Как построить математическую модель жарки бесконечной котлеты: кухня по научному

Американский физик провел математическое моделирование процесса быстрой термической обработки бесконечно тонкой и однородной котлеты с целью оптимизации времени ее приготовления. Это интересное исследование было  направлено на выяснение влияния количества переворотов котлеты на скорость ее готовности. Результаты моделирования показали, что один переворот существенно сокращает время приготовления, в то время как дополнительный переворот оказывает незначительное влияние.  Следует отметить, что полученная модель носит преимущественно теоретический характер и имеет ограниченное практическое применение. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Physica D: Nonlinear Phenomena. В тексте подчеркивается аналогичность процессов приготовления пищи и проведения лабораторных экспериментов. Оба процесса характеризуются многообразием переменных, влияющих на конечный результат, а также сложностью и нелинейностью протекающих физико-химических реакций..

Читать далее

Эксперименты в невесомости на МКС подтвердили хорошую работоспособность теории колебаний свободных капель

В ходе нового исследования американские физики вновь изучили собственные колебания водных капель на гидрофобных поверхностях в условиях микрогравитации на Международной космической станции (МКС). С помощью специального оборудования, доставленного на станцию, ученые наблюдали и записывали дрожание капель. Полученные данные позволили подтвердить правильность ранее разработанной ими теории колебаний свободных капель, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Движение капель на поверхности играет важную роль во множестве промышленных процессов и технологий, от производства полупроводников до сборки автономных жидкостных машин. Понимание физических процессов, происходящих при этом, является предметом очень пристального внимания ученых. Несмотря на значительные успехи в этой области, многие аспекты динамики смачивания остаются неясными.

Читать далее

Из истории науки: поиск магического угла и открытие графена

Еще в 2010 году Андрей Гейм и Константин Новоселов были удостоены Нобелевской премии за уникальные экспериментальные исследования графена. Их знаменитая работа, опубликованная шесть лет до получения премии, описывала метод получения некоего изолированного слоя углерода толщиной в один атом. Несмотря на то, что устойчивость такого слоя при комнатной температуре вызывала сомнения, ученые смогли подтвердить его уникальные электрические, механические, оптические и теплопроводящие свойства. Сегодня графен далеко вышел за рамки простого одноатомного слоя углерода. Исследователи обнаружили, что добавление второго слоя с поворотом относительно первого открывает совершенно новые возможности. При правильном выполнении этой процедуры углеродный материал приобретает свойства, не предсказанные теоретиками ни в середине прошлого века, ни в начале XXI века.

Читать далее

Земля рекордно ускорила свое вращение: секреты происходящего с точки зрения небесной механики

Наша планета установила новый рекорд скорости вращения: продолжительность суток сократилась на целых 1,6 миллисекунды по сравнению с эталонными значениями. С 1962 года, когда для измерения времени стали использовать точные атомные часы, подобных явлений не наблюдалось. Геофизики отмечают, что ускорение вращения Земли началось ещё в 2016 году. Не исключено, что в следующем летнем сезоне продолжительность одного из дней станет еще короче. Одновременно с ускорением вращения происходит и другое явление – практически полное прекращение чанdlerovских колебаний, циклических смещений земных полюсов. Ученые пока не могут установить связь между этими событиями. Возможно, оба явления являются проявлениями какого-то неизвестного нам процесса, происходящего внутри нашей планеты.

Читать далее

Впервые успешно протестирована схема распределения квантового ключа для передачи сигнала на расстояние 830 километров

Иллюстрация: Shuang Wang et al. / Nature photonics. Группе российских физиков удалось установить новый рекорд дальности передачи секретного квантового ключа, достигнув 830 километров без применения каких либо усилителей. Это очень большое достижение стало возможным благодаря использованию протокола полей-близнецов (Twin Field), о чем сообщается в известном всем специалистам журнале Nature Photonics. Основной проблемой увеличения дальности передачи квантовых ключей является отсутствие эффективных усилителей для оптических квантовых сигналов. Протокол Twin Field позволяет обходиться без усилителей, предусматривая помимо отправителя (Алисы) и получателя (Боба) дополнительный узел – Чарли, который выполняет функцию измерения состояния квантовых сигналов, посылаемых Алисой и Бобом, и объявляет результаты этих измерений.

Читать далее

На основе лазерной абляции металлических гранул предложен оригинальный компактный источник атомов для создания холодных газов

Иллюстрация: C. C. Hsu et al. / Scientific Reports. Российские физики из Сингапура продемонстрировали эффективность нового метода получения атомов для создания так называемых «холодных газов». Данная новая методика основана на лазерной абляции металлических гранул и не требует применения дополнительных устройств для замедления атомов. В ходе эксперимента ученым удалось уловить 3,5 миллиона атомов стронция, которые сохраняли свою стабильность в ловушке в течение четырех секунд. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Холодные атомные газы играют ключевую роль в современной физике. С их помощью ученые изучают необычные состояния вещества, открывают новые квантовые явления и создают сверхточные атомные часы. Для проведения подобных исследований атомы необходимо охладить и локализовать в пространстве, что достигается с помощью оптических и магнитных ловушек.

Читать далее