10. aasta 2023 omapäraseimat lugu füüsikamaailmast – Füüsikamaailm

Alates kiireimast USA-s jooksnud naisest kuni tantsivate maapähklite mehaanikani – füüsikal on sel aastal olnud omajagu veidraid lugusid. Siin on meie valik 10 parima hulgast, mitte üheski kindlas järjekorras.

Olen Barbie...eeskuju

Sel aastal lõi Barbie ainulaadsed eeskujunukud, et austada seitset teaduse, tehnoloogia, inseneriteaduse ja meditsiini naisjuhti. Nende hulka kuulusid YouTube'i tegevjuht Susan Wojcicki, saksa mikrobioloog Antje Boetius Max Plancki meremikrobioloogia instituudist ning Ühendkuningriigi kosmoseteadlane ja teaduse koolitaja Maggie Aderin-Pocock. Aderin-Pocockist inspireeritud Barbie-nukul, mis ei tule üldmüügile, on öist taevast meenutav tähistaevast kleit ja kaasas on teleskoobitarvik tähevaatluseks. Leicesteri ülikooli kantsler Aderin-Pocock ütleb, et kui ta kuulis uudist enda auks tehtud Barbie-st, tantsis ta oma tütrega mööda elutuba ringi. "Kui ma olin väike, ei näinud Barbie minu moodi välja, nii et minu sarnase loomine on hämmastav," ütleb Aderin-Pocock. "On suur au saada see nukk, mis tähistab minu saavutusi."

Tuumaefektid

Paljud füüsikud on selle aasta Hollywoodi kassahitti nautinud. Me ei räägi Barbie'st, vaid eluloofilmist Oppenheimer, mille režissöör on Christopher Nolan. Eelkõige oleksid paljud hindanud filmi visuaalseid efekte, näiteks esimese aatomipommi plahvatust. Nolan väidab aga, et nende stseenide loomiseks ei kasutatud arvutiga loodud kujutisi (CGI). Sõltumatu filmitegija William Baker ja kolleegid kontrollivad, kas Nolan räägib tõtt püüdis efekte taasluua ilma CGI-d kasutamata. Vaid mõne lihtsa koostisosaga, nagu vesi ja pigmendipulber, õnnestus neil jõuda muljetavaldavalt lähedale nii kütuse põletamise kui ka tuumaplahvatuse lähivõttele. "Ma arvan, et saime täpselt aru, kuidas Nolani meeskond need võtted tegi," lõpetab Baker.

Kuju muutev robot

1991. aasta klassikalises filmis "Terminaator 2: Kohtupäev" astub Arnold Schwarzeneggeri robotmõrvar T-800 vastamisi T-1000 täiustatud prototüübiga, mis on valmistatud vedelast metallist, mida nimetatakse "mimeetiliseks polüsulamiks", mis võib muutuda mis tahes kuju. puudutab. Hiina ja USA teadlased see aasta jõudis lähedale mõne T-1000 erivõime taasloomisele laboris. Nad tegid seda, konstrueerides miniatuursed robotid, mis suudavad kiiresti ja pöörduvalt liikuda vedeliku ja tahke vahel. Esiteks panid nad magnetosakesed galliumi, madala sulamistemperatuuriga pehmesse metalli. Seejärel rakendasid nad vahelduvat magnetvälja, mis mitte ainult ei soojenda magnetosakesi, muutes keha vedelikuks, vaid võimaldab sellel ka liikuvaks muutuda. Ühes meeskonna avaldatud videos10 mm kõrgune LEGO-sarnane minifiguur läheb vedelaks, enne kui ta läbib imiteeritud kambris olevaid trelle. Seejärel jahtub see vormi sees, enne kui kuju muutub tagasi oma algsele kujule.

Põgenege füüsika eest

Kas teile meeldiks oma võimalused füüsikapõhises põgenemistoas? Noh, nüüd saate proovida tänu uuele tasuta mängitavale võrgumängule. Edela-Inglismaa keemiaõpetaja Dan Cooperi kujundatud Escape the Labi rahastas Tehnika- ja Tehnoloogiainstituut. Mäng asub Ühendkuningriigis Oxfordshire'is Rutherford Appletoni laboris, kus mängijad navigeerivad RAL Space'i keskuses ja lahendavad mitmeid väljakutseid, näiteks Ariane raketi kineetilise energia arvutamine vahetult pärast starti. Teie eesmärk on paljastada kaotatud parool, mis võimaldab inseneridel uusimat missiooni käivitada. Teel kohtuvad mängijad labori töötajatega ja räägivad oma karjäärist. Cooper ütleb, et mängu väljakutsed põhinevad GCSE füüsikakursuse spetsifikatsioonidel, kuid projekti peamine eesmärk on tutvustada füüsikaüliõpilastele insenerikarjääri. "Loodetavasti suurendab see huvi füüsika ja inseneriteaduste vastu, " ütleb Cooper.

Ehitage oma Belle

CERNi suurest hadronite põrkeseadmest, James Webbi kosmoseteleskoobist ja isegi Kibble'i kaalust on juba LEGO versioonid olemas ning nüüd saate Jaapanis KEK-i osakeste füüsika laboris lisada Belle II katse "mikro" versiooni. Karlsruhe Tehnoloogiainstituudi Torben Ferberi juhitud meeskonna poolt loodud mudelil on 75 tükki ja selle ehitamiseks kulub ilmselt vähem kui 10 minutit. Vaatamata väikesele suurusele sisaldab disain siiski Belle II osakeste tuvastamise süsteemi üksikasju ning detektori sinise ja kollase värvi kaheksanurkset kuju. Kui teil tekib soov luua oma töölauale mudel, siis Ferber ja kolleegid on avaldanud osade nimekirja ja ehitusjuhised.

Kadunud Lemaître'i film

Georges Lemaître, kes suri 1966. aastal, on tuntud oma teedrajava töö poolest laieneva universumi ja Suure Paugu alal. Belgia Louvaini katoliku ülikooli füüsikaprofessor oli ta ka – üsna ebatavaliselt – katoliku preester. Sel aastal ilmus Lemaître'ist haruldane videointervjuu, mis salvestati kaks aastat enne tema surma. 1964. aastal esimest korda eetris olnud video on umbes 20 minutit pikk. Arvati, et suurem osa sellest on kadunud, kuid sellest ajast on leitud valesti märgistatud rull on Belgia ringhäälingu VRT poolt Internetti üles laadinud. Oma emakeeles prantsuse keeles ja flaamikeelsete subtiitritega rääkiv Lemaître räägib nii kosmoloogiast kui ka religioonist. Nimelt tehti intervjuu enne kosmilise mikrolaine tausta avastamist, mis pakkus tema ideedele tugevat vaatlustoetust.

Keerake ja raputage

Võib-olla mäletate 2016. aasta suurt pudeliloopimise hullust, mille käigus inimesed filmisid end osaliselt täidetud plastjoogipudelit õhku viskamas, nii et see pöörleb ja – vähese oskusega – püsti maandub. Nüüd on siin uus pööre: võtke plastpudel, täitke see osaliselt veega ja seejärel keerake see ümber oma pikitelje pöörlema. Kui pudeli maha kukutate, näete, et see peaaegu ei põrka. Tšiili teadlased avastasid nüüd, et pöörlemine sunnib vett mööda pudeli seinu üles tõusma, mis kokkupõrkel tekitab vedeliku keskele vertikaalse joa, mis toimib amortisaatorina, imades endasse suure osa kineetilisest energiast. Meeskond lõi ka teoreetilise mudeli, mis ühtib katsetulemustega ja ennustab õigesti, et kõige tõhusam põrkamise mahasurumine toimub suurima pöörlemiskiirusega – kuni 12.7 pööret sekundis – ja pudeli täitumisel umbes 40%.

Tantsivad maapähklid

Kui pillate maapähkli õlleklaasi, vajub see klaasi põhja. Kuid mõne hetke pärast hõljub pähkel õlle pinnale, kus see jääb mõneks hetkeks, enne kui see vajub ja protsess kordub. Teadlased Saksamaal on nüüd uurinud "õlutantsivat maapähklit" tilgutades maapähkleid hoolikalt liitrisse laagerisse. Nad leidsid, et õlle mullid kogunevad maapähkli pinnale, kuni see on ujuv, ja seejärel ujuvad pinnale. Kui maapähkel jõuab pinnale, paneb selle pöörlemine mullid lõhkema ja pähkel vajub tagasi alla. Protsess kordub tähelepanuväärselt 150 minutit, enne kui maapähkel lõpuks seisma jääb.

Maa-alused ikoonid

Transport for London – mis juhib Londoni metrood – teeb koostööd Royal Academy of Engineeringiga (RAE) luua Tube-stiilis kaart, millel on kujutatud tuntud inimesi inseneriajaloos. 1. novembril riikliku inseneripäeva tähistamiseks loodud kaardil on 274 inseneri, sealhulgas Hertha Ayrton (Bond Streeti metroopeatuse asemel), Alan Turing (Goodge Street) ja Alexander Graham Bell (Regent's Park) ning Nobeli preemia. - Harrow-on-the-Hilli asemel on võitnud füüsik ja fiiberoptika pioneer Charles Kao. Toruliinid on ka ümber märgistatud, et kajastada peamisi insenerivaldkondi, nagu elu ja tervis keskliini asemel, energia ja võimsus (Hammersmith ja City) ning andmetöötlus, tehnoloogia ja AI (põhjaosa). "Inseneride tööd sageli ei tunnustata," ütleb RAE tegevjuht Hayaatun Sillem, kes arvab, et kaart "avastab lood leidlikkusest, meeskonnatööst ja visadusest, mis on meid ümbritsevale linnale oma jälje jätnud".

Jooksus

Füüsikutel on sageli andeid, mis ulatuvad akadeemilisest ringkonnast kaugemale – ja Harvardi ülikooli Jenny Hoffman pole erand. Hoffmanist, kes uurib eksootiliste materjalide elektroonilisi omadusi, sai sel aastal kõige kiiremini läbi USA jooksnud naine. Tal kulus 47 km pikkusele teekonnale San Franciscost New Yorki vaid 12 päeva, 35 tundi ja 5000 minutit. Üllataval kombel ületas ta varasemat rekordaega (Sara Villines püstitas 2017. aastal) enam kui nädalaga. See oli Hoffmani teine ​​katse – 2019. aastal jõudis ta California rannikust veidi üle 4100 km kaugusele, enne kui põlvevigastus ta Ohios peatuma pani. Hoffman rääkis Harvardi väljaanne et hoolimata üksi veedetud ajast ei mõelnud ta füüsikale. "Ma armastan oma õpilasi ja olen väga tänulik, et mul on suurepärane rühm loomingulisi inimesi, kes töötavad hästi meeskonnana ja isegi siis, kui ma olin ära, said nad teaduse tehtud," ütleb ta.

Võite olla kindel, et järgmine aasta toob omajagu veidraid lugusid füüsikamaailmast. Näeme järgmine aasta!

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/the-10-quirkiest-stories-from-the-world-of-physics-in-2023/