Познавательный журнал
5 апреля 2019
Дейтерий - тяжелая вода и ее предназначение
Свыше ста лет ученые считали, что вода - это химическое соединение, описываемое единственно возможной формулой Н2О. Неточность этого положения выяснилась лишь в 1932 году. Мир облетела настоящая сенсация: кроме обычной воды, в природной воде есть также и так называемая "тяжелая вода"!
Тяжелую воду открыли молодые американские физики Гарольд Клейтон Юри и Эльберт Осборн. В 1933 году Гилберт Ньютон Льюис совместно с Ричардом Макдональдом, также ученые из США, впервые ВЫДЕЛИЛИ ее в чистом виде.
В обычной воде присутствует очень небольшое количество так называемой "тяжелой воды". По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной. Любые реакции с тяжелой водой протекают заметно МЕДЛЕННЕЕ, чем с обычной. В молекулах такой воды место водорода занимает его тяжелый изотоп - ДЕЙТЕРИЙ. Эта вода на 10% плотнее обычной, ее вязкость выше на 23%, точка кипения находится на отметке +104,2 градуса по Цельсию, а точка замерзания составляет +3,8 градуса.
Тяжелую воду применяют в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах. А если коснуться влияния тяжелой воды на организм человека, то скажем, что оно весьма НЕГАТИВНОЕ. Поэтому, друзья, пить такую воду, конечно, не стоит!
Двигатель нарушает законы физики, учёные не могут найти подвоха
В это трудно поверить… Если всё так, как пишет Wired, перед человечеством вот-вот откроется новая эра — Эра космических путешествий.
EmDrive (сокр. «электромагнитный двигатель») использует электромагнитные микроволновые полости для прямого преобразования энергии в тягу без необходимости использовать топливо. Впервые предложенный Satellite Propulsion Research, британской исследовательской компанией, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером, концепт EmDrive был ожидаемо отвержен большей частью научного сообщества как нарушающий законы физики, в том числе и закон сохранения импульса.
Тем не менее, NASA Eagleworks под руководством Гарольда Уайта в Космическом центре Джонсона исследовала EmDrive и представила обнадеживающие результаты испытаний в 2014 году на 50-й Joint Propulsion Conference.
Уайт предположил, что тяга EmDrive порождается виртуальными частицами в квантовом вакууме, которые добывают «топливо» из самой ткани пространства-времени и устраняют необходимость использования топлива. Хотя многие ученые раскритиковали теоретическую модель Уайта, другие считают, что он хотя бы указывает в правильном направлении.
Шойера часто отвергали научно-исследовательские учреждения, поскольку у того не было рецензируемых научных публикаций, но у Уайта и Таймара послужной список безупречен, поэтому отказать им из праздного презрения невозможно. Физика — экспериментальная наука, и тот факт, что EmDrive работает, подтвержден в лаборатории. «Впервые в этом участвует кто-то с хорошо оборудованной лабораторией и с мощным бэкграундом, исключающим ошибку в эксперименте, а не инженеры, которые могут бессознательно выдавать желаемое за действительное», — пишет Wired, ссылаясь на работу Таймара.
«Наши измерения подтверждают тягу, ожидаемую из предыдущих заявлений, после тщательного изучения тепловых и электромагнитных помех, — пишут ученые. — В случае успеха, это может произвести революцию в сфере космических путешествий».
Вопреки сенсационным заявлениям, которыми пестрит пресса, EmDrive не является «варп-двигателем» для путешествий быстрее скорости света. Однако он может, если следовать действующим экспериментальным доказательствам, быть революционной разработкой для создания быстрого и дешевого космического транспорта. EmDrive мог бы добраться до Плутона меньше чем за 18 месяцев, а также исследовать спутники Сатурна всего за три года.
«Небольшой ущерб нашим физическим теориям вполне приемлем, если мы получим рабочий космический двигатель», — шутят эксперты. И с этим трудно не согласиться.
Понравилась статья? Ставь 👍🏻
Почему болото засасывает?
Болото, которое засасывает называется трясинным. Оно способно затягивать только живые объекты. Трясина образуется на основе озер зарастанием зеленым ковром мха и водорослей, не во всех болотах.
Возникновению болота способствуют 2 причины: зарастание водоема или заболачивание суши. Болоту характерна избыточная влажность, постоянное отложение не до конца разложившегося органического вещества - торфа. Способны засасывать объекты не все болота, а только те, в которых образовалась трясина.
Трясинное болото образуется на месте озера. Лилии, кувшинки и тростник на поверхности озера разрастаются со временем в плотный ковер на поверхности водоема. Вместе с этим на дне озера разрастаются водоросли. По мере формирования облако водорослей и мха поднимается со дна к поверхности. Из-за отсутствия кислорода начинается гниение, образуются органические отходы, расходящиеся в воде и образующие трясину.
Трясина засасывает живые объекты. Объясняется это её физическими свойствами. Трясина относится к классу бингамовских жидкостей, физически описанных уравнением Бингама-Шведова. При попадании на поверхность объекта с небольшим весом, они ведут себя как твердые тела, поэтому предмет погружаться не будет. Когда объект имеет достаточно большой вес, он тонет.
Есть 2 вида погружения: недопогружение и перепогружение. Поведение тела, попавшего в жидкость, подчиняется соотношением воздействия силы тяжести и выталкивающей силы Архимеда. Тело будет погружаться в трясину до тех пор, пока сила Архимеда не сравняется с его весом. Если выталкивающая сила меньше веса, то произойдет недопогружение объекта, если больше, то - перепогружение.
Почему перепогружению подвергаются только живые объекты?
Всё потому, что такие объекты постоянно движутся. А что если замереть? Прекратится ли погружение? Увы, это лишь замедлит погружение, ведь живое тело двигается всегда, поскольку оно дышит. Неживые же объекты остаются неподвижными, поэтому полностью не погружаются.
Перепогружение в трясину и есть засасывание болота. Почему же движение тела ускоряет погружение? Любое движение - это приложение силы, увеличивающей силу давления на опору. Оно обусловлено весом объекта и силой тяжести. Резкие движения - причина образования под телом областей пониженного давления. Эти области приведут к увеличению атмосферного давления на живой объект, что еще больше погрузит его.
Поэтому, физическое определение слову «засасывание болота» выглядит так: бингамовская жидкость(трясина), старается перевести попавший в неё живой объект на уровень ниже нормального погружения, при котором сила Архимеда меньше тела.
Процесс засасывания необратим. Утонувшее тело даже после прекращения жизнедеятельности не всплывёт.
Почему пчела умирает после того, как ужалит?
Пчелы миролюбивы по своей природе. Первой пчела не нападает, но защищаясь — жалит. Существует мнение, что, ужалив, она умирает.
На самом деле ужалившая пчела погибает не всегда. Это происходит лишь в случае, если она атаковала животное с эластичным кожным покровом. Дело в том, что у пчел, в отличие от ос, кончик жала зазубрен наподобие гарпуна. Если пчела вонзила жало в упругую кожу жертвы, оно там застревает. Насекомое, пытаясь освободиться, просто вырывает жало вместе с частью внутренних органов. Такие серьезные повреждения и приводят к гибели пчелы. Если же пчела жалит насекомое (а их тело покрыто хитином, то есть материалом неэластичным), она благополучно выдергивает жало из раны жертвы и остается живой-здоровой.
Будущее домашних холодильников: магнитное охлаждение
Возможно, когда-то у нас дома будут стоят холодильники, работающие не на химических компонентах и промышленных охладителях. Работать они будут на базе магнитных систем охлаждения, которые, в свою очередь, будут использовать примерно такие же магниты, с которыми многие из нас играли в детстве — цепляли их к большим металлическим объектам и поднимали с помощью них маленькие металлические объекты.
При воздействии магнитов на металлические объекты мы на самом деле несознательно нагревали эти металлические предметы. И не просто потому, что держали эти предметы в своих горячих руках. Дело в том, что магнитные поля могут нагревать металл. И это явление называется магнетокалорическим эффектом.
Когда металл находится в состоянии покоя и на него не воздействуют внешние раздражители, то его электроны двигаются в любых возможных направлениях. Однако стоит поднести к нему магнит, и металл оказывается под воздействием магнитного поля — электроны фактически выстраиваются в ряд в одном и том же направлении. Это изменение энтропии, или, другими словами, ограничение электронов в возможности свободного движения.
Однако это ограничение непостоянно. Да, теперь электроны не могут двигаться в любых направлениях, в каким им «хочется», однако в других направлениях они двигаться все же могут. В данном случае энтропия возрастает путем повышения вибрации атомов. А вибрация атомов, а точнее энергия их вибрации, или движения, носит более обобщенное название — теплота. Поэтому если мы подносим к металлу магнит, он начинает нагреваться. Эффект нагрева при использовании большинства металлов практически незначительный, однако есть металлы, которые в таком случае нагреваются очень сильно. К таким металлам относится, например, гадолиний.
Казалось бы, магнетокалорический эффект больше подходит для готовки еды, а не для ее заморозки. Однако этот эффект может обладать и обратным действием. Если кусочек металла находится под воздействием магнитного поля и это поле затем убирают, то металл начинает охлаждаться.
Большинство магнитных холодильников, проходящих сейчас испытания в научных лабораториях, могут охлаждать таким методом небольшие объекты. На металл, находящийся под воздействием магнитного поля, наносится специальная субстанция, чаще всего гелий. Эта субстанция забирает чрезмерное тепло, металл охлаждается, а затем убирается магнитное поле, что делает металл очень холодным. Достаточно холодным, чтобы его можно было использовать в качестве охладителя.
Принцип магнитного охлаждения известен довольно давно, однако его домашнее использование кажется пока несбыточной мечтой. Будем надеяться, что в конечном итоге возможности магнитных систем охлаждения, их эффективность, бесшумность и пониженная потребность в использовании химических хладагентов однажды смогут вывести их на рынок.
