Выступление студентов на Всероссийской студенческой конференции Молодежь и наука XXI века

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ОБЛАСТИ ФИЗИКИ
Авторы: Агафонкин Роман Леонидович, Доронин Сергей Викторович, студенты ОБПОУ «ЖГМК»
Руководитель: Клочкова Лариса Алексеевна, преподаватель ОБПОУ «ЖГМК».
областное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Железногорский горно-металлургический колледж»
Аннотация
Мы расскажем об интересных фактах из области физики, которые заставят по-новому и с интересом взглянуть на эту науку.
Abstract
We will talk about the interesting facts from the field of physics, which makes for a fresh and interesting look at the science.
В настоящее время динамично развивается научно-технический прогресс. Произошли глубокие, качественные изменения во многих областях науки и техники. Появление НТП связанно с великими открытиями в области фундаментальной физики. Открытие радиоактивности, электромагнитных волн, ультразвука, реактивного движения и т.д. привело к тому, что человек применяя эти знания, двинул далеко вперед развитие техники. Человек научился передавать на расстоянии не только звук, но и изображение. Человек вышел в космос высадился на Луну, увидел ее обратную сторону. С помощью уникальных оптических приборов возможно узнать из какого вещества состоят далекие  планеты. Полученные новые данные когда-нибудь позволят человеку сделать новые невероятные открытия, которые приведут к новым достижениям в науки и технике. Во всем мире наблюдаются глубокие качественные перемены в основных отраслях техники. НТП коренным образом изменил роль науки в жизни общества. Наука стала непосредственной производительной силой. Основные достижения в последние годы были получены на стыке разных наук - в биофизике, физике твердых тел и астрофизике. Сегодня прогресс достиг небывалых темпов роста и продолжает динамично развиваться. Современный мир сложен, многообразен, динамичен, пронизан противоборствующими тенденциями. Он противоречив, но взаимозависим, во многом целостен. Цель науки - сохранять и преумножать знания для общества и последующих поколений. Знания позволяют человеку, зная природу вещей делать верный выбор из имеющихся вариантов, тем самым делая свою жизнь более богатой во всех смыслах. В этом суть того, зачем нужны знания.
Физика является одной из важнейших наук. Она оказала настолько серьезное влияние на жизнь человечества, что этого просто невозможно не заметить. Физику многие не любят. Может быть из-за того, что не понимают или даже не пытаются вникнуть в её азы. Однако, без этой науки нам не обойтись – физика нас окружает повсюду и кое-что интересное можем вам рассказать. Итак, интересные факты о физике.
Могут ли существовать две одинаковые снежинки?
Формирование снежинок зависит от температуры и влажности воздуха внутри ледяного облака, а также траектории их движения, при котором постоянно меняются очертания их лучей. Поэтому во многих источниках утверждается, что одинаковых снежинок в природе не существует. Однако целенаправленные поиски Центра атмосферных исследований США в 1988 году опровергли эту гипотезу — специалистам удалось обнаружить два одинаковых кристалла снега. А в 2015 году физик Кеннет Либбрехт получил таковые в лаборатории, обеспечив им идентичные начальные условия роста. Стоит заметить, что в обоих случаях, несмотря на внешнее сходство, атомная структура кристаллов всё же была различной.
Каким образом под толщей морского льда могут возникать сосульки, доходящие до дна моря?
Иногда под толщей морского льда могут возникать большие сосульки, похожие на сталактиты. Когда формируется лёд, в его кристаллической решётке не остаётся соли, и в некоторых точках образуются нисходящие потоки очень холодной и очень солёной воды. При определённых условиях вокруг такого потока начинает расти вниз опять же слой льда. Если в данном месте море неглубокое, сосулька достигает дна и продолжает расти в каком-нибудь горизонтальном направлении.
При каких условиях жидкость может течь, «игнорируя» силы трения и тяготения?
В состоянии сверхтекучести жидкость имеет нулевую вязкость и может перемещаться с эффектом игнорирования сил трения и притяжения. Наиболее хорошо данный феномен изучен на примере жидкого гелия при температурах, близких к абсолютному нулю. Если поместить такую жидкость в контейнер, обеспечив микроскопический слой гелия на стенках, она будет подниматься по ним и вытекать через край.
Какой учёный измерял скорость электрического тока на соединённых в цепь живых людях?
Скорость электрического тока почти равна скорости света. В 1746 году, когда это ещё не было известно, французский священник и физик Жан-Антуан Нолле захотел измерить скорость тока экспериментально. Он расставил 200 монахов, соединённых друг с другом железными проводами, по окружности длиной свыше полутора километров, а затем разрядил в эту цепь батарею из лейденских банок, изобретённых годом ранее. Все монахи среагировали на ток в одно мгновение, что убедило Нолле в очень высоком значении искомой величины.
Какие учёные упросили Кустодиева написать их портрет, только собираясь стать знаменитыми?
В 1921 году к художнику Борису Кустодиеву обратились двое молодых учёных с просьбой написать их портрет. Их аргументом было то, что Кустодиев рисует только знаменитостей, а они уверены, что тоже прославятся, пусть сейчас особо и никому не известны. Этими учёными были Пётр Капица и Николай Семёнов, будущие нобелевские лауреаты по физике и химии соответственно. В качестве гонорара они отдали художнику мешок пшена и петуха, полученных за ремонт мельницы.
Где и когда действовал самопроизвольный природный ядерный реактор?
На территории уранового месторождения Окло в Габоне обнаружены рудные тела, в которых почти 2 миллиарда лет назад происходила самопроизвольная цепная реакция деления ядер урана. Другими словами, здесь был природный ядерный реактор, и работал он несколько сотен тысяч лет. Это открытие было сделано в 1972 году, когда на французском обогатительном заводе в Габоне проводили масс-спектрометрический анализ породы и выявили меньшую по сравнению с обычным значением концентрацию изотопа урана 235U, что свидетельствовало о наличии отработанного ядерного топлива
Где находятся самые большие запасы воды в Солнечной системе?
Самые большие запасы воды в Солнечной системе находятся, как ни странно это может показаться на первый взгляд, на Солнце. Молекулы воды в виде пара сконцентрированы в солнечных пятнах, температура в которых на полторы тысячи градусов ниже, чем в окружающих их областях, а также в области температурного минимума — узком слое под поверхностью звезды.
Что нужно сделать, чтобы максимально увеличить шансы на выживание в падающем лифте?
Если вы оказались в падающем лифте, самой лучшей стратегией для увеличения шансов выжить будет лечь на спину и постараться занять как можно большую площадь пола. В таком случае сила удара будет максимально распределена по поверхности тела. Распространено мнение, что нужно просто подпрыгнуть во время удара, но это заблуждение — вряд ли кто-то способен точно угадать время столкновения и прыгнуть с той же скоростью, с какой лифт падает.
Какое особое состояние вещества обнаружено в курином глазе?
Существует особое состояние вещества под названием «неупорядоченная сверходнородность», при котором вещество обладает свойствами кристалла и жидкости одновременно. Сначала его обнаружили физики в жидком гелии и простых плазмах, но недавно с ним столкнулись и биологи при изучении куриного глаза. Как и у других дневных птиц, у куриц есть пять видов фоторецепторов: красные, синие, зелёные, фиолетовые и отвечающие за восприятие освещённости. Все они располагаются на сетчатке в один слой на первый взгляд беспорядочно, однако при детальном изучении паттернов выяснилось, что вокруг каждой колбочки есть так называемая запретная зона, в которой исключено появление других колбочек того же типа. В итоге система не может принять единую упорядоченную форму, но стремится быть максимально однородной.
Какой естественный объект на Земле в 5 раз горячее, чем поверхность Солнца?
Температура в молнии может достигать 30 000 К, что в пять раз выше, чем температура поверхности Солнца — 6 000 К.
При каких условиях разматывание рулона скотча создаёт рентгеновское излучение?
При разматывании рулона скотча в вакууме возникает как видимое свечение, так и рентгеновское излучение. Учёные полагают, что причиной этому служит эффект, аналогичный триболюминесценции — возникновению электромагнитного излучения при разрушении асимметричных связей в кристалле. Однако клейкая масса не имеет кристаллической структуры, поэтому для объяснения создаваемого скотчем свечения требуется другая теоретическая модель. Мощность появляющегося рентгеновского излучения достаточна для получения снимков частей тела, но это только в вакууме, а разматывание скотча в воздухе абсолютно безопасно.
Почему радуга имеет форму дуги?
Солнечные лучи, проходя через капли дождя в воздухе, разлагаются в спектр, так как разные цвета спектра преломляются в каплях под разными углами. В результате формируется окружность — радуга, часть которой мы видим с земли в форме дуги, а центр окружности лежит на прямой «Солнце — глаз наблюдателя». Если свет в капле отражается два раза, то можно увидеть вторичную радугу.
При каких условиях в воде можно превратить звук в свет?
В водной среде можно наблюдать сонолюминесценцию, то есть превращение звук в свет. Для этого нужно опустить в воду резонатор, создающий стоячую сферическую ультразвуковую волну. В фазе разрежения волны из-за очень низкого давления возникает кавитационный пузырёк, который некоторое время растёт, а затем в фазе сжатия быстро схлопывается. В этот момент в центре пузырька возникает вспышка света, а наблюдатель видит постоянное голубоватое свечение, так как пузырьки зарождаются и схлопываются с очень большой скоростью. Согласно господствующей в научных кругах точке зрения, данное излучение имеет тепловую природу.
При каких условиях возникает перевёрнутая радуга?
Существует оптическое явление, которое можно назвать перевёрнутой радугой, хотя случается оно очень редко. Такая радуга появляется только при выполнении нескольких условий. В небе на высоте 7—8 км должна быть тонкая завеса перистых облаков, состоящих из кристалликов льда, а солнечный свет должен упасть на них под определённым углом, чтобы разложиться на спектр и отразиться в атмосферу. Цвета в радуге «вверх ногами» располагаются тоже наоборот: фиолетовый вверху, а красный — внизу.
Почему сидящая на проводе птица не погибает от удара током?
Сидящая на проводе высоковольтной ЛЭП птица не страдает от тока, потому что её тело — плохой проводник тока. В местах прикосновения птичьих лап к проводу создаётся параллельное соединение, а так как провод гораздо лучше проводит электричество, по самой птице бежит очень малый ток, который не может причинить вреда. Однако стоит птице на проводе коснуться ещё какого-нибудь заземлённого предмета, например металлической части опоры, она сразу погибает, ведь тогда уже сопротивление воздуха по сравнению с сопротивлением тела слишком велико, и весь ток идёт по птице.
Какое изобретение человека первым преодолело звуковой барьер?
Характерный щелчок после взмаха кнутом обусловлен тем, что его кончик движется со сверхзвуковой скоростью. Аналогичный эффект происходит, когда со скоростью больше скорости звука летит самолёт: от созданной им ударной волны наблюдатель может услышать громкий звук, похожий на взрыв. Однако именно кнут можно признать первым изобретением человека, преодолевшим звуковой барьер.
Чьи нобелевские медали были спрятаны от нацистов в растворённом виде?
В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1935 году премию мира вручили противнику национал-социализма Карлу фон Осецкому. Немецкие физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк доверили хранение своих золотых медалей Нильсу Бору. Когда в 1940 году немцы оккупировали Копенгаген, химик де Хевеши растворил эти медали в царской водке. После окончания войны де Хевеши экстрагировал спрятанное в царской водке золото и передал его Шведской королевской академии наук. Там изготовили новые медали и повторно вручили их фон Лауэ и Франку.