परफेक्ट बर्गर की फिजिक्स से लेकर सिंक्रोट्रॉन से प्रेरित बोर्ड गेम तक, फिजिक्स में इस साल अजीबोगरीब कहानियां रही हैं। यहां किसी विशेष क्रम में सर्वश्रेष्ठ 10 में से हमारा चयन है।
हीरा: खेल
सिंक्रोट्रॉन और कुछ बोर्ड गेम में कम से कम एक पहलू समान होता है: वे चीजों को एक घेरे में घुमाते हुए शामिल करते हैं। कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में यूके के डायमंड लाइट सोर्स सिंक्रोट्रॉन और मैथ्यू डंस्टन से मार्क बाशम और क्लेयर मरे समानताएं देखीं और "डायमंड: द गेम" बनाया. 10 वर्ष और उससे अधिक उम्र के किसी भी व्यक्ति के लिए उपयुक्त, यह खेल - जिसे पूरा करने में आधे घंटे से अधिक नहीं लगता है - खिलाड़ियों को डायमंड में एक शोधकर्ता की भूमिका में रखता है। बोर्ड के चारों ओर प्रगति करते हुए विभिन्न बीमलाइनों पर जाकर, प्रतिभागी विज्ञान की विविधता के बारे में सीखते हैं जो सुविधा में किया जाता है - जिसमें भौतिकी, रसायन विज्ञान, सांस्कृतिक विरासत और बहुत कुछ शामिल है। गेम का परीक्षण 200 से अधिक छात्रों द्वारा किया गया है और इसे 2020 में फ्री-टू-प्रिंट गेम के रूप में ऑनलाइन जारी किया गया था। तब से, डायमंड को दुनिया भर के 14,000 से अधिक देशों में 30 से अधिक खिलाड़ियों द्वारा खेला गया है। क्या यह रात के 2 बजे बीमलाइन पर फंसने को और अधिक सहने योग्य बनाता है, यह प्रश्न खुला है।
कुत्ते के घर मैं
नीलामी घर फरवरी के अंत में क्रिस्टी ने दुर्लभ और असामान्य उल्कापिंडों की अपनी वार्षिक बिक्री की. 66 लॉट में विनकोम्बे उल्कापिंड का 15 ग्राम का टुकड़ा शामिल था, जो 2021 में कोट्सवोल्ड शहर के ऊपर आकाश में देखे जाने के बाद यूके की सबसे प्रतिष्ठित चट्टान बन गया। यह 30,240 डॉलर में बिका जबकि 1.7 ग्राम के छोटे टुकड़े के लिए 12,600 डॉलर मिले। हथौड़े के नीचे एक अन्य वस्तु एक उल्कापिंड थी जिसने अप्रैल 2019 में कोस्टा रिका के अगुआस ज़र्कस में एक डॉगहाउस की ऑक्सीडाइज़्ड टिन छत में 18 सेमी का छेद बनाया था। इसका निवासी, रॉकी नाम का एक जर्मन चरवाहा, अहानिकर बच गया। केनेल-स्ट्राइकिंग उल्कापिंड, जो 70% "फ्यूजन क्रस्ट" से ढका हुआ है, का गाइड मूल्य $ 40,000-60,000 था, लेकिन अंत में निराशाजनक £ 21,240 के लिए चला गया। लेकिन वह सबसे असामान्य वस्तु नहीं थी। "लॉट 4" डॉगहाउस ही था, जिसे नारंगी कुत्ते के कटोरे के साथ कुछ कृत्रिम घास पर रखा गया था। लॉट की गाइड कीमत $300,000 थी, और हालांकि यह मामूली $44,100 में बिका, यह अभी भी शायद रॉकी को एक अच्छा नया घर खरीदने के लिए पर्याप्त है।
यहां आपके प्यार का मौका है
2020 के अंत में भौतिक विज्ञानी स्टीवन वुडिंग ने "फ्लैट-अर्थर्स" को मनाने के लिए एक ऑनलाइन संसाधन बनाया कि पृथ्वी गोलाकार है न कि डिस्क। वुडिंग इस साल एक नई परियोजना के साथ वापस आ गए थे, जो कि उतना ही मुश्किल था - अपने प्यार की संभावना तलाशना। वैलेंटाइन्स डे से ठीक पहले रिलीज़ हुई, प्यार कैलक्यूलेटर के लिए ड्रेक समीकरण प्रसिद्ध ड्रेक समीकरण का एक अनुकूलन है, जो हमारी आकाशगंगा में विदेशी सभ्यताओं की संख्या का अनुमान लगाता है जिनके साथ हम संवाद कर सकते हैं। प्रेम कैलकुलेटर - डेटा वैज्ञानिक रिज्क डे वेट की मदद से बनाया गया - उपयोगकर्ताओं से उनके स्थान, सामाजिक कौशल और आकर्षण के साथ-साथ संभावित भागीदारों की आयु सीमा और क्या वे विश्वविद्यालय से शिक्षित हैं, इनपुट करने के लिए कहते हैं। तब आउटपुट की तुलना पृथ्वी के 1000 प्रकाश-वर्ष के भीतर मौजूद एक एलियन सभ्यता की संभावना से की जाती है। वुडिंग ने बताया भौतिकी की दुनिया कि उसके खुद के प्यार को पाने की संभावना परग्रही जीवन की संभावना से 2.1 गुना बेहतर है। क्या वह शायद थोड़ा चुगली कर रहा है?
जुरासिक जाति
क्या जमैका के धावक उसेन बोल्ट 400 मीटर की दौड़ में 100 किलो के डायनासोर को हरा सकते थे? यह शायद ऐसा सवाल नहीं है जिसके बारे में आपने पहले सोचा हो, लेकिन स्कॉट ली, ओहियो में टोलेडो विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी, सोचा कि यह उनके छात्रों के लिए हल करने के लिए एक अच्छी समस्या होगी. इसे एक उचित दौड़ बनाने के लिए, ली ने थेरोपोड डायनासोर को चुना दिलोफ़ोसॉरस वेथेरिलि जैसा कि माना जाता है कि इसकी दौड़ने की गति लगभग 10 मीटर/सेकेंड थी, जो बोल्ट के 9.58 सेकेंड के विश्व रिकॉर्ड से थोड़ी ही दूर है जो उन्होंने बर्लिन में 100 विश्व एथलेटिक्स चैंपियनशिप में 2009 मीटर स्प्रिंट में बनाया था। 1डी कीनेमेटीक्स और संख्यात्मक तकनीकों से अवधारणाओं का उपयोग करते हुए, छात्रों ने पाया कि शुरुआत में बोल्ट का त्वरण दिलोफ़ोसॉरस को धूल में छोड़ देगा, जिसमें महान धावक दो सेकंड के अतिरिक्त समय के साथ दौड़ जीत जाएगा। यह देखते हुए कि दिलोफ़ॉसॉरस के पास उस्तरा-नुकीले पंजे थे और इसकी प्रार्थना में जहर उगलने की क्षमता थी (जैसा कि डीएनए चोर डेनिस नेड्री ने फिल्म में खोजा था) जुरासिक पार्क), हम कल्पना करते हैं कि बोल्ट - किसी भी काल्पनिक दौड़ में - अपने स्वयं के रिकॉर्ड को तोड़ने के लिए बहुत अधिक प्रेरणा रखते होंगे।
उलझी हुई कहानी
पूर्ण शून्य के करीब ठंडा होने पर जीवित रहने में सक्षम होने की कल्पना करें। टार्डिग्रेड्स नामक छोटे जीव यही कर सकते हैं, लेकिन क्या ये प्यारे दिखने वाले "पानी के भालू" की आस्तीन में एक और कम तापमान वाली चाल हो सकती है? तलाश करना, भौतिकविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक टार्डीग्रेड को 10 एमके से नीचे ठंडा कर दिया और फिर इसे एक संधारित्र में ढांकता हुआ के रूप में इस्तेमाल किया जो स्वयं एक सुपरकंडक्टिंग ट्रांसमन क्यूबिट का हिस्सा था। शोधकर्ताओं ने फिर टार्डिग्रेड को गर्म करने और क्रिप्टोबायोसिस नामक जीवन की अव्यक्त अवस्था से बाहर लाने से पहले एक अन्य सुपरकंडक्टिंग क्वाइबिट के साथ क्विबिट - टार्डिग्रेड और सभी को उलझा दिया। हालाँकि, कुछ भौतिक विज्ञानी असंबद्ध रहते हैं। "यह किसी भी सार्थक अर्थ में उलझाव नहीं है," राइस विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी डगलस नटल्सन उनके ब्लॉग पर नोट किया. शोधकर्ताओं ने क्वांटम उलझाव हासिल किया या नहीं, उन्होंने निश्चित रूप से चरम स्थितियों के लिए एक रिकॉर्ड स्थापित किया है कि एक जटिल जीवनरूप जीवित रह सकता है, जिसमें टार्डिग्रेड 420 mK से नीचे के तापमान पर 10 घंटे और 6 × 10 के दबाव में खर्च करता है।-6 mbar.
उस पर ढक्कन रखना
अपने पसंदीदा बोर्ड गेम बॉक्स के ढक्कन को बंद करने में कुछ समय लग सकता है क्योंकि यह आधार को बंद करने के लिए नीचे स्लाइड करता है। यह तथाकथित "टेलीस्कोपिंग" कार्डबोर्ड बॉक्स - जहां ढक्कन आधार के साथ बमुश्किल ओवरलैप होता है - आमतौर पर बोर्ड गेम और फुटवियर से लेकर मोबाइल फोन तक कई तरह की वस्तुओं को रखने या शिप करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस तरह के बक्से बनाने के लिए सस्ते होते हैं और जबकि आर्थिक और पर्यावरणीय पहलुओं का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, भौतिक विज्ञान कभी नहीं था। संशोधन करने के लिए, वैगनिंगन विश्वविद्यालय के जोलेट डे रूइटर और उनके सहकर्मी स्लाइडिंग बॉक्स ढक्कन के द्रव गतिकी की जांच के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध बॉक्स और 3डी प्रिंटेड मॉडल पर प्रयोग किए. शोधकर्ताओं ने ढक्कन और आधार के बीच की खाई में हवा की एक पतली फिल्म के प्रवाह के लिए एक सिद्धांत प्राप्त करने के लिए कम-रेनॉल्ड्स-संख्या द्रव प्रवाह का उपयोग किया। इसके बाद उन्होंने इसकी तुलना प्रयोगों से यह पता लगाने के लिए की कि बॉक्स के ढक्कन को बंद करने का सबसे तेज़ तरीका पारंपरिक सीधे ढक्कन-बेस कॉन्फ़िगरेशन पर आधारित नहीं है, बल्कि ढक्कन के लिए थोड़ा सा कोण है - बस कुछ डिग्री - ऊर्ध्वाधर आधार के सापेक्ष। यदि यह डिज़ाइन कभी अलमारियों से टकराता है, तो हम शोधकर्ताओं को बॉक्स के बाहर सोचने के लिए धन्यवाद दे सकते हैं।
चलिए ट्विस्ट करते हैं
जब ओरियो खाने की बात आती है, तो हममें से कुछ लोग दो बिस्कुट को अलग-अलग घुमाने और भरने को चाटने से खुद को नहीं रोक पाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि अधिकांश - यदि सभी नहीं - भरने के अंत में एक बिस्कुट या दूसरे पर अटक जाता है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में पीएचडी के छात्र क्रिस्टल ओवेन्स ने भौतिकी से निपटा कि रहस्यमय अलगाव कैसे होता है। उसने और उसके सहयोगियों ने एक "ओरोमीटर" बनाया - एक रियोमीटर जो दो बिस्कुटों को पकड़ता है और कुकी को तब तक घुमाता है जब तक कि यह दो में अलग न हो जाए। उन्होंने पुष्टि की कि फिलिंग हमेशा एक बिस्किट पर समाप्त होती है, यह सुझाव देता है कि प्रभाव इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि ओरियो को कैसे मरोड़ा जाता है। भरने की मात्रा या तो पृथक्करण प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करती है, हालाँकि जो फर्क पड़ता है वह घुमाने की गति है, जिसमें एक साफ ब्रेक के लिए धीमी गति बेहतर होती है। दुर्भाग्य से, शोध यह स्पष्ट नहीं करता है कि फिलिंग हमेशा एक तरफ क्यों समाप्त होती है, हालांकि ओवेन्स का मानना है कि इसे ओरेओस के निर्माण के तरीके से जोड़ा जा सकता है। हाँ, लेकिन कस्टर्ड क्रीम के बारे में क्या?
Fizz सुपरसोनिक हो जाता है
अच्छे शैम्पेन की एक बोतल खोलना जीवन के महान आनंदों में से एक है और यह एक ऐसी प्रक्रिया भी है जिसमें बहुत सारी भौतिकी शामिल होती है। यूनिवर्सिट डे रिम्स शैम्पेन-अर्डेन और सहयोगियों से जेरार्ड लिगर-बेलेयर अध्ययन कॉर्किंग प्रक्रिया को अधिक विस्तार से, विशेष रूप से एक बोतल खोले जाने के बाद कुछ मिलीसेकंड में क्या होता है। 2019 में समूह द्वारा किए गए शोध में पहली बार, कॉर्क पॉपिंग के दौरान तरल पदार्थ में शॉक वेव्स का गठन दिखाया गया। उस काम पर निर्माण करते हुए, टीम ने पाया कि सामान्य और तिरछी शॉक तरंगों का एक क्रम "शॉक डायमंड्स" बनाने के लिए संयोजित होता है - आमतौर पर रॉकेट एग्जॉस्ट प्लम में देखे जाने वाले रिंग के पैटर्न। इसके परिणामस्वरूप सुपरसोनिक गति से बोतल से निकलने वाली गैस का मिश्रण होता है। लिगर-बेलैर कहते हैं, "हमारा पेपर अप्रत्याशित और सुंदर प्रवाह पैटर्न को उजागर करता है जो हर बार हमारी नाक के नीचे छिपे होते हैं।" "हममें से किसी के द्वारा अनुभव की जाने वाली ऐसी सामान्य स्थिति के पीछे छिपी हुई जटिल और सौंदर्य संबंधी घटनाओं की कल्पना कौन कर सकता है?" हम उस पर एक गिलास उठाएंगे।
सही बर्गर की भौतिकी
बर्गर या स्टेक को ग्रिल करने का सबसे प्रभावी तरीका क्या है - मांस को एक बार या कई बार पलटें? कुछ रसोइयों को लगता है कि आपको केवल एक बार पलटना चाहिए क्योंकि ऐसा कई बार करने का मतलब कम भूरा होना और इसलिए कम स्वाद होगा। हालांकि, अन्य लोगों का दावा है कि नियमित रूप से पलटने से खाना अधिक समान रूप से बनता है और लगभग 30% तेज भी होता है, यह देखते हुए कि मांस की प्रत्येक सतह अपेक्षाकृत समान रूप से गर्म होती है और ठंडा होने में कम समय लगता है। अमेरिका में विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय से गणितज्ञ जीन-ल्यूक थिफ़ॉल्ट एक "सरल" मॉडल बनाया फ़्लिप मांस के लिए इस तेजी से खाना पकाने के समय को प्रदर्शित करने के लिए। यह मानते हुए कि बर्गर एक अनंत पतला स्लैब है और इसमें सममित तापीय गुण हैं - यानी ऊपर और नीचे समान - उन्होंने 1डी हीट समीकरण का उपयोग करके पाया कि पैटी को एक बार पलटने से अंतिम खाना पकाने का समय लगभग 80 सेकंड हो जाता है। यह प्रत्येक बाद के फ्लिप के लिए गिरता है जिससे कि 20 फ्लिप्स के परिणामस्वरूप खाना पकाने के समय में 20% की गिरावट आती है। थिफ़ॉल्ट के मॉडल को उसके गणितीय चरम पर ले जाते हुए, एक बर्गर 63 सेकंड में पक सकता है - यदि आप इसे कई बार असीम रूप से फ़्लिप करते हैं। यह सबसे अनुभवी ग्रिलर्स को भी चुनौती देगा।
भेड़ का पालन करो, मेरे पीछे आओ
भुनभुनाहट, सूक्ष्म जीवों की गति, और एक व्यस्त मोटर मार्ग पर यातायात के रुकने और शुरू होने में क्या समानता है? वे सभी भौतिकविदों द्वारा अध्ययन की गई सामूहिक गति के उदाहरण हैं - और अब आप सूची में भेड़ों के झुंड को जोड़ सकते हैं। नीस, फ्रांस में कोटे डी'ज़ूर विश्वविद्यालय से फर्नांडो पेरुनी, एक अध्ययन का नेतृत्व किया जिसने भेड़ों के झुंड की गति को चलाने में "नेताओं" और "अनुयायियों" द्वारा निभाई गई भूमिकाओं की जांच की. उनकी टीम ने गणितीय मॉडल के साथ झुंड की टिप्पणियों को यह दिखाने के लिए जोड़ा कि भेड़ की सामूहिक गति एक प्रमुख जानवर के आंदोलन और जिस तरह से झुंड में अन्य जानवर प्रतिक्रिया करते हैं, दोनों द्वारा नियंत्रित होती है। पेरुनी और उसके गिरोह ने यह भी पाया कि अलग-अलग भेड़ नेताओं और अनुयायियों के बीच एक यादृच्छिक तरीके से वैकल्पिक रूप से बदलती हैं। टीम ने निष्कर्ष निकाला कि भेड़ों की सामूहिक गति झुंड के भीतर पदानुक्रमित और लोकतांत्रिक दोनों प्रक्रियाओं द्वारा नियंत्रित होती है। आप इसे पहले यहां झुलाओ।
आप निश्चिंत हो सकते हैं कि अगले साल भौतिकी की दुनिया से विचित्र कहानियों का अपना उचित हिस्सा सामने आएगा। अगले साल मिलते हैं!
