсе составляет около -63 °C. Самая высокая температура, зарегистрированная на планете, достигла +35 °C, а самая низкая — минус 153 °C.

📌 На Марсе существует лёд, и есть основания полагать, что когда-то здесь была жидкая вода. Большая часть этого льда находится под поверхностью или в затенённых областях, поскольку на поверхности лёд быстро испаряется (сублимируется) при повышении температуры в условиях очень низкого давления.

📌 На Марсе не идут дожди, но здесь можно увидеть снег, состоящий из углекислого газа.

📌 Самой высокой горой в Солнечной системе является гора Олимп, расположенная на Марсе. Её высота достигает 21 километр, что также является самой высокой точкой на поверхности Марса. Для сравнения, высота самой высокой горы на Земле, Эвереста, составляет 8 километров.

📌 Иногда на Марсе можно наблюдать довольно крупные пылевые бури, которые могут длиться месяцами.

📌 Как и на Земле, на Марсе можно наблюдать полярные сияния. Более подробную информацию о полярных сияниях вы найдёте по следующей ссылке - Полярные сияния и не только

📌 Самый большой кратер на Марсе, подтверждённый исследованиями, — Утопия, его диаметр составляет примерно 3300 километров.

📌 Долины Маринер — это крупнейший каньон в Солнечной системе, его длина составляет 4500 километров, что составляет четверть окружности планеты. Ширина каньона достигает 600 километров, а глубина — 11 километров. Для сравнения, Долины Маринер в 10 раз длиннее, в 20 раз шире и в 7 раз глубже Большого каньона на Земле.

💖 Ссылка на мой канал Вконтакте - https://vk.com/repetitor_kurgan

Показать полностью 1

Квантовая запутанность

Интересный факт из физики – квантовая запутанность, при которой изменение состояния одной частицы мгновенно влияет на все остальные, независимо от расстояния. Это лежит в основе квантовых вычислений и криптографии, обеспечивая безопасность передачи данных.

7

Магнетары

Магнетары Астрофизика, Физика, Вселенная, Астрономия, Галактика

Магнетары – это удивительные космические объекты, которые можно назвать настоящими магнитными монстрами Вселенной. Они представляют собой подкласс нейтронных звезд, но их особенность заключается в том, что они обладают невероятно мощными магнитными полями. Эти поля настолько сильны, что могут достигать нескольких миллиардов Тесла! Для сравнения, магнитное поле Земли составляет всего около 0,00005 Тесла.

Магнетары получили свое название благодаря этим мощным магнитным полям. Слово “magnetar” образовано от двух слов: “magnetizing” (намагничивание) и “stellar” (звездный). И действительно, магнетары способны намагничивать окружающее пространство, создавая вокруг себя уникальные условия.

Активность магнетаров связана с выделением энергии их мощных магнитных полей. Они могут проявлять себя через вспышки электромагнитного излучения в жестком (ультрафиолетовый, рентгеновский и гамма) диапазоне спектра, а также через регулярное тепловое рентгеновское излучение своей поверхности. Но самое удивительное – это их способность к вспышкам, которые могут быть трех типов: слабые, промежуточные и гигантские.

Самая мощная из известных вспышек произошла 27 декабря 2004 года от источника SGR 1806-20. В этот момент мощность энерговыделения превысила светимость Солнца более чем в 10^13 раз! Это означает, что магнетары могут излучать энергию, сравнимую с энергией целой галактики.

Изучение магнетаров предоставляет уникальную возможность для понимания фундаментальных процессов во Вселенной и расширения наших знаний о поведении материи в экстремальных условиях. Вот некоторые ключевые аспекты, которые делают магнетары особенно интересными для научного сообщества:

1. Поведение вещества в экстремальных условиях: Магнетары предоставляют уникальную лабораторию для изучения поведения вещества в условиях сверхсильных магнитных полей. Это позволяет лучше понять свойства материи на субатомном уровне и расширить наши представления о физике высоких энергий.

2. Генерация магнитных полей: Исследование магнетаров помогает углубить понимание механизмов генерации магнитных полей в космосе. Это важно для объяснения многих астрофизических явлений, таких как активность звезд и галактик.

3. Динамика нейтронных звезд: Магнетары являются одним из видов нейтронных звезд, и их изучение дает ценную информацию о внутренней структуре и динамике этих объектов. Это способствует лучшему пониманию эволюции звезд и их конечной судьбы.

4. Влияние на окружающую среду: Мощные магнитные поля магнетаров оказывают значительное влияние на их окружение. Изучение этого влияния помогает понять процессы, происходящие в аккреционных дисках, и их роль в эволюции звезд и галактик.

5. Астрофизические явления: Магнетары связаны с различными астрофизическими явлениями, такими как гамма-всплески и быстрые радиовсплески. Их изучение может пролить свет на природу этих явлений и их связь с другими космическими процессами.

6. Космология и общая структура Вселенной: Понимание взаимодействия магнетаров с окружающей средой вносит вклад в наши знания о звездной эволюции, галактической динамике и общей структуре Вселенной.

Будущие исследования магнетаров обещают раскрыть новые тайны космоса и расширить границы нашего понимания Вселенной.

💖 Ссылка на мой канал Вконтакте - https://vk.com/repetitor_kurgan

Показать полностью

Специальная теория относительности

Время может меняться в зависимости от скорости движения и высоты над уровнем моря. Согласно специальной теории относительности, при высоких скоростях время замедляется. Жители верхних этажей зданий стареют быстрее, чем те, кто живёт ниже.

0

Вода в невесомости

В условиях невесомости вода, нагреваясь, образует огромный пузырь. Это происходит из-за отсутствия конвекции и плавучести, которые обычно возникают под действием силы тяжести.

3

Кнут и звук

Интересный факт из физики: кнут, которым пастухи управляют стадом, может развивать сверхзвуковую скорость. Когда кончик кнута быстро движется, он преодолевает звуковой барьер, что создаёт характерный хлопок. Это похоже на то, как сверхзвуковые самолёты создают звуковые удары.

Отличная работа, все прочитано!