Частица – это что? (Простые ответы для трудных вопросов: 2)

( Январь 2021, idb.kniganews )

Очередной текст из цикла материалов о том, как Большая Наука заплутала в лабиринте сложных проблем, не замечая простых, понятных даже детям ответов. Причём именно эти ответы, что интересно, указывают прямой – и он же самый короткий – путь к постижению реальной картины. Начало см. тут.

В первой части сериала, можно напомнить, наука была сильно озадачена трудным вопросом о том, какой из трёх теоретически возможных вариантов для геометрии вселенной реализован на самом деле в природе. Неожиданно же простой – и наиболее верный – ответ выглядит так, что во вселенной одновременно и гармонично реализованы все три эти возможности.

Более того, поскольку речь шла простоты ради только о геометрии непрерывных пространств, то сказано было далеко не всё. Например, абсолютно никак не освещёнными оказались проекции той же самой формы в области другие – фрактально-дискретной геометрии и ультраметрических пространств. Где математика также допускает непротиворечивые и очень стабильные решения, а потому и они тоже реализованы глобально в природе.

Об этих любопытных вещах на стыке геометрии и теории чисел рассказ, однако, удобнее сделать несколько позже, опираясь на базу «простых ответов» об устройстве материи. Поэтому здесь и сейчас речь пойдёт именно об этом.

В не менее трудном для науки вопросе о том, что лежит в основах материи – или иначе, «Что такое частица?» – ситуация с большими сложностями при выборе решений выглядит несколько иначе. Здесь разных и массово принятых в мейнстриме ответов не только много, но и имеется согласие, что все они определённо относятся к одному и тому же объекту – частице материи в природе. Главная же проблема заключается в том, что никто не знает, как свести все эти по-своему полезные, но по отдельности явно неполные и плохо сочетающиеся друг с другом ответы к одному красивому и понятному в своём устройстве целому…

В конечном итоге, что примечательно, и здесь удаётся обнаружить ответ не только внятный, но и в основах своих простой настолько, что его можно объяснить хоть детям. Однако обстоятельства, из-за которых наука наша этот простой ответ как бы «не видит», оказываются весьма нетривиальны, таинственно запутаны и для понимания своего требуют глубоких внимательных разбирательств.

В целях данного сериала, впрочем, углубление в подобные расследования определённо не фигурирует. Здесь задача в том, чтобы ограничиться лишь общими формулировками «простых ответов» и предоставлением ступеней, по которым учёные к этим ответам сумели успешно прийти. И это не оговорка. Ибо многие из правильных и красивых ответов для фундаментально важных вопросов на самом деле науке уже известны. Но по некоторым НЕ-научным причинам озвучивать их официально не принято.

Здесь, однако, ничто не мешает озвучить это неофициально. Для того, как минимум, чтобы все, кого подобные вещи интересуют, имели представление о реальных достижениях фундаментальной физики, а не только о том, что пишут на данный счёт в энциклопедиях и научно-популярной прессе.

С прессы, кстати, имеет смысл и начать. Недавний обзор в известном веб-издании Quanta Magazine целиком посвящён именно интересующему нас вопросу: «Что такое частица?» (What Is a Particle? By Natalie Wolchover. Quanta Magazine. November 12, 2020).

И поскольку веб-журнал этот не только известный, но и действительно качественный, в статье QuantaMag вполне адекватно отражено всё существенное. Как то, что наука на сегодня имеет предложить в качестве неполных ответов на данный вопрос. Так и те многочисленные загадки в природе частиц, для которых учёные честно признают, что ответов они не знают.

Ну а ещё с опорой на данную публикацию удобно выявить и продемонстрировать такие достижения науки, которые практически никогда в подобные обзоры не попадают. Хотя именно из-за этих опускаемых деталей вся картина никак и не складывается в стройное единое целое. Но чтобы отчётливо увидеть и распознать умалчиваемое, необходимо представлять себе историю вопроса. Или быть в теме, как ещё выражаются…

Читать «Частица – это что? (Простые ответы для трудных вопросов: 2)» далее

Тайная жизнь и интеллект растений

Декабрь 2020, idb.kniganews )

Современная наука испытывает серьёзные трудности с определением того, что такое Жизнь. И что такое Сознание. Чем больше мы узнаём об устройстве природы, тем больше видим живой материи и организмов с разумным поведением. Как следствие, радикально изменяются взгляды биологии на её традиционные объекты изучения – вроде растений или грибов…

В течение последних лет стараниями целого ряда разных авторов – известных и не очень – сформировался внушительный букет из научных статей и научно-популярных книг, рассказывающих о существенно новых воззрениях науки на жизнь растений, лесов и грибного царства.

Принципиальная новизна этих воззрений станет понятнее, если вспомнить, что согласно очень давней традиции, идущей от времён античности и Аристотеля, место для растений в природе отводилось наукой где-то между камнями и животными, формулируя попроще. Или, если в терминах более современных, растения – это что-то вроде «полуживых органических машин».

Если же прислушаться к сторонникам новых идей, среди которых один из наиболее активных и громких голосов принадлежит итальянскому профессору Стефано Манкузо, то по их убеждениям реальная картина выглядит в корне иначе:

Мы никогда не сможем понять растения, если будем смотреть на них как на неполноценных животных. На самом деле растения – это просто другая форма жизни. И эта форма вовсе не проще и не менее развита, нежели животные.

С опорой на такую точку зрения, доказывают Манкузо и его многочисленные ныне единомышленники, науке удаётся успешно выявлять и всесторонне изучать, насколько богата и разнообразна скрытая жизнь растительных форм. При новых подходах в изобилии обнаруживаются не только долговременная память и способности растений к обучению, широчайший спектр их органов чувств и очень разумные подходы к решению проблем, но и их весьма сложная социальная жизнь. Включающая в себя постоянное общение не только друг с другом, но и с другими живыми организмами – от бактерий и грибов до насекомых, животных и человека…

Поскольку такие взгляды учёных сильно расходятся с традиционными догмами биологической науки, вряд ли удивительно, что у «новой ереси» в достатке имеется и весьма энергичных критиков, и просто открытых противников. Одной из наиболее резонансных атак подобного рода стало коллективное письмо, опубликованное летом 2019 года на страницах научного журнала Trends in Plant Science и сердито озаглавленное примерно такими словами: «У растений нет и им не требуется никакого сознания» .

Это коллективное «опровержение» было подписано примерно десятком респектабельных профессоров-биологов из США, Великобритании и Германии, убеждённых, что не было и нет «никаких свидетельств тому, что растениям для выживания и воспроизводства требуются – а значит эволюционно развились – сложные ментальные способности, такие как сознание, чувства и намеренные действия».

Конкретный же журнал Trends in Plant Science для публикации письма был неслучайно выбран по той причине, что именно здесь в 2006 году была напечатана статья, давшая начало новому еретическому направлению в ботанике под названием «нейробиология растений» (plant neurobiology). Отповедь же хранителей традиционной науки начиналась такими словами:

Провозглашая, будто растения имеют сознание, «растительные нейробиологи» постоянно замалчивают примечательную степень той структурной и функциональной сложности, которую мозг должен сначала развить, чтобы появилось сознание. … По нашему мнению, вероятность того, что растения обладают сознанием – в условиях их относительно простой организации при отсутствии нейронов и мозгов – практически равна нулю.

Уже из приведённых здесь цитат несложно заметить, наверное, что препирающиеся стороны говорят на принципиально разных языках. Одни настаивают на необходимости выработки существенно новых концепций и взглядов на природу растений, а другие уверены, что в рамках хорошо освоенных подходов у биологии «не было и нет» причин для появления каких-то новых взглядов…

Сразу же, впрочем, следует подчеркнуть, что перед нами здесь разворачивается достаточно типичный пример феномена дежавю. Ибо все, кто хотя бы в общих чертах представляют себе историю этого вопроса, наверняка должны быть в курсе, что очень похожая по сути дискуссия происходила в просвещённом обществе примерно полсотни лет тому назад, в середине 1970-х годов. А потому взгляды нынешних «растительных нейробиологов», соответственно, могут именоваться новыми лишь с очень и очень большой натяжкой.

Или, формулируя то же самое чуть иначе, если знать историю, станет понятнее, почему в прошлый раз с утверждением новых взглядов в биологии затея очевидно не удалась. И почему на этот раз всё должно получиться как надо…

Читать «Тайная жизнь и интеллект растений» далее

Простые ответы для трудных вопросов: Форма пространства

( Ноябрь 2020, idb.kniganews )

Глубоко внутри у каждого человека есть базовые знания о том, как устроен мир. По некоторым причинам общество и традиции постоянно мешают тому, чтобы мы эти знания вспомнили. Не факт, что это правильно…

В последних числах октября один из лучших в интернете сайтов о новостях передовой науки, онлайн-журнал Quanta Magazine, опубликовал большущий и в высшей степени показательный материал о последних достижениях физиков-теоретиков (The Most Famous Paradox in Physics Nears Its End. Quanta Magazine, October 29, 2020 ).

Публикация в целом посвящена знаменитейшей из загадок теоретической науки – информационному парадоксу чёрных дыр. Особое же внимание рассказчика сфокусировано на том, как ныне наиболее проницательным из учёных через постижение математических свойств этих странных объектов – чёрных дыр космоса – удаётся сводить в единую согласованную картину пространство и материю, квантовую физику и гравитацию, информацию и эволюцию вселенной.

Есть там у теоретиков уже почти всё, короче, – кроме одного-единственного. И вот именно в этом единственном как раз и сконцентрирована «высшая степень показательности» данного научно-популярного обзора…

Наиболее ёмко и доходчиво, пожалуй, этот важнейший аспект сформулирован на той же веб-странице, где опубликована статья. Но только не собственно в её тексте, а в нижеследующем подразделе для обсуждения и комментариев читателей. Где один из комментаторов подытожил суть в таких выражениях:

Ни единого слова о том мире, что мы видим вокруг. Ни единого упоминания, к примеру, о тех или иных новых формулах, которые в точности описывали бы тот или иной снимок окружающей нас вселенной. Постоянно повторяющиеся на разные лады признания учёных в том, что «и здесь ответа мы не знаем». Воистину чудный пример тех выдающихся глубин, на которые способно нырять человеческое воображение. Ну а в результате – вместо плоского как океан пространства – мы обрели плоскую вселенную в виде одной ломаной линии. Вот это да!

Та самая «Ломаная линия Пэйджа», которую мы обрели благодаря достижениям теоретиков…

Сразу же надо оговориться, что столь нелицеприятные слова оценки звучат ощутимым диссонансом со всеми прочими комментариями. Традиционно восхваляющими статью и её автора за обстоятельный и доходчивый для простых смертных рассказ о таких эзотерических достижениях науки, в которых, если по-честному, практически никто и ничего не понимает.

Простая и неоспоримая правда жизни такова, однако, что самый строгий из комментаторов прав тут по сути дела во всём. В независимости от того, понимает это широкая публика или нет, сами учёные-теоретики, разрабатывающие данную область науки, прекрасно и отчётливо осознают, что у них нет ни малейших представлений о том, как же пристёгивать богатую и содержательную математику их открытий к тому реальному миру, который нас окружает.

Ибо вселенная наша, фактически, существует совершенно отдельно от той абстрактно-математической вселенной, которую плодотворно и вроде бы как успешно – в терминах формальной согласованности картины – осваивают теоретики фундаментальной физики.

Понятно, что так быть не должно. Но именно так оно, к сожалению, тут есть. Причём довольно давно. Информационному парадоксу чёрных дыр, к примеру, считай уже полвека. И хотя принято считать, что никто не знает, как исправлять столь грустную ситуацию с полным отрывом теории от реальности, на самом деле это совершенно не так.

Очень многие из грамотных учёных наверняка знают, как это лечится. Но знают, так сказать, лишь на подсознательном уровне. Потому что на уровне сознания активно-бытового любые шаги по оздоровлению и наведению ясности тут отчётливо означают посягательство на догмы, условности и прочие священные традиции храма науки. Неизбежный конец научной карьеры это означает, короче говоря.

И судя по сильно затянувшемуся научному кризису, психологический барьер оказывается здесь настолько мощным, что самостоятельно преодолеть его сообщество учёных уже просто не в состоянии.

Но есть тут, однако, один оригинальный и по-детски наивный способ помочь. Способ, подсказанный психологией, нейрофизиологией и сюжетом из раннего периода в истории науки…

Читать «Простые ответы для трудных вопросов: Форма пространства» далее

Дирак как предчувствие

( Август 2020, idb.kniganews )

Один из величайших теоретиков в истории науки почти столетие назад открыл одну из главных формул в физике XX века. Авторитет учёного общепризнан, важность его формулы неоспорима, но при этом подлинная ценность Уравнения Дирака для понимания устройства мира до сих пор наукой так и не постигнута.

Ровно четверть века тому назад, осенью 1995 года, британские власти таки решили увековечить память о Поле Дираке, заложив в его честь мемориальную плиту в Вестминстерском аббатстве. На торжественном открытии мемориала от лица науки с интересной речью выступил профессор Стивен Хокинг (цитируется по материалам сборника «Paul Dirac: The man and his work», Cambridge, 1998):

Поль Адриен Морис Дирак родился в 1902 году в Бристоле, у швейцарского отца и английской матери. Впоследствии он станет Лукасовским профессором в Кембридже и лауреатом Нобелевской премии, однако для публики Дирак никогда не был особо известным человеком. Его смерть в 1984 была отмечена кратким некрологом в «Таймс», но в целом осталась почти незамеченной.

Нации понадобилось 11 лет на признание того, что Дирак, вероятно, был величайшим из британских физиков-теоретиков со времён Ньютона. И пусть с запозданием, но поместить в его честь мемориальную плиту в Вестминстерском аббатстве. Моя задача – объяснить почему. Объяснить, то есть, почему он был так велик, а не почему для признания понадобился столь долгий срок.

В начале XX столетия не только наши взгляды на мир, но и вообще базовые представления о реальности, были полностью преобразованы благодаря двум открытиям:теории относительности и квантовой механике. Дирак сыграл ведущую роль в создании основ квантовой теории, а затем пошёл дальше, работая над тем, как объединить квантовую механику со специальной теорией относительности.

В 1928 им было открыто то, что сам он называл релятивистским уравнением для электрона, однако все остальные называют это уравнением Дирака. Как говорил сам его первооткрыватель, это уравнение охватывает большую часть физики и всю химию. Если бы Дирак запатентовал своё уравнение, подобно тому как некоторые патентуют сегодня человеческие гены, то он стал бы одним из богатейших людей в мире. Ему платили бы отчисления с каждого изготовленного телевизора или компьютера.

[…] Для прогресса в физике и для перемен в наших представлениях о вселенной Дирак в XX веке сделал больше, чем кто-либо ещё, за исключением Эйнштейна. И это просто скандал, что на увековечивание его памяти мемориальной плитой в Вестминстере потребовалось так много времени.

Из этой речи Стивена Хокинга, как выдающегося теоретика и знаменитейшего учёного светила, вполне можно было бы заключить, что мировая наука – в отличие от британской публики и властей – с богатым научным наследием Дирака давно уже разобралась и по достоинству оценила. На самом деле, однако, всё тут далеко не так просто…

Вот как, к примеру, выглядит начальный фрагмент из совсем свежей публикации от редакции научного журнала Nature, где рассказывается о текущих делах и достижениях на пересечении физики и математики (Editorial: «The quantum Hall effect continues to reveal its secrets to mathematicians and physicists«, Nature, 29 July 2020):

В своей лекции 1939 года Поль Дирак сказал, что «чистая математика и физика становятся всё более тесно взаимосвязаны». И далее он развил данную идею до того, что два этих предмета в будущем могут объединиться таким образом, когда «каждая ветвь чистой математики будет иметь своё физическое приложение».

Прогноз Дирака как в ту пору был, так и поныне остаётся в высшей степени спекулятивным предположением. Собственно объединение этих областей не вызывает сегодня никаких вопросов или сомнений, ибо методы и подходы чистой математики используются в экономике, инженерных науках, финансах и так далее. Но нет, однако, никакой причины и никакого смысла в том, чтобы говорить, будто эти области становятся одним и тем же…

Последнее утверждение цитаты определённо вводит читателей в заблуждение. На самом деле сегодня имеется уже великое множество причин – не говоря уже об очень глубоком смысле – для взглядов на объединение математики и физики именно таким образом, как это предчувствовал Поль Дирак: «Когда у каждой ветви чистой математики имелось бы своё физическое приложение».

Более того, если присмотреться как следует, то уже ныне не только для любого физического приложения находится множество разных ветвей чистой математики, но и для каждой из ветвей математики можно отыскать целый букет разнообразных физических приложений.

Причиной же для столь интересных и богатых взаимопереплетений является то, что в основе всего – как природы вселенной, так и чистой математики – лежит один и тот же «генератор реальности». На протяжении тысячелетий человеческой истории этот «генератор» именовался у мистиков разными словами, подобающими той или иной эпохе. Для описания же его в терминах современной физико-математической науки наиболее адекватным оказывается ОНО. То самое Уравнение Дирака, что выбито на мемориальной плите пола в Вестминстерском аббатстве.

Самая же большая беда науки заключается в том, что по сути никто столь примечательный факт – во всех смыслах лежащий «прямо под ногами» у учёных – в упор, что называется, не видит. Пока не видит…

Имеет смысл разобраться, почему и как это происходит.

Читать «Дирак как предчувствие» далее

Зоммерфельд и НЕ-случайности

( Июль 2020, idb.kniganews )

Как в жизни, так и в науке мы постоянно сталкиваемся с удивительными совпадениями. Не имея объяснения происходящему, люди, как правило, предпочитают называть подобные вещи «случайностями». Более внимательное отношение к таким совпадениям, однако, выводит науку к существенно иному взгляду на мир и его устройство…

Известная народная мудрость гласит, что во всякой научной дисциплине собственно науки имеется столько, сколько в ней математики. Ибо только строгость математических доказательств обеспечивает всевозможным теориям учёных мудрецов действительно прочный научный фундамент.

Так оно на самом деле или не так – можно спорить, конечно. Неоспоримые факты жизни таковы, однако, что даже самые точные из наших наук, начиная с физики и математики, содержат в своих базовых основах такие удивительные вещи, которые не только не поддаются никаким объяснениям, но и вообще противоречат друг другу. Причём доказывается это, естественно, математически самыми строгими методами…

О фундаментально важных, но никак не объяснимых для науки вещах в основах математики удобнее рассказывать в отдельной истории. А здесь — для начала рассказа о загадках в основах физики — лучше всего подходит совсем свежая публикация из июльского выпуска журнала «Успехи физических наук». Где несколько парадоксально разбирается не то чтобы «успех», а скорее наоборот – о-очень старая и по сию пору никак не решённая проблема на стыке квантовой физики и теории относительности.

Иначе говоря, на стыке двух самых главных для науки теорий, образующих фундамент всей современной физики – и в то же самое время вопиюще не согласующихся друг с другом. Учёные-профессионалы уже давно привыкли к престранному факту неразрешимых противоречий в базовых основах их научной картины, и потому, наверное, даже не упоминают об этом в своих нынешних публикациях про застарелые частные проблемы и загадочные совпадения. А может, и правда уже просто не видят тут отчётливых взаимосвязей.

Как бы там ни было, свежая статья под названием «Ошибался ли Зоммерфельд?» (УФН, Июль 2020) предоставляет вполне подходящую стартовую позицию для небольшого, но содержательного «обзора совпадений». Самых разных удивительных совпадений, длинной чередой пронизывающих всю математику формул в лучших из физических теорий XX века.

С поразительным упорством эти совпадения трактуются в науке как «случайности». В особо выдающихся ситуациях – как необъяснимое математическое «чудо». А совсем уж в редких случаях – ещё и как «ошибки»…

Конкретное совпадение в основе нашего сюжета – именно из того экзотического разряда формул, для правильного восприятия которых разные авторы привлекают все три типа подобных как бы «объяснений».

Читать «Зоммерфельд и НЕ-случайности» далее

Остроградский – Воеводский, или То, о чём не говорят

( Июль 2020, idb.kniganews )

Жанр сравнительных жизнеописаний всегда таит в себе неожиданные открытия и удивительно мощные параллелизмы. При важном условии, конечно, чтобы герои для сравнения были выбраны правильно…

В одной из недавних публикаций СМИ, посвящённых памяти выдающегося русско-американского математика Владимира Воеводского (1966–2017), для его независимого и трудно сочетавшегося с мейнстримом типа личности в качестве ближайших аналогов упоминали Галуа и Гротендика. То есть знаменитейших французских математиков, вплоть до конца жизни так и не вписавшихся в общепринятые нормы научного сообщества.

Гениальный Эварист Галуа (1811–1832), правда, погиб от ранения на дуэли в совсем ещё юном возрасте, абсолютно не понятый и отвергнутый академическим миром, а признание и славу получил лишь много десятилетий спустя после смерти. Александр же Гротендик (1928–2014), напротив, получил мировое признание уже в молодости, однако вскоре сам отверг академическую науку с её «неправильными» порядками и традициями, укрылся отшельником в глухой провинции, и там в добровольной самоизоляции дожил до 86 лет.

Что же касается Владимира Воеводского, то хотя и он, несомненно, тоже руководствовался всегда лишь собственными правилами, однако сильно отличался от Галуа и Гротендика своим куда более бесконфликтным характером. То есть он никого не обвинял, ни на кого не обижался, а просто жил и работал так, как ему нравилось. Поэтому академическая наука, с одной стороны нередко напрягалась от того, что Воеводский всё и всегда делает «не как все», но со стороны другой это не мешало ей признавать высочайший класс и новаторский уровень его математических достижений.

Побочным эффектом этого «мирного сосуществования» разных подходов к деланию науки стало то, что наиболее странные из занятий Воеводского, абсолютно неподобающие для авторитетного академического учёного, – его целенаправленные исследовательские контакты с потусторонним миром – официальным научным сообществом просто игнорировались. Этих исследований как бы и не было вовсе, практически никто из коллег ими не интересовался, а во всех официальных биографических текстах о Воеводском про эти его дела вообще не упоминают.

Самое же интересное, что именно этот примечательный аспект в биографии Воеводского напрямую сопрягает его жизнь с биографией другого выдающегося учёного, одного из знаменитых российских математиков XIX века, Михаила Васильевича Остроградского (1801-1861).

Если копнуть имеющиеся жизнеописания Остроградского чуть поглубже, то совсем несложно увидеть, что в весьма зрелые уже годы убеждённый материалист и учёный вдруг испытал преображение, активно занявшись общением с потусторонним «духовным миром» – в точности так же, как и Владимир Воеводский полтора столетия спустя.

Более того, если аккуратно сопоставить известные вехи-эпизоды в биографиях двух выдающихся учёных, а также психологические особенности их независимых личностей, то становится очевидно, что Михаил Остроградский – это и есть самый близкий аналог Воеводского в истории математической науки.

А скорее всего, перед нами просто разные инкарнации-воплощения одной и той же талантливой сущности, высоко продвинувшейся в своей эволюции…

Читать «Остроградский – Воеводский, или То, о чём не говорят» далее

Бразильский орех и калибровочная сепарация, или Как это всплывает?

( Июнь 2020, idb.kniganews )

На фоне того, как фундаментальная физика всерьёз озаботилась ныне десятками миллиардов больших денег, нужных для сооружения нового дорогущего коллайдера, очень давние и по сию пору не решённые проблемы «малой физики» могут показаться несущественными пустяками. Но именно в таких «пустяках» на самом деле и скрывается в корне новая фундаментальная наука. Вовсе не требующая для своего развития неподъёмных многомиллиардных затрат.

На страницах одного из старейших и по-прежнему качественных отечественных журналов, «Успехи физических наук», в июньском номере опубликована примечательная статья о «механизмах и кинетике гравитационной сепарации гранулированных материалов» [1] .

За этим, прямо скажем, скучновато и прозаически звучащим названием в действительности таится мир удивительной физики и по сию пору неразгаданных загадок природы. В науке очень давно, ещё в XIX веке, было подмечено, что гранулированные материалы вроде песка могут даже при одной и той же температуре вести себя очень по-разному. В зависимости от условий демонстрируя свойства и твёрдых тел, и текучих жидкостей, и легко разлетающихся газов.

Более того, вибрирующие гранулированные материалы совершенно отчётливо и разнообразно нарушают общепринятые в науке представления о том, как должно выглядеть «естественное» поведение физических систем в природе. Но хотя из опытов все эти «противоестественные» вещи известны давно и достоверно, удовлетворительных теоретических объяснений для них так и не найдено по сию пору.

Нынешняя обзорно-аналитическая статья в УФН посвящена вовсе не этому странному и настораживающему факту, однако и прибегать к умолчаниям на данный счёт авторы не считают возможным или полезным. Цитируя текст дословно:

На протяжении уже многих десятилетий особенно пристальное внимание уделяется изучению эффектов перемешивания и разделения [сепарации] неоднородных частиц при вибрационном воздействии на гранулированные среды.

Однако, в настоящее время общая теория сепарации отсутствует и, более того, не прекращаются дискуссии в отношении физической сущности отдельных эффектов разделения частиц.

Достаточно сказать, например, что до настоящего времени идут давно возникшие споры в отношении механизма всплытия крупной частицы – в независимости от её плотности в слое мелких частиц под действием вертикальных виброколебаний. Соответствующее физическое явление получило название «эффект бразильского ореха» (Brazil Nut Effect).

Именно вот об этом любопытнейшем феномене и хотелось бы рассказать здесь поподробнее. Приводимый далее текст был подготовлен около десяти лет назад в рамках проекта Книга новостей.

Бразильский орех и гравитация

(kniganews.org, ноябрь 2011)

[При всех своих прочих великих успехах, современная физика остаётся на удивление недоразвитой в области анализа вибрирующих гранулированных сред.]

… Сколь бы странным это ни казалось, но по сию пору, в XXI веке у исследователей, работающих в данной области, так и нет общего математического аппарата уравнений, способных описывать и предсказывать поведение гранулированных материалов при разных условиях среды. Более того, в физике зернистых материалов имеются чрезвычайно простые, доступные даже детям опыты, так и не находящие удовлетворительного теоретического объяснения. Ярчайший тому пример – так называемый «эффект бразильского ореха».

#

Этот эффект знаком очень многим и получил своё название благодаря популярным в народе упаковкам ореховых смесей. Если в такой смеси, обычно состоящей из миндаля, фундука и так далее, есть также зерна бразильского ореха, отличающегося заметно большим размером, то при вскрытии упаковки эти самые крупные зерна всегда оказываются наверху. Ту же самую картину можно увидеть и в любой другой смеси разнокалиберных гранул, вроде мюслей для завтрака, где самые крупные ингредиенты непременно находятся в верхней части, а мелкие – ближе ко дну.

С этим же эффектом многие годы вынуждены сражаться в пищевой и фармацевтической индустрии, а также всюду, где промышленное производство требует создания гранулированных смесей однородной концентрации, а физика вибраций упорно разделяет эти смеси на слои-фракции по калибру ингредиентов. В книжках, конечно, имеются и теоретические объяснения этому феномену. Однако, если изучить проблему «естественной калибровки» чуть тщательнее, то быстро выяснится, что объяснений существует сразу несколько, причём они противоречат и друг другу, и опыту. А это, ясное дело, первый признак того, что в действительности понимания нет.

Читать «Бразильский орех и калибровочная сепарация, или Как это всплывает?» далее

НЛО: состояние дел на сегодня

( Апрель 2020, idb )

Весна, как известно, время обострения всяческих болезней. Здесь речь пойдёт про весеннее обострение особого психического недуга в массовом сознании человечества – под коротким названием НЛО…

Буквально только что, 27 апреля 2020, Министерство обороны США таки решилось официально признать то, что всем остальным хорошо известно, причём уже довольно давно. Почему-то именно вот так – нелепо и странно – устроены в нашем мире все дела вокруг НЛО.

С какой целью и по какой причине было сделано именно нынешнее официальное «подтверждение подлинности» – для трёх конкретных видеозаписей среди тучи прочих, по-прежнему строго засекреченных – точно сказать невозможно. Потому что на все темы, касающиеся НЛО, Пентагон давно и упорно даёт очень невнятные и часто противоречащие другу другу «разъяснения» (эта традиция заведена и неизменно сохраняется с конца 1940-х годов).

Соответственно, здесь не будет ни малейших попыток разобраться в логике военно-бюрократических инстанций, где, похоже, и сами понятия не имеют, каким образом рассекретить горы накопленных «топ-секретных» материалов о НЛО и при этом не выглядеть конченными идиотами. Более же содержательным занятием будет рассмотрение того, что происходит сейчас вокруг столь занятной темы в совсем других местах.

Например, вполне возможно, что заявление Пентагона – это ответ на выход в апреле нового французского документального фильма «НЛО: государственное дело». И на сопутствующую этому фильму публикацию французского еженедельника «Пари Матч» – с большим интервью недавнего директора национальной разведслужбы DGSE, абсолютно всерьёз обсуждающего столь одиозную для многих тему. И в журнале, и в фильме присутствуют «официально признанные» ныне Пентагоном кадры видеосъёмки НЛО, сделанные американскими военными лётчиками и давно уже всем известные по неофициальным копиям.

Именно этот – интересный и содержательный – французский сюжет естественно сделать главной темой нынешнего рассказа. Но прежде, однако, полезно вкратце осветить ещё несколько сопряжённых тем. Для правильного подвода к главному сюжету и для наглядной демонстрации того, сколь велики ещё масштабы непонимания феномена – как в обществе в целом, так и среди его интеллектуалов-аналитиков, в частности.

Читать «НЛО: состояние дел на сегодня» далее

Сказки и мифы аэродинамики, или Как это летает?

В свежем выпуске журнала Scientific American (за февраль 2020) опубликована большая и занятная статья «Никто не может объяснить, почему самолеты остаются в воздухе» . Имеет смысл выложить здесь другой текст на ту же тему, подготовленный около десяти лет назад в рамках проекта «Книга новостей» . Подготовленный, можно подчеркнуть, на основе не только тех же фактов науки, но и тех же самых анекдотов из жизни.

КАК ЭТО ЛЕТАЕТ?

( Ноябрь 2011, idb.kniganews )

Биографы Альберта Эйнштейна нередко упоминают, что величайший из физиков XX века всегда живо интересовался проблемами гидро- и аэродинамики. Однако нелишне заметить, что это обширное поле исследований на всю жизнь так и осталось для ученого областью чисто дилетантского, по сути, любопытства. Ибо ни открытий, ни вообще сколь-нибудь заметных работ по гидродинамике в научном наследии Эйнштейна не имеется.

Был, правда, в его жизни небольшой эпизод, примерно в 1916 году, непосредственно связанный с задачами аэродинамики и воздухоплавания, но сегодня он вспоминается разве что как забавный анекдот. В ту неспокойную пору Эйнштейн работал в Берлине, на планете бушевали пожары мировой войны, а германская авиационная компания Luftverkehrgesellschaft (или кратко LVG) призвала всех сведущих ученых и инженеров принять участие в техническом усовершенствовании воздушного флота страны. Уклонившийся от службы в армии из пацифистских соображений и по причине плоскостопия, Эйнштейн, тем не менее, откликнулся на патриотический призыв LVG и тоже решил поучаствовать в конструировании более совершенных аэропланов.

Проштудировав доступную литературу, ученый с удивлением обнаружил, что физики, уже вплотную подступившиеся к наиболее фундаментальным загадкам микромира и устройства вселенной, при этом очень смутно представляют себе теоретические основы воздухоплавания. «Откуда берется подъемная сила крыла наших самолетов и птиц, парящих в воздухе? В этих вопросах царит полная неясность. Должен признаться, что и в специальной литературе я не мог найти на них даже простейшего ответа», – такими словами Эйнштейн начал свою небольшую статью «Элементарная теория полета и волн на воде», опубликованную в августе 1916 года. Эта работа, по мнению автора, не только давала внятное и общедоступное объяснение физическим основам полета, но и стала теоретическим обоснованием для новой конструкции крыла, придуманного Эйнштейном.

Хотя имя ученого в те времена уже было достаточно известно в кругах академической науки, до всемирной славы дело еще не дошло. Тем не менее, в LVG отнеслись к предложению Эйнштейна очень внимательно, и в 1917 году предложенный им новый профиль самолетного крыла (позже получивший название «кошачья спина» из-за горба в верхней части поверхности) уже проходил летные испытания на аэродроме. При первом же полете стало ясно, что аэродинамические качества у эйнштейновской конструкции абсолютно никудышные. Много лет спустя известный германский летчик Пауль Георг Эрхардт (1889-1961), лично испытывавший этот самолет, в письме Эйнштейну с юмором описывал свои ощущения от управления неуклюжей «беременной уткой» и то непередаваемое чувство облегчения, когда аппарат удалось-таки посадить на землю без аварии.

Читать «Сказки и мифы аэродинамики, или Как это летает?» далее

Бессмертные квантовые частицы (и при чем тут биология)

(Июнь 2019, idb)

Занятная ситуация с чередой открытий в современной физике складывается так, что у ученых стабильно нарастает массив достоверных фактов, возмутительно подрывающих базовые основы их науки. Что делать с этим, никто пока толком не знает. Поэтому пресс-релизы об очередных научных достижениях получаются одновременно и содержательные, и нелепые.

Дабы сразу и по существу приобщить читателей к парадоксам современной научной жизни, полезно предложить всем для решения совсем простенький тест на элементарную логику и внимательность. Парадокс в том, что если отвечать на вопрос бесхитростно и в лоб, то данный «тест на понимание дел в науке» гарантированно будет вами провален…

Итак, что имеем для тестирования. В сентябре 2018 года в интернете появляется публикация на тему физики, которую пока назовем «текст А» , где природа осцилляций квантовых частиц рассматривается с существенно новых, биологических позиций. И по всему выходит так, что с биологической точки зрения в данном процессе обнаруживаются, как ни крути, «вечная жизнь» частиц и вполне отчетливое нарушение законов термодинамики.

Пару недель спустя, в октябре 2018, в интернете появляется существенно другая научная публикация, назовем её «текст B» , где рассказано об интересном новом результате ученых в области квантовой физики конденсированных сред. Но в тексте этом, что надо подчеркнуть особо, в принципе нет таких слов, как «законы термодинамики», «осцилляции» и «вечная жизнь» частиц.

Затем проходит еще полгода с лишним, и в июне 2019 года в интернете появляется третий материал (пресс-релиз) о новостях в мире физики, назовём его «текст С» . Заголовок этой публикации в развернутом виде звучит так: «Бессмертные квантовые частицы. Осциллирующие квазичастицы: цикл распада и возрождения» . В статье, как видно уже по названию, популярно рассказывается про открытие феномена вечной жизни частиц в квантовом мире и про то, как это открытие соотносится с началами термодинамики.

Ну а теперь – собственно Вопрос:

Про какую из двух работ 2018 года рассказывает нынешний пресс-релиз C? Про текст A или про текст B?

Ответ вроде бы совершенно очевиден. И он заведомо окажется неправильным…

Читать «Бессмертные квантовые частицы (и при чем тут биология)» далее