Природное подобие и фракталы Серпинского: фундаментальная математика для современной науки и техники

Серпинский — польский математик, в честь которого назвали улицу в Варшаве и кратер на Луне. Он стал известен благодаря своим работам по теории множеств, аксиоме выбора, континуум-гипотезе, теории чисел, теории функций и так далее. В этом материале мы остановились на треугольнике Серпинского. Рассказали, что он из себя представляет, как его построить и в каких областях можно применять. Вначале остановимся на краткой биографии Серпинского. Вацлав Серпинский родился 14 марта 1882 г. в Варшаве, которая в то время входила в состав Российской империи. В 22 года он поступил на физико-математический факультет Варшавского университета. После его окончания ему присвоили звание кандидата наук и наградили золотой медалью за работы по теории чисел. В 1905 году Серпинский получил степень доктора математических наук в Ягеллонском университете в Кракове.

Читать далее

Экспериментально обнаружено нарушение классической линейно-упругой теории разрушения материалов

На иллюстрации: Распространение трещины при относительной деформации образца 36 процентов. Meng Wang, Songlin Shi and Jay Fineberg / Science, 2023. Физики экспериментально продемонстрировали, что скорость трещины от растяжения в хрупком нео-гуковском материале может превосходить предел, диктуемый классической моделью такого разрушения, — скорость Рэлея. Исследование опубликовано в журнале Science. Изучать механизмы разрушения в основном важно для инженерных задач: при проектировании конструкций, выборе материалов, а также для геофизики — например, при описании землетрясений. В частности, интерес представляет скорость распространения трещин при разных типах разрушений. Когда материал разрушается из-за растяжения в перпендикулярном плоскости трещины направлении,

Читать далее

Найдено экспериментальное противоречие гипотезе о прямолинейных траекториях фотонов

На иллюстрации: Схема эксперимента. Takafumi Ono et al. / Physical Review A, 2023; N + 1. Физики обнаружили, что вероятность оказаться в определенном конечном состоянии для квантов света на 5,9 процента меньше теоретического предсказания. Это полностью противоречит гипотезе о прямолинейных траекториях фотонов. В эксперименте ученые наблюдали при помощи интерферометра и оптической системы за распространением фотонов из подготовленных квантово-механических состояний, которые характеризуются суперпозицией координаты и импульса. Статья опубликована в журнале Physical Review A. Граница применимости классических законов физики на малых масштабах — вопрос, который по-прежнему исследуют ученые. Ранее мы разбирались в интервью с Михаилом Кацнельсоном, профессором Университета Радбауда,

Читать далее

Можно ли пролететь сквозь Юпитер: что говорит современная наука

Можно ли пролететь Юпитер насквозь? Иными словами, насколько газовый гигант похож на водородно-гелиевое круглое облако, и можно ли в самом деле пронизать такую планету на космическом корабле или хотя бы при помощи космического зонда? Давайте обсудим, какова современная научная точка зрения на этот вопрос, но сформулируем его шире: можно ли пролететь через газовый гигант, и какие осложнения при этом могут нас ожидать? Краткий ответ на этот вопрос – «при современном уровне развития космонавтики – нет». Ранее в этом блоге я уже затрагивал вопросы классификации экзопланет, например, здесь и здесь. По наблюдениям современных космических телескопов, газовые гиганты гораздо разнообразнее скалистых планет, и делятся, как минимум, на четыре категории:

Читать далее

Композит на основе аппатита свинца с амтомами меди, полученный методом твердотельного синтеза, проявил сверхпроводящие свойства при комнатной температуре

На иллюстрации: Левитация LK-99 в магнитном поле. Sukbae Lee et al. / arXiv, 2023. Физики из Южной Кореи обнаружили у апатита свинца, в котором часть атомов свинца замещена медью, сверхпроводящие свойства при комнатной температуре. Ученые утверждают, что полученный методом твердотельного синтеза материал — первый сверхпроводник при комнатной температуре и атмосферном давлении. Температура перехода разрушения сверхпроводящего состояния достигает в нем 127 градусов Цельсия, пишут исследователи в препринтах (12) на arXiv.org. Впрочем, некоторые физики уже выразили сомнения в обоснованности опубликованных результатов. Сверхпроводимость — эффект, при котором у некоторых материалов электрическое сопротивление становится нулевым, — обычно наблюдается при экстремально низких температурах.

Читать далее

Ученые впервые наблюдали срывание атмосферы с экзопланеты AU Microscopii b молодой карликовой звездой

Иллюстрация того как художник представил себе систему AU Mic b. Астрономы увидели, как молодая звезда срывает с одной из своих планет атмосферу в огромных объёмах. Эта экзопланета называется AU Microscopii b (или AU Mic b) и вращается вокруг очень молодой красной карликовой звезды, расположенной всего в 32 световых годах от Земли. Возраст системы составляет всего 23 млн лет, практически младенческий, и её дикое поведение даёт представление о бурном периоде ранней жизни недавно сформировавшихся планет. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astronomical Journal. Что особенно интересно в этом мире размером с Нептун, так это то, что выброс атмосферы идёт не всё время. Напротив, он, похоже, быстро включается и выключается снова, его становится то видно, то не видно – и всё это в течение одного оборота вокруг звезды.

Читать далее