Интересные факты о физике100

Как физики объясняют скользкость льда?

Долгое время скользкость льда объясняли плавлением под давлением: в месте соприкосновения с коньком температура плавления понижается, и возникает слой воды, служащий смазкой. Но даже давление в несколько сот атмосфер снижает температуру плавления лишь на несколько градусов, тогда как кататься на коньках можно и при −30 °C. Нагрев из-за трения тоже не даёт полного объяснения. В 2025 году исследователи Саарского университета предложили на основе молекулярных симуляций ещё один механизм. Из-за полярности молекул воды при контакте льда с другой поверхностью возникают области сцепления. При сдвиге они нарушают кристаллический порядок льда, образуя нанометровый аморфный слой, по структуре напоминающий переохлаждённую воду — этот слой и обеспечивает скольжение при самых разных условиях.

Источники:APS Journals / Cold Self-Lubrication of Sliding Ice • Physics Today / Why Is Ice Slippery?

водаГерманиядавлениелёдфизика

Какой физик забронировал билеты в Стокгольм за несколько месяцев до объявления Нобелевской премии?

Физик Чандрасекхара Венката Раман опубликовал в 1928 году работу по комбинационному рассеянию света и не скрывал, что рассчитывает на Нобелевскую премию. Однако ни в этом, ни в следующем году Раман эту награду не получил. В 1930 году он был настолько уверен в успехе, что ещё в июле забронировал два билета в Стокгольм. Ждать официального объявления до ноября было рискованно: чтобы успеть на декабрьскую церемонию, из Индии предстояло долго добираться морем. В ноябре Раман узнал, что премия действительно присуждена ему.

Источник:Wikipedia / C. V. Raman

ИндияНобелевская премиясветСтокгольмучёныефизикаШвеция

Что означают кириллические буквы на доске в «Интерстелларе»?

Советских физиков Якова Зельдовича и Андрея Сахарова коллеги нередко называли по имени и отчеству — ЯБ и АД. Кип Торн, научный консультант фильма «Интерстеллар», знал русский язык, был хорошо знаком с советской школой физики и посещал семинары Зельдовича. В качестве пасхалки он использовал эти сокращения в фильме: в сцене с Мёрф Купер среди стандартных тензорных обозначений на доске видны неожиданные сочетания кириллических букв, в том числе «ЯБ».

Источник:Лайфхакер / 10 деталей и отсылок в «Интерстелларе»

ЗельдовичИнтерстелларкинематографСахаровСССРТорнучёныефизика

При каких условиях возникает отрицательная абсолютная температура?

Абсолютный нуль, то есть ноль градусов по шкале Кельвина, на практике недостижим: возможно лишь получение температуры, бесконечно близкой к этому значению. Тем не менее для некоторых физических систем введено понятие отрицательной абсолютной температуры, например для ядерных спинов в магнитном поле. Такое состояние возникает, когда частицы чаще занимают высокие энергетические уровни, чем низкие. При этом система с отрицательной абсолютной температурой является более «горячей», чем система с любой положительной температурой, так как при их соединении энергия будет передаваться из первой во вторую.

Источник:Википедия / Абсолютный нуль температуры

температурафизикачастицыэнергия

С какой тривиальной задачей, предназначенной для анализа развития детей, зачастую не справляются взрослые студенты?

В середине 20 века психологи Жан Пиаже и Бербель Инхелдер разрабатывали тесты для исследования развития детей. В их числе было задание начертить уровень воды в наклонённой бутылке. Спустя некоторое время их коллега Фреда Ребельски обнаружила, что удивительно большое число её взрослых студентов не справлялось с заданием, рисуя не горизонтальную линию, а линию, параллельную дну наклонённой бутылки, причём доля заваливших тест среди девушек выше, чем среди юношей. Этот феномен неоднократно воспроизводился в разные годы и в разных вузах: например, в одном типовом исследовании не справились с ним 15% юношей и 32% девушек.

Источник:Wikipedia / Water-level task

бутылкиводадетипсихологияфизика

Какое тело имеет бесконечную площадь поверхности при конечном объёме?

Если взять график функции y = 1 / x при x ≥ 1 и вращать его вокруг оси X, получится так называемая труба Торричелли, объём которой конечен и равен π, но площадь поверхности бесконечна. Другое название этого тела — рог Гавриила в честь архангела, который должен протрубить в Судный день. Отсюда возникает так называемый парадокс маляра: конечным объёмом краски можно заполнить рог, но этого количества не хватит, чтобы покрыть его бесконечную поверхность. С точки зрения математики противоречия нет: бесконечная площадь, умноженная на нулевую толщину идеальной краски, даёт неопределённый результат. Однако реальная краска имеет толщину как минимум в одну молекулу и конечную скорость течения, поэтому её слой на поверхности этого тела потребует уже бесконечного объёма.

Источник:Wikipedia / Gabriel's horn

ангелыбесконечностьгеометриякраскиматематикапарадоксыСтрашный судТорричеллифизикачисло пи

Какие температура и время варки яиц считаются оптимальными?

Итальянские физики рассчитали условия варки яиц, при которых белок получается оптимальной твёрдости, а желток не теряет кремообразную структуру; при этом обе части яйца обладают наилучшим вкусом и сохраняют максимум полезных веществ. Для этого нужно готовить яйцо, меняя температуру воды от 30 до 100 °C, но не плавно, а скачками. Единственный минус метода — продолжительность варки: 32 минуты.

Источник:N+1 / Физики научились оптимально варить яйца

Италиякулинарияпродуктыфизикаяйца

Почему поездки по железным дорогам в России часто сопровождаются стуком колёс?

Хотя многим пассажирам поездов стук колёс кажется неотъемлемой частью поездки, он вовсе не обязателен. Ещё со времён Российской империи широко применялось звеньевое полотно из коротких, обычно 25-метровых рельсов, между которыми оставляли зазоры, чтобы металл безопасно расширялся и сжимался при резких перепадах температуры. Когда колёса проходили через такие стыки, возникал привычный ритмичный удар. В европейских странах, напротив, в основном укладывали рельсы гораздо большей длины, что позволяло строить бесстыковые и бесшумные пути. При этом в СССР на редких участках с длинными рельсами стук всё равно мог сохраняться из-за деревянных шпал. В современной России железные дороги планомерно модернизируют, поэтому со временем от стука колёс, вероятно, удастся избавиться.

Источник:IXBT Live / Почему в России поезда стучат колёсами, а в Европе — нет

Европажелезные дорогиРоссияСССРтехникафизика

При каких условиях человек под водой может находиться в состоянии контролируемого свободного падения?

Согласно закону Бойля—Мариотта, при постоянной температуре объём газа обратно пропорционален давлению. Применительно к человеку, погружённому в воду, это означает, что, если у поверхности при заполненных воздухом лёгких он склонен всплывать, то с увеличением глубины наступает момент, после которого плавучесть становится отрицательной. Эта глубина индивидуальна, но в среднем составляет около 10 метров. Фридайверы используют это свойство для свободного падения: принимают оптимальное положение тела и достигают необходимой глубины только за счёт действия гравитации. Затем им приходится затрачивать усилия уже для возвращения к поверхности.

Источник:DeeperBlue / Guide To Freefalling In Freediving

водавоздухгравитациядайвинглёгкиефизика

Из-за какого кристаллографического феномена может резко снижаться эффективность лекарств?

Некоторые твёрдые вещества обладают полиморфизмом: они могут кристаллизоваться в разных решётках, как углерод в виде графита и алмаза. Иногда один полиморф почти по цепной реакции переходит в другой, более стабильный, вероятно, после контакта даже с микроскопической частицей этой формы. Для фармацевтики это опасно, потому что при такой перестройке кристалла могут резко меняться растворимость и эффективность лекарства. В 1998 году это произошло с антиретровирусным препаратом ритонавиром: его отозвали с рынка и лишь через год снова выпустили в исходной форме. Самым известным художественным примером стал роман Курта Воннегута «Колыбель для кошки», где заражение всей воды модификацией «лёд-девять» привело к исчезновению жизни.

Источник:Wikipedia / Disappearing polymorph

алмазыводаВоннегуткристаллылёдлекарствалитературауглеродфизика