Иллюстрация: Gérard Liger-Belair & Clara Cilindre / ACS Omega, 2021. Химики смогли эффективно теоретически и экспериментально проанализировать образование пузырьков углекислого газа в пиве при параметрах, типичных для коммерческих марок напитка. Оказалось, что в бокале, который заполнен 250 миллилитрами лагера с пятипроцентным содержанием спирта, охлажденного до шести градусов Цельсия, образуется порядка сотен тысяч пузырьков CO2 при уровне жидкости около 10 сантиметров. Статья опубликована в журнале ASC Omega. На сегодняшний день лагер (пиво низового брожения) — наиболее доступный и широко потребляемый вид пива. Как правило, бутылочные и баночные напитки такого типа находятся под давлением газообразного CO2, а значит (за счет обмена молекулами между жидкой и газообразной фазой) содержат и некое количество этого вещества, растворенного в самой жидкости. Присутствие CO2 влияет на темпы образования и роста пузырьков газа в жидкости, а вместе с этим — на вкусовые и ароматические качества пива. За последние годы ученые уже исследовали подобные эффекты для других напитков — например,
Архив рубрики: Наука
Анализ гамма-излучения Юпитера впервые использовали для поиска следов аннигиляции темной материи
Иллюстрация: Rebecca Leane and Tim Linden / arxiv.org, 2021. Недавно физики впервые проанализировали гамма-излучение Юпитера в поисках следов аннигиляции темной материи. По мнению ученых, газовые гиганты в ходе движения сквозь галактическое гало могут захватывать и накапливать частицы темной материи за счет своей большой массы и малой температуры. В ходе анализа исследователи изучали данные, накопленные за 12 лет работы космического гамма-телескопа «Ферми», но не нашли в них убедительных доказательств избытка гамма-квантов, источником которых могла бы быть темная материя. Однако, на нижней границе диапазона чувствительности телескопа физики смогли зарегистрировать пик интенсивности гамма-излучения Юпитера, который требует дополнительного анализа с помощью телескопов нового поколения. Препринт статьи доступен на сайте arxiv.org. Физики уже очень давно заняты поиском избыточной материи неизвестного происхождения, о которой мы косвенно знаем по целому ряду наблюдаемых явлений.
Математическое моделирование позволило открыть новые механизмы взрыва сверхновых
В 1987 году рядом с нашей Галактикой Млечный Путь взорвалась гигантская звезда. Это была ярчайшая и ближайшая сверхновая со времён изобретения телескопа (почти 400 лет назад), и почти все обсерватории повернулись в эту сторону, чтобы тщательнее рассмотреть событие. Самым интересным результатом наблюдения оказалось то, что особые обсерватории, расположенные глубоко под землёй, смогли засечь стеснительные субатомные частицы, нейтрино, поток которых устремился из центра взрыва. Впервые предположение о том, что эти частицы являются движущейся силой взрывов сверхновых, было высказано в 1966 году. Обнаружение этих частиц стало источником комфорта для теоретиков, пытавшихся разобраться в том, как работают взрывы. Однако в последовавшие десятилетия астрофизики постоянно натыкались на один, вроде бы фатальный, недостаток моделей, основанных на нейтрино. Нейтрино известны своей индифферентностью, и как именно нейтрино передают энергию обычной материи звезды в экстремальных условиях схлопывания, оставалось непонятным.
Загадка жизни во вселенной или что мы знаем о том как зарождается жизнь на экзопланетах
Экзопланета Kepler-452b (справа) по сравнению с Землёй (слева). Изучать планеты, похожие на Землю, имеет смысл. Но может оказаться, что они не будут самыми вероятными кандидатами на обнаружение жизни в нашей Галактике или во Вселенной вообще. Одна из наиболее захватывающей целей из тех, что поставило перед собой человечество – найти внеземную жизнь. Биологическую активность, появившуюся и не прекращающуюся на каком-нибудь мире за пределами Земли. Эту возможность подпитывает не только наше воображение. У нас полно непрямых свидетельств, определяющих другие потенциальные места, где могла бы появиться жизнь. Появиться в результате процессов, похожих на те, что происходили в прошлом Земли. Если сравнить существующие условия с тем, что, по нашему мнению, требуется жизни, предположения становятся осмысленными. Рассуждать о том, сколько вообще может быть «потенциально обитаемых» планет – в Солнечной системе, в Млечном пути, в местной группе галактик, или даже в обозримой Вселенной – занятие интересное. Однако нужно честно описать предположения, используемые для получения этих оценок.
Можно ли считать искривление пространства-времени реальностью или это всего лишь иллюзорная концепция?
На иллюстрации: Схема сильного искривления пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры. Чем ближе вы приближаетесь к массивному телу, тем сильнее искривляется пространство. В итоге вы оказываетесь в таком месте, откуда не может убежать даже свет: внутри горизонта событий. Большинство людей, думая о Вселенной, представляют себе материальные объекты, находящиеся на огромных космических расстояниях друг от друга. Под действием собственной гравитации материя схлопывается, формируя такие космические структуры, как галактики. Газовые облака, сжимаясь, порождают звёзды и планеты. Звёзды испускают свет, сжигая топливо в реакциях ядерного синтеза. Этот свет проходит по всей Вселенной, подсвечивая всё, на что натолкнётся. Однако Вселенная – это не только объекты внутри неё. Есть ещё и ткань пространства-времени, играющая по своим правилам – по правилам общей теории относительности (ОТО). Ткань пространства-времени искривляется в присутствии материи и энергии, при этом само искривление ткани пространства-времени диктует материи и энергии, как им двигаться.
История 13-ой задачи Гильберта: удивительная математическая задача, к которой решение и есть и нет
Вопрос Давида Гильберта о многочленах седьмой степени, долгое время считавшийся решённым, открыл исследователям новую сеть математических связей. Успех в математике достигается редко. Спросите хотя бы Бенсона Фарба. «Проблема математики в том, что в 90% случаев вас ждёт неудача, и вам нужно быть человеком, умеющим это принимать», — сказал однажды Фарб за ужином с друзьями. Когда один из гостей, также математик, удивился тому, что Фарбу удаётся достигать успеха в целых 10% случаев, Фарб признал: «Нет, нет, я сильно преувеличил процент своих успехов». Фарб, тополог из Чикагского университета, с радостью встретил последнюю свою неудачу – хотя, честно говоря, это не только его заслуга. Вопрос связан с задачей, парадоксальным образом одновременно решённой и нерешённой, открытой и закрытой. Задача – это 13-я из 23 математических проблем, которые не были решены в начале XX века. Тогда немецкий математик Давид Гильберт составил этот список, который, по его мнению, определял будущее математики. Задача связана с решением полиномиальных уравнений седьмой степени.
