Ходовые вакуумметры. Часть третья. Манометры ионизационные Ионизационный манометр ловит остаточный газ в высоком вакууме, ионизируя его раскалённым катодом и считая ионный ток. Штука тонкая настолько, что новая заводская ПМИ-2 за несколько часов работы утянула давление в системе с 10⁻⁴ до 10⁻⁶ Торр, сама, без всякого насоса. Работающий ионизационный преобразователь сам по себе представляет миниатюрный высоковакуумный насос, и это превращается в проблему для измерений. Прибор откачивает то, что пытается измерить, и показывает местное давление вместо реального, а вольфрамовый катод сгорает тем быстрее, чем выше давление. При 10⁻⁵ Торр он тянет 750 часов, при 10⁻³ уже 7,5. Как с этим уживаются в любительской лаборатории и чем ответили Байярд с Альпертом, ясно из разбора конструкций. Разберёмся, как измерять вакуум прибором, который его же и портит.

👶Так рождаются игры Реддиторы спросили Беннета Фодди, разраба Getting Over It, как он создал механику кувалды. Геймдизайнер ответил и даже выложил часть кода игры. Так, вся механика построена на двух физических соединениях с моторами. Больше всего разраб вложился не в программирование, а на настройку десятков параметров: он днями подбирал массу, силу, демпфирование и прочее, пока движения не стали ощущаться «правильно». Интересно, что в игре нет специальных проверок вроде «стоит ли персонаж на земле» — всё управляется только физикой. Фодди считает, что чем меньше «костылей», тем лучше. С этими словам разраб опубликовал часть функции FixedUpdate и признался, что код получился не идеальным: бесконечные эксперименты оставили в нем множество странных коэффициентов и формул. 😏Подписаться на IGM

Почему телефон у уха не опасен Разберёмся, откуда взялся страх перед излучением смартфона — и почему физика против него. Всё излучение вокруг нас — это электромагнитные волны, но они очень разные. Ключевой параметр тут, это энергия. У рентгена она высокая: такому кванту хватает сил выбить электрон из молекулы, повредить ДНК и запустить рак. Это называют ионизирующим излучением. А вот радиоволны, на которых работают связь, Wi-Fi и навигация, сидят на самом слабом краю спектра: длинная волна, низкая энергия. Ионизировать молекулу и «сломать» ДНК им попросту нечем. Даже микроволновка, что стоит энергетически повыше телефона, максимум умеет нагревать, но не ионизировать. Теперь к доказательствам. В 2019 году ВОЗ заказала 13 обзоров о влиянии электромагнитных волн на здоровье — от головной боли и фертильности до онкологии. Обзор — это не одно исследование, а сведение всех накопленных работ с оценкой их качества. Авторы обзора по раку мозга взяли 63 исследования за 1994–2022 годы и не нашли связи между использованием телефона и опухолями мозга, головы или шеи. Не сыграли роли ни интенсивность звонков, ни стаж — даже свыше десяти лет. Важнее всего здесь железная эпидемиологическая логика: если бы телефоны провоцировали рак мозга, то по мере того, как ими обзавелась вся планета, заболеваемость должна была поползти вверх. Она не ползёт. По многим другим эффектам данных пока мало или они низкого качества, так что твёрдых выводов там нет. И, как пишут сами исследователи, ни один научный метод не способен доказать абсолютное отсутствие риска. Но конкретно по раку мозга доказательства получили высший из возможных для наблюдательных исследований уровень надёжности. Если переводить на человеческий: держать смартфон у уха можно спокойно. @vselennayaplus

⚡️ Как из хаоса триллионов частиц рождаются законы физики Каждая молекула газа подчиняется механике Ньютона. Но следить за всеми столкновениями невозможно, поэтому поведение газа описывают уравнением Больцмана — через вероятности. Юй Дэн, Захер Хани и Сяо Ма строго доказали, как эта статистическая картина возникает из движения отдельных твёрдых сфер. Главной проблемой были повторные столкновения: они создают длинные цепочки зависимостей между частицами и разрушают предположение об их независимости. Математики разработали способ разбирать огромные истории столкновений и показали, что влияние повторных взаимодействий исчезает в предельном режиме разреженного газа. В результате уравнение Больцмана действительно выводится из обычной механики на всём промежутке существования его регулярного решения. Работа закрыла центральный этап программы, связанной с шестой проблемой Гильберта: построить строгий мост между движением микроскопических частиц и законами, наблюдаемыми на уровне газа и жидкости. За этот результат, а также вклад в теорию волновой турбулентности и нелинейные уравнения Шрёдингера Юй Дэн получил Филдсовскую премию 2026 года.

Почему антенны работают на физике XIX века, но требуют технологий XXI В основе работы антенны лежат уравнения Максвелла, и другими они станут разве что в альтернативной вселенной. Полтора века неизменной физики. А вот сама антенна за поколения связи превратилась во что-то, что инженер из 1G не опознал бы, от простой всенаправленной железки до решётки, которая наводит отдельный луч на каждого абонента и отличает человека на первом этаже от человека на верхнем. Дальше траектория уходит совсем далеко. Метаструктуры позволяют сделать угол преломления луча отрицательным. В перспективных системах тысяча излучающих элементов умещается в панель размером с чемодан, а голографическая поверхность будущего буквально рисует картину поля вокруг приёмника. Физика та же, инженерия другая.

🔥Синтезатор, где звук добывают битьём виртуальных пружин Бывший ведущий инженер Google Эван Мезеске три года пилил Anukari, и в этом месяце программа вышла из беты в стабильную версию 1.0. Что она делает. Обычно компьютер получает звук либо по аккуратным формулам, либо проигрывая запись живого рояля. Anukari выбрасывает оба способа. Вместо них — пустая 3D-арена, куда вы затаскиваете грузики, пружины и якоря. Нажимаете клавишу — по конструкции бьёт виртуальная киянка. Грузы отскакивают, пружины растягиваются, энергия расходится по всей сцепке. А виртуальный микрофон внутри трёхмерного пространства снимает это движение и превращает кинетику в звук. Дальше начинается веселье. Можно сцепить сотни блоков, шаров и пружин в свисающую паутину, лупить по ней несколькими MIDI-киянками и параллельно модулировать всё это осцилляторами. Соедините хотя бы 20 грузов и постучите — конструкцию начнёт крутить и сталкивать саму с собой. На выходе металлические скрипы, кинетические дроны и щелчки, которые звучат живыми просто потому, что подчиняются законам движения, а не фиксированному скрипту. Работает и в обратную сторону: подайте реальный звук, например свой голос, — и программа переведёт его в кинетическую силу. Крикнете, и пружины физически затрясутся. Ставится и как отдельное приложение, и как плагин в GarageBand или Ableton Live: можно играть живьём или собрать трек и выгрузить обычным аудиофайлом. @droidergram

Посткремниевые технологии: ученые научились управлять током световыми импульсами Американские исследователи сделали еще один шаг к созданию электроники, работающей на скоростях, недоступных современным кремниевым чипам. Ученые из Университета Мичигана разработали полупроводниковое устройство, которое способно преобразовывать световые импульсы в направленный электрический ток без использования внешнего электрического поля. Более того, направление движения электронов можно изменять практически мгновенно, управляя параметрами лазерного излучения — скорость этого переключения примерно в 1 тыс. раз быстрее лучших современных транзисторов. https://hightech.plus/2026/07/29/postkremnievie-tehnologii-uchenie-nauchilis-upravlyat-tokom-svetovimi-impulsami

Физик Джон Уилер - тот, кто придумал термин «чёрная дыра», - однажды ночью позвонил своему ученику(!) Фейнману: «Знаете, почему все электроны во Вселенной одинаковые? Потому что это один и тот же электрон. Он бегает вперёд и назад по времени: вперёд - электрон, назад - позитрон. И потому успевает быть сразу везде». Фейнман, правда, нашёлся, что возразить: тогда во Вселенной должно быть поровну электронов и позитронов - ведь электрон, чтобы успеть везде, обязан ровно столько же раз пройти назад по времени. А их не поровну. Идея оказалась неверной. Но именно о таких догадках и мысленных парадоксах наш сегодняшний выпуск. По традиции на день рождения проекта к нам приходит физик Алексей Семихатов (ОСНОВЕ - четыре года). Тема: может ли информация лежать в основе мира? Правда ли, что мы живём в Матрице - и почему ответ «нет»? Почему компьютер не может не греться? Почему в чёрную дыру можно бросить что угодно - хоть тёмную материю, - а снаружи она покажет всего три числа? И при чём тут голограмма? Можно ли собрать само пространство из одной только квантовой информации? Что на самом деле произошло, когда в апреле 2026 «телепортировали» фотон? И почему нельзя телепортировать даже одну молекулу из 270 атомов? И если Вселенная - гигантский квантовый компьютер, значит ли это, что она просто вычисляет сама себя? Просмотра! https://youtu.be/NutQkIla5xU https://youtu.be/NutQkIla5xU https://youtu.be/NutQkIla5xU

Тем временем у нас появился ещё и третий вид магнетизма. На прошлой неделе это активно обсуждалось и авторам открытия вручили премию. Речь про альтермагнетизм. А что это за штука такая дивная? До недавнего времени физики считали, что существует лишь два фундаментальных типа магнитного порядка. Вы их точно знаете, а если не знаете - у меня про это есть видео. Первый — ферромагнетизм. В таких материалах спины почти всех электронов направлены в одну сторону, поэтому возникает сильное магнитное поле. Именно поэтому железо может стать магнитом. Второй — антиферромагнетизм. Здесь соседние спины направлены в противоположные стороны и полностью компенсируют друг друга. Такой материал внешне выглядит немагнитным. Альтермагнетизм оказался чем-то средним между этими двумя случаями. Его спины тоже компенсируют друг друга, поэтому внешнего магнитного поля почти нет. Но компенсация происходит не идеально. А почему? Тут самое интересное и сложное для понимания. В таком материале для электронов с разными спинами кристалл создает немного разные условия движения. Кристаллическая решетка альтермагнетика устроена так, что электроны с противоположными спинами ощущают материал по-разному. Для одних направлений движения оно оказывается «легче», для других — «тяжелее». Благодаря этому материал внешне остается немагнитным, но внутри проявляет свойства, характерные для обычных магнитов. Материал не является обычным магнитом, но всё же сохраняет многие магнитные свойства, которые можно использовать для управления электрическим током. И главное - нет этого вездесущего сильного магнитного поля. То есть все полезности магнита остались, а вот неполезности магнита пропали. Инженеры получают материал, который позволяет работать со спином электронов, но не создает паразитных магнитных полей, мешающих соседним элементам памяти. В этом и состоит главное преимущество алтермагнетизма перед ферро- и антиферромагнетиками.

Физики нашли новую асимметрию материи и антиматерии Международная группа физиков получила наиболее убедительное на сегодняшний день подтверждение нарушения одной из фундаментальных симметрий природы в поведении элементарных частиц. Ученым впервые удалось с высокой статистической достоверностью зарегистрировать нарушение так называемой CP-симметрии при распаде барионов — тяжелых частиц, к которым относятся, в частности, протоны и нейтроны, составляющие вещество окружающего мира. Результаты эксперимента позволяют лучше понять, почему Вселенная практически вся состоит из материи, хотя после Большого взрыва количество материи и антиматерии должно было быть одинаковым. https://hightech.plus/2026/07/22/fiziki-nashli-novuyu-asimmetriyu-materii-i-antimaterii

Ложечка кваркового супа: об истинных и возможных свойствах кварк-глюонной плазмы Столкните атомы золота на субсветовой скорости, разогрейте до 4 триллионов градусов — и на мгновение получите вещество, каким материя была в первые микросекунды после Большого Взрыва. Пузырёк выходит размером с новорождённую Вселенную, а по свойствам оказывается ближе к почти идеальной жидкости, чем к раскалённому газу, которого все ждали. Ни один материал на свете не годится, чтобы сделать для неё сосуд, и магнитным полем её едва ли получится управлять. Внутри кварки тормозят, будто торпеда в воде, теряя энергию так, как не умеет ни одна другая жидкость. И если однажды научиться получать её в макроколичествах, из неё, возможно, удастся собирать элементарные частицы с нужными свойствами.

В современных видеоиграх мир за персонажем фактически не существует. Для экономии вычислительной мощности игровые движки используют метод экономии. Программное обеспечение отображает только те полигоны, текстуры и освещение, которые попадают непосредственно в поле зрения камеры. Остальная часть цифрового мира остается упрощенной математической абстракцией до того самого момента, когда игрок повернется, чтобы посмотреть на него. Ничего не напоминает? Этот вычислительный приём имитирует одно из самых известных и противоречащих интуиции явлений в физике. Эффект наблюдателя в квантовой механике. Самое интересное, что и природа этого явления может оказаться примерно такой. Философы и физики указывают на то, что если бы Вселенная представляла собой высокоразвитую симуляцию, работающую на ограниченном вычислительном ресурсе, ей потребовалось бы оптимизировать свои ресурсы. Подобно тому, как видеоигра отказывается отображать отдельные травинки за виртуальной горой, смоделированная Вселенная могла бы оставлять ненаблюдаемые субатомные частицы в виде нечетких вероятностей для экономии вычислительной мощности. Она бы «отображала» точное положение электрона только тогда, когда научный прибор запросил бы эти данные. Хотя в традиционной физике Вселенная не рассматривается как буквальная видеоигра, эта аналогия остается одним из самых простых способов осмысления квантовой механики. Она предоставляет весьма интуитивную основу для понимания того, как реальность на самых малых масштабах упорно отказывается существовать в определенном состоянии, пока что-то не заставит ее это сделать. Ну а правильно ли это или нет... Наука точного ответа не имеет.

Узкое место всех чипов смогли преодолеть Полупроводник хорошо проводит ток внутри себя — но чтобы ток туда попал, нужен металлический электрод. А на границе с металлом заряды упираются в стену. Это контактное сопротивление: энергия тратится впустую, выделяется тепло, а выигрыш от уменьшения транзистора съедается. Чем мельче чип, тем хуже. А у передовой техники размеры транзисторов исчисляются нанометрами. Особенно достаётся двумерным полупроводникам — в один-два атомных слоя толщиной. На них вся надежда, когда кремний упрётся в предел, но они слишком тонкие: контакт не приделаешь, не повредив материал. Учёные из KAIST решили не приделывать его вообще. Команда взяла диселенид платины (PtSe₂): его электронное поведение зависит от толщины — плёнка потолще ведёт себя как полуметалл, потоньше как полупроводник. Обе роли выращиваются в одном непрерывном листе, без стыка двух веществ. Структура монолитная: заряду не надо перепрыгивать из материала в материал, он просто едет дальше. После проверки они увидели: заряды идут из полуметаллической зоны в полупроводниковую, не спотыкаясь и не сворачивая. Раньше такое никто напрямую не показывал. Мало того. Приложив электрическое поле к полупроводниковой части, током смогли управлять — структура умеет не только проводить, но и переключать. А это уже транзистор. Кажется, исследователи смогли найти материал для транзисторов будущего. Ждём дальнейших исследований! @vselennayaplus

🌍 Что интересного вышло за неделю в официальных блогах Вуз-ов и компаний на Naked Science: • ФизТех: Астрофизики установили причины ритмичных вспышек блазара Тон 599 https://naked-science.ru/article/column/ritmichnyh-vspyshek-blaza • МГППУ: Стабильность, безопасность и удовольствие от простых вещей помогли избавиться от зависимости https://naked-science.ru/article/column/stabilnost-bezopasnost-i • ФизТех: Карта будущих катастроф: ученые нашли «горячие точки» мегаземлетрясений в России https://naked-science.ru/article/column/karta-budushhih-katastrof • Губкинский университет: Российское масло уменьшило расход топлива и увеличило ресурс газопоршневых двигателей https://naked-science.ru/article/column/maslo-umensh-rashod-topli • ЮФУ: Муравьиный Эльдорадо: ученые обнаружили 29 новых видов муравьев в Адыгее https://naked-science.ru/article/column/muravinyj-eldorado-ucheny • ФизТех: Физики пересмотрели стандартную модель эффекта близости в сверхпроводящей спинтронике https://naked-science.ru/article/column/effekta-blizosti-v-sverhp • ТГМУ: Врачи испытали схему лечения нарушений сна у работников Арктики https://naked-science.ru/article/column/vrachi-ispytali-shemu-lec • ФизТех: Физики предсказали рождение J/ψ-мезона на будущем коллайдере NICA https://naked-science.ru/article/column/predskazali-rozhdenie-j-m • НИУ ВШЭ: Простой метод оценки неопределенности в машинном обучении оказался точным и менее затратным https://naked-science.ru/article/column/prostoj-metod-otsenki-neo

У нас тут офигенная история про безумного учёного!

Есть такой эффект, когда размешиваешь растворимый кофе ложкой, звук сначала гулкий, низкий, будто чашка треснула даже, а потом обычный — подсказал тему Vasily, пожелавший остаться анонимным.

Итак, есть чувак, которого это не отпускало больше 26 лет. Всё началось в 1974. Первая работа Фрэнка Кроуфорда. Сыпете какао-порошок, заливаете кипятком, размешиваете и стучите ложкой по дну: — Сначала звук глухой и низкий — Постепенно становится выше и звонче, делает +3 октавы (это огромная разница для слуха). — Снова перемешиваете — звук снова падает, а потом опять начинает расти. Высота звука в стакане зависит от скорости распространения звуковых волн в жидкости. На неё влияет либо изменение плотности, либо сжимаемости. Например, вода очень плотная и почти несжимаемая — и звук в ней летит быстро. Воздух лёгкий, но легко сжимается — звук в нём идёт медленно. Если размешивать порошок, в воду попадает очень много микропузырьков воздуха. Смесь воды и пузырьков берёт худшее для звука и там, и там. Плотность почти как у воды (ведь воздуха там ничтожно мало по массе), а вот сжимаемость становится как у воздуха (пузырьки легко пружинят). Скорость звука в такой газированной смеси люто падает. Пузырьки постепенно всплывают — скорость звука восстанавливается. Для эксперимента он взял кран с горячей водой. Если брать горячую воду прямо из-под крана, звук сначала резко падает, а потом растет. Она в трубах под давлением (около 5 атмосфер у них там), поэтому в ней растворено много воздуха. На выходе давление падает до обычного атмосферного, и вода становится пересыщенной газом. Воздух начинает бурно выделяться в виде микропузырьков (и вода мутнеет). Понадобился ещё микрофон и осциллограф. Частота звука падала с 1300 Гц до 185 Гц. Пузырьки занимали всего около 0,4% от общего объема жидкости. Дальше он рассчитал предсказание: скорость звука должна была упасть в 7,9 раза. В лаборатории так и получилось. Дальше Фрэнк отдал работу на рецензирование и начал троллить других физиков, показывая фокус с какао и не рассказывая, в чём дело. Ну и заодно свёл с ума соседей-химиков. Собственно, Кроуфорд из Беркли, оттуда пошли несколько важных медикаментов для мозга и немного после UNIX, так что такие истории там обыденность. Прошло 26 лет. Химики рассказали байку, что изобретатель пузырьковой камеры для регистрации субатомных частиц — Дональд Глазер — придумал её, глядя на пузырьки в бокале. Когда Фрэнк про это узнал, взял ящик пива, кусок радиоактивного кобальта-60, ускоритель частиц и немного соли. — Если сразу сыпать соль, будет много пены. Пена глушит всё. Поэтому он размешивал, срезал пену, снова размешивал, снова срезал пену — и так 6 раз. — Кидал соль. 60% её объема превращается в пену (для сахара 30%, для соды 40%). — Тон звона мгновенно падает на 3 октавы, а потом за 10 секунд повышается обратно. Можно играть на стакане музыку, вовремя подсыпая соль. Осталось проверить, делает ли радиация пузыри в пиве. Для проверки он использовал: 1) Источник радиации 2000 Кюри (5⋅10^12 в банановом эквиваленте, смертельно для человека через 11 минут) — не пузырится. 2) Обстрелял альфа-частицами в ускорителе. Ни одного пузырька. 3) Отстоял очередь и через 2 года обстреляли ядрами железа и урана на почти световой на ускорителе побольше. Нет пузырей. Пиво — это пересыщенная газом жидкость. А пузырьковая камера Глазера работает на перегретой жидкости. Так что, вероятно, байка. Тут предложили использовать его наработки для определения вещества. Можно же его кинуть в воду и замерить звук. Стакан с микрофоном помогает отличить соль от сахара, крупную соль от мелкой, сухую от отсыревшей. Говорят, можно за пару тысяч рублей организовать на любом складе, чтобы принимать товар. -- Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты Сколько немцев нужно, чтобы вкрутить лампочку? Один, потому что они практичные и не особо известны своим чувством юмора.

💥Поймали «призраков» от всех сверхновых сразу Нейтрино — самые неуловимые частицы во Вселенной. У них нет заряда, они почти не взаимодействуют с веществом и спокойно пролетают сквозь Землю насквозь. И вот их-то физики из Японии, похоже, впервые расслышали в самом слабом «фоне» космоса. Суть вот в чём. Когда массивная звезда взрывается сверхновой, она выстреливает мощным залпом нейтрино. Таких взрывов за историю Вселенной были миллиарды, и их частицы за миллиарды лет размазались по пространству в тихий гул. У него даже есть имя — диффузный нейтринный фон сверхновых. Эдакое послевкусие каждой звезды, что когда-либо погибла. Ловят его в детекторе Super-Kamiokande. Внутри: 🔸 50 000 тонн сверхчистой воды 🔸 около 13 000 световых датчиков 🔸 всё это в километре под горой — чтобы отсечь лишний шум Нейтрино изредка задевает воду и оставляет крошечную вспышку. Команда перелопатила данные почти за 5000 дней и выцепила стабильный избыток нужных событий. Достоверность — 99,5%. Звучит солидно, но для официального открытия этого мало: у физиков планка ещё выше. Так что пока это очень уверенная заявка, но не финал. Досчитывать сигнал будут уже вместе со следующим детектором — Hyper-Kamiokande. Если подтвердят, то тогда астрономы получат уникальный «слух», которым можно улавливать рождение чёрных дыр и нейтронных звёзд в глубине времён. Неплохо для частиц, которых будто и нет, правда? @droidergram

Как прикрыть астронавтов от радиации Одна из главных головных болей дальних космических полётов — радиация. Даже небольшие, но длительные дозы бьют по организму: от повреждения нервной системы до рака. И надёжно закрыться от неё пока нечем. Новая работа учёных из Италии и Германии предлагает неожиданно простое решение: обычный постоянный магнит. Сначала — от чего защищаемся. Угроз две. Галактические космические лучи (GCR) идут непрерывно, летят со всех сторон и отлично пробивают преграды. И солнечные протонные события (SPE) — по сути, шторм из протонов, который Солнце «выстреливает» в корабль. Как борются сейчас? Первый способ — навалить между экипажем и радиацией побольше вещества: алюминий, полиэтилен, воду. Беда в весе: чтобы прикрыться от мощного SPE, в космос пришлось бы тащить десятки тонн, а это, понятное дело, разорительно. Второй способ — сверхпроводящие магниты со «щитом» до 1 тесла. Но им нужны постоянное охлаждение и питание. Стоит случится одному сбою (например, космический луч «щёлкнет» транзистор) и защита пропадает целиком. Постоянный магнит выгодно отличается: энергии не ест, крайне надёжен и весит меньше. Учёные смоделировали массив из 1482 неодимовых магнитов (каждый 3×3×3 см) на площади в квадратный метр и весом менее 300 кг. В расчёте такой щит отклонил около 20% солнечных частиц в диапазоне 0,1–10 МэВ, работая как фильтр: слабые частицы отбрасывает, а самые энергичные пропускает насквозь. Оговорок хватает. От всенаправленных GCR магнит не спасает вообще. Протоны, врезаясь в него, могут порождать вторичное излучение — нейтроны и гамма-кванты. Да и сам магнит со временем размагничивается. И всё же хоть какая-то защита лучше, чем никакой. @vselennayaplus