Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю
ТЕОРФИЗИКА ДЛЯ МАЛЫШЕЙ
Обозрение Игоря Иванова
НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology



"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

22.04.2002
23:35

Теорфизика для малышей -- 16: самоорганизованная критичность

    Эта заметка -- последняя из трилогии про свитер. Хоть ее можно читать и независимо, для понимания, о чем идет речь, я советую прочитать первую и вторую заметки из . . .

22.04.2002
14:26

Теорфизика для малышей -- 15: обратная задача рассеяния на примере Байкала

    Интригующее название, не правда ли? На самом деле, я хочу показать одну свою фотографию, сделанную осенью прошлого года на Байкале (106-й км Кругобайкальской ж/д, база . . .

07.02.2002
17:33

Теорфизика для малышей - 14: антропное происхождение численного значения массы протона

    В прошлой заметке я описал, откуда в безразмерных формулах появляются размерные величины и с чем связано явление размерной трансмутации с точки зрения теории. Там . . .

07.02.2002
17:31

Теорфизика для малышей - 13: развенчание размерной трансмутации

    Эта и последующая заметки являются продолжением обсуждения, начатого в заметке "Теорфизика для малышей-12: размерная трансмутация -- поразительнейшее явление в . . .

04.02.2002
00:42

Теорфизика для малышей-12: размерная трансмутация -- поразительнейшее явление в теорфизике

    Когда на первых курсах университета (а некоторым, если повезет, то еще в школе) хорошие преподаватели учат своих студентов "чувствовать физику", они обязательно . . .

17.01.2002
20:58

Теорфизика для малышей - 11: про журналистское вранье и несчастную квантовую гравитацию

    Последние годы я активно занимаюсь написанием популярных новостных заметок о последних событиях в физике. Однако иногда ловишь себя на мысли, что гораздо более . . .

15.01.2002
21:03

Теорфизика для малышей - 10: свежайшие новости про Хиггсовский бозон, или возрождение 3-сигмового сигнала

    Это -- краткая заметка вдогонку подробной статьи Николая Никитина "Мелодрама под названием Время искать Хиггс". Хиггсовский бозон, как известно, пока не открыли . . .

13.01.2002
02:39

Теорфизика для малышей – 9: свитер с точки зрения материаловедения

    Итак, вернемся к нашему падающему свитеру и попытаемся понять, что заставляет его так долго "падать". Для тех, кто не в курсе дела, речь идет об интересной загадке из . . .

07.12.2001
22:17

Теорфизика для малышей–8: что может натворить потерянный знак "минус"

    Менее года назад Брукхэвенская Национальная Лаборатория обнародовала последние данные по измерению аномального магнитного момента мюона (читайте подробнее . . .

28.11.2001
00:10

Теорфизика для малышей – 7: про жидкость, "необязательное" агрегатное состояние вещества

    Представьте себе некий мир, который вовсе не состоит из атомов и молекул, а ну какой-то совсем другой. (Я понимаю, что эта фраза из серии "предположим, что шар ≈ это . . .

27.11.2001
23:25

Теорфизика для малышей -- 6: о том, что все состоит из атомов и что из этого следует

    После окончания школы, где-то в начале первого курса всякая там термодинамика, молекулярная физика и тому подобные дисциплины казались мне беспросветным лесом. Возможно, основная причина этого заключалась в моей лени, но немалая заслуга состояла и в том, как молекулярная физика преподносилась. А именно, после прослушивания школьного курса, у меня в голове осталась "свалка" из разнородных законов, формул, несвязанных друг с другом понятий и явлений.

    Плавление и кипение с их удельными теплотами, теплоемкость, теплопроводность, поверхностное натяжение, какие-то насыщенные и пересыщенные пары, и много чего еще казались мне какими-то отдельными явлениями и свойствами веществ, никак не связанными друг с другом.

    В университете, изучая курс молекулярной физики, я как-то вечерком, сидя за домашними заданиями, "сделал открытие": я вдруг кристально ясно почувствовал связь между всеми этими явлениями. Я понял, что ключевым элементом, связующей нитью является тот простой факт, что все состоит из взаимодействующих друг с другом атомов. Возможно, кто-то улыбнется по поводу этого открытия, но тогда для меня оказалось озарением то, что все перечисленные выше явления есть следствия одного этого факта.

    Я помню, как в качестве первого приложения этого озарения я осознал непосредственную связь между удельной теплотой испарения и коэффициентом поверхностного натяжения. Ранее мне эти два понятия представлялись разнородными, а теперь они вдруг показались просто-напросто двумя сторонами одного утверждения "молекулы притягиваются друг к другу".

    Я взял листок и тут же записал такую вещь. Если взять какую-то макроскопическую каплю вещества радиуса R и раздробить ее на множество (>>1) одинаковых капель меньшего радиуса r, то для этого придется затратить энергию

    E(r) = 4p r2*s *R3/r3 = 4p R3*s/r

    Здесь s -- это коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Очевидно, что чем меньше радиус r, тем больше требуется затратить энергии.

    Ясно, что капли не могут стать меньше молекулы. Но дробление капли на отдельные молекулы -- это абсолютно то же самое, что полное испарение капли! А как мы знаем, для того, чтобы полностью испарить каплю объемом V требуется энергия, равная:

    Eпар = l r V

    Здесь l -- удельная теплота парообразования, измеряемая в Дж/кг. Поскольку эти две энергии -- E(r = a), где а -- размер молекулы, и Eпар -- есть с физической точки зрения просто два разных названия одной и той же величины, они обязаны быть равны. Приравнивая, получаем:

    s = (a r l)/3

    Забавно! У нас моментально получилась связь между двумя казалось бы независимыми характеристиками жидкости! Проверим эту формулу численно. Для воды (при атмосферном давлении и температуре кипения) имеем l = 2.3 МДж/кг, r = 1000 кг/м3, a = 1.5 *10-10 м, что дает нам

    sтеор(вода) = 0.12 Н/м

    в то время, как экспериментально измеренное значение составляет s = 0.06 Н/м. Отличие всего в два раза -- великолепное согласие для нашей оценки по порядку величины!

    Для ртути имеем l = 0.28 МДж/кг, r = 13000 кг/м3, a = 1.5 *10-10 м, что дает нам

    sтеор(ртуть) = 0.18 Н/м

    в то время, как экспериментально измеренное значение составляет s = 0.4 Н/м. Опять отличие всего в пару раз (правда, в другую сторону!)

    Эти оценки, безусловно, очень грубы. Можно их критиковать, строить улучшенные модели, повышать точность согласия с экспериментом. Нам это не нужно. Я лишь хочу подчеркнуть еще раз основную мысль: одна-единственная идея, что все состоит из атомов, обладает сильнейшей предсказательной способностью. Уже простейшие модели строения материи, опирающиеся на эту идею, дают качественно новое понимание целого множества свойств вещества. И честно говоря, мне кажется, что если бы эту идею мне вложили в голову в старших классах школы, мое тогдашнее понимание всей этой науки было бы куда прозрачнее.

    В заключение, хочу сказать еще об одной точке зрения на только что полученную формулу. Представьте себе, что все накопленное знание физики у нас исчезло, и нам осталось в наследство только подозрение, что все состоит из каких-то элементарных кирпичиков вещества. Вопрос: как оценить их размер? На каком масштабе вещество становится дискретным? Ответ следует из нашей формулы: нужно только измерить такие макроскопические свойства как удельную теплоту испарения и коэффициент поверхностного натяжения, и мы получим хорошую оценку размера молекул.

    (Согласен, согласен, что есть и известная со школы возможность капнуть каплю нефти на поверхность воды и найти размер молекулы через объем и площадь. Но, во-первых, этот метод требует знание о том, что нефть растекается в мономолекулярный слой, а во-вторых, для всех веществ такой эксперимент не проведешь.)

    Такая вот история о том, как вроде бы простенькая идея приводит к новому взгляду на природу.

Что говорят об этом в Дискуссионном клубе?
284679  2008-11-15 23:54:14
Sintetik
- Если ИМЕТЬ решение "проблемы Кеплера-Хейлса" ( а оно имеется), то появляется возможность разрубить гордиев узел проблем, накопленных земной наукой за всё время её существования. Удивителен тот факт, что академик В.И.Вернадский предвидел путь, который должен был привести к снятию вышеназванной проблемы, изложив его в своей фундаментальной гипотезе 1941-42 года: "Явления правизны и левизны НЕ ВОШЛИ в степени, отвечающей их научному и философскому значению, в НАУЧНОЕ СОЗНАНИЕ. Они, мне кажется, отвечают ПРОПУЩЕННОМУ в элементарной геометрии постулату или геометрической аксиоме о правизне и левизне в геометрических телах и явлениях".

И как следствие этого решения, в продолжение "теорфизики для малышей", возникает возможность изложить им РУССКУЮ идею действительности в строении и функционирования вещества-материи.

Кстати, В.И.Вернадский уверенно писал: "Царство моих идей впереди!"

15 ноябрь 2008

27.11.2001
23:23

Теорфизика для малышей – 5: про волновое уравнение

    Вокруг нас есть много примеров волновых процессов. Стандартный метод, с помощью которого физика доказывает, что в данной системе в самом деле должны существовать . . .

27.11.2001
23:18

Теорфизика для малышей – 4: про механическую неустойчивость и страшную экспоненциальную функцию

    Еще в детстве я не раз подмечал такую картину: повесил я, скажем, свитер на спинку стула, он там висит час, висит другой, а потом вдруг ≈ раз, и падает на пол. Причем . . .

27.11.2001
23:14

Теорфизика для малышей – 3: побудем в роли Бога.

    Честно говоря, иногда думаешь: ну хорошо, вот есть уравнения, описывающие наш мир, и из них следуют такие-то и такие-то явления. А вот интересно, что было бы, если бы . . .

27.11.2001
23:13

Теорфизика для малышей – 2: пару слов про дробный квантовый эффект Холла

    Эффект Холла ≈ это явление, происходящее, когда проводник с током помещают в магнитное поле. Движущиеся носители тока (например, электроны) чувствуют присутствие . . .

27.11.2001
23:08

Теорфизика для малышей -- 1: о том, что такое конденсированные среды и как теоретическая физика справляется с ними.

    В природе есть много таких систем, которые физики называют конденсированными средами. Типичная конденсированная среда — это когда есть очень много частиц, и при . . .

1

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100