Почему не работают законы физики

10 Вещей, которые не поддаются законам физики

Нарушить законы физики невозможно, поскольку абсолютно всё в природе подчиняется этим законам. Не так ли? На самом деле, в мире существует много изобретений, различных вещей, которые нарушают законы физики и заставляют ученых биться в догадках. В сегодняшней статье, мы расскажем вам о десяти вещах, которые не поддаются законам физики.

Квадратные колеса

Треугольники, восьмиугольники, квадраты и шестиугольники практически ни что в качестве движителя, по сравнению с колесом, которое по праву считается одним из величайших изобретений человечества. Странно даже думать, что квадратные колеса могут принести машине хоть что-то кроме вреда, однако «Разрушители мифов» решили проверить, возможна ли плавная езда на автомобиле с четырьмя квадратными колесами. Они пришли к выводу, что если прикрепить 4 квадратных колеса к машине под одинаковым углом, то езда будет ужасной, и к тому же, оси автомобиля быстро сломаются. Но если подстроить колеса таким образом, чтобы угол между ними составлял 22,5 градуса, то колеса будут соприкасаться с землей более равномерно. Плюс, контакт колёс с землёй будет больше, из-за чего езда будет более плавной, причем чем быстрее будет ехать машина, тем более плавной будет поездка. Однако это работает только на ровных дорогах, поскольку машина с квадратными колесами, скорее всего не сможет заехать даже на небольшую горку.

Рука и расплавленный свинец

Расплавленный металл безусловно очень горячий, но температура расплавленного свинца не такая высокая как вы думали, всего триста двадцать семь с половиной градусов по цельсию. И все же глупо предполагать, что вагонов рука в эту горячую массу вы останетесь невредимыми. Ведь вы сразу же обожжетесь, не так ли? Если делать это не зная одного трюка, тогда вы обожжетесь, но если перед этим вы смочите пальцы водой, то быстрый контакт с расплавленным металлом не принесет никакого вреда, это называется «Эффект Лейденфроста». После контакта с горячей жидкостью, вода нанесенная на погружаемый в жидкость объект, очень быстро испарится и создаст защитный слой пара. Стоит отметить, что этот эффект длится очень недолго, всего около секунды, поэтому оставлять смоченную в воде руку в расплавленном свинце надолго, это однозначно плохая идея.

Изогнутая траектория полета пули

Во время второй мировой войны, для инновационного переоснащения вооружения, немецкие специалисты создали приспособления «Krummlauf» — изогнутый ствол для стрельбы из укрытия. Согласитесь, довольно нелепо полагать, что пуля скорость движения, которой составляет несколько сотен метров в секунду, может изменить траекторию своего полета в замкнутом изогнутом дуле. Наверное, вы скажете, что пуля просто пробьёт насквозь изогнутый ствол, но это не так.

Специалисты смогли разработать уникальный ствол, у его конца находились отверстия, через которые рассеивались турбулентные газы, и таким образом, пуля могла изменять траекторию. Немецкие солдаты могли стрелять из штурмовой винтовки STG-44 с изогнутой насадки на ствол, находясь за углом или укрытием, тем не менее точность стрельбы при этом заметно снижалась. А многие насадки на ствол и патроны разрывались, из-за большого давления газа внутри ствола, к тому же, таких насадок хватало примерно на 200 выстрелов.

На сегодняшний день имеются усовершенствованные версии таких винтовок, например, израильская штурмовая винтовка «Сornershop», с камерой в качестве прицела к изогнутому стволу.

Варп-двигатель

В наше время активно развиваются космические полеты различных зондов и беспилотных шатлов. Мы можем запускать космические аппараты не только для исследования солнечной системы, но и для изучения межзвездного пространства и далеких галактик. На повестке дня, также стоит вопрос освоения ближайших к нам планет, однако, чтобы долететь до них, даже на скорости света, потребуется около 80 лет. Не говоря уже о том, что на скорости обычных космических шаттлов, нам придется лететь несколько десятков тысяч лет. Чтобы решить эту проблему, нам необходимо нарушить законы физики, одним из способов осуществления этой задачи является создание варп-двигателя, который сжимает пространство, время перед шатлом и раздувает его позади шатла. Варп-двигатель не требует топлива, шатлы работающие от такого двигателя, будут искажать пространство, сокращая расстояние до нужного объекта, а во время космического полета шатл будет парить в своеобразном пузыре. Несмотря на безумность этой идеи, НАСА и китайское национальное космическое управление, уже провели успешные эксперименты, по созданию аппаратов, отражающих микроволны в пределах пространства вокруг себя, и не требующих, таким образом, топливо для работы.

Вечный двигатель

С давних пор, идея создания вечного двигателя, способного решить проблемы потери энергии в механических системах, интересовала множество изобретателей.

В 1618 году, англичанин Роберт Флад, изобрел водяной винт, устройство, которое могло молоть зерно постоянно вращаясь под действием насоса, который циркулировал воду во внутренней резервуар устройства и бесперерывно поддерживал источник энергии.

В другом устройстве под названием «Колесо Макинтоша» использовались магниты, которые постоянно вращали колесо. В современной версии, этого устройства используются неодимовые магниты, которые не теряют всего своего притяжения на протяжении многих лет, поддерживая таким образом беспрерывное вращение колеса. Однако эти устройства не вырабатывают энергию сами по себе, поскольку энергия не может быть создана из ничего, и не может исчезнуть без следа, согласно первому и второму закону термодинамики. Поэтому, они являются двигателями, работающими на протяжении очень долгого времени, но не вечными. Например, механизмы в водяном венте рано или поздно износится и устройство остановится, и то же самое случится с «Колесом Макинтоша», после потери магнитами силы притяжения.

Волчок «Тип-Топ»

Волчок — это одна из простейших детских игрушек на Земле, однако перевернутый китайский волчок «Тип-Топ» не так прост как кажется, поскольку он переворачивается с головки на ножку, в процессе вращения. Еще сложнее дела обстоят с «Тип-Топ», который разработал японские ученые Тадаши Такиеда, если этот волчок раскрутить в одном направлении, то в итоге он встанет на ножку, как и обычный китайский волчок, однако этого не произойдет если раскрутить его в другом направлении. Ученый не знает почему это происходит, но подозревает, что феномен связан с хиральностью, то есть асимметричностью правой и левой стороны «Тип-Топ».

Вождение на воде

Если бы машины и мотоциклы могли ездить по воде, то нам не пришлось бы строить мосты и переправы. Конечно, это невозможно, однако мы все же можем проехать несколько метров по воде на машине или мотоцикле, причем с мотоциклами это получается лучше.

При очень высокой скорости, вы можете проехать несколько десятков метров по воде на мотоцикле, и несколько метров на машине. Это происходит благодаря поверхностному натяжению воды, а также за счет того, что вода выталкивает автомобиль или мотоцикл, если они едут очень быстро и расчищают перед собой путь, разрезая воду.

Лодка с вентилятором на борту

В обычных парусных лодках, воздух дует в паруса, которые задают направление движения посредством этого воздуха, таким образом создается естественная тяга. Но как же создать тягу на лодке в штиль? Команда «Разрушителей мифов» решила проверить, как вентилятор сможет привести парусную лодку в движение.

Для создания тяги, ветер с вентилятора должен дуть в направлении парусов, а это значит, что вентилятор должен втягивать воздух позади лодки и себя, и направлять его в переднюю часть лодки, на паруса. Поскольку ветер втягивается сзади, это означает что лодка должна поплыть в обратном направлении, однако она все равно будет плыть вперед, что противоречит третьему закону ньютона. Это происходит потому, что вентилятор создает искусственную силу, которая приводит лодку в движение, даже несмотря на то, что часть ветра отталкивается от парусов назад к вентилятору.

Пылесос способный поднять машину

Однажды, команда «Разрушителей мифов» решила проверить насколько тяжелый объект способен поднять обычный пылесос, поэтому они провели эксперимент, по поднятию легковой машины с помощью пылесоса и присосок. Подъемная сила, растет линейно с площадью поперечного сечения крепления, с учетом создания должного уровня вакуума под креплениями. То есть, чем больше будет площадь засасывателя у пылесоса, тем больше будет сама сила засасывания.

Разрушители мифов прицепили 40 присосок по всему кузову автомобиля, и подсоединили к специальным насадкам на шланг пылесоса, в результате чего, сила засасывании пылесоса выросла в десятки раз, по сравнению с изначальной силой засасывания. В результате им удалось поднять машину в воздух на большую высоту. В теории, можно поднять автомобиль и с помощью соломинки, если, конечно, будет большая площадь крепления и плотный вакуум под креплением.

Космический лифт

Как известно, люди летают в космос на ракетах, не несмотря на их эффективность, они все равно требуют огромного количества ресурсов, даже для запуска новейших ракет «Space X», требуется около 4 миллионов тнт топлива. По этой причине, уже с давних времен люди задумывались о создании космического лифта, который был бы способен доставлять спутники и ресурсы в космос с поверхности Земли, через кабель, тянущейся через всю атмосферу.

Тем не менее высота такой структуры должна превышать сотни километров, и к тому же, сама структура должна подстраиваться под вращение Земли. Представители крупной японской строительной компании считают, что с помощью алмазных нанонитей, мы сможем построить космический лифт огромных размеров уже к 2050 году.

Ну а, в комментарии напишите, какой из фактов впечатлил вас больше всего? И если вам было интересно, то ставьте оценку этой статье и регистрируйтесь на сайте. Дальше будет ещё больше интересного.

Источник

Перестают ли законы физики работать на краю Вселенной?

Как думаете, законы физики во всей Вселенной работают одинаково и было ли так всегда? Результаты нового исследования предполагают, что в первые эпохи жизни Вселенной значение одной из важнейших фундаментальных констант – константы тонкой структуры – числом, которое, как считается, остается неизменным и описывает, как субатомные частицы взаимодействуют друг с другом – в далеких уголках космоса было несколько иным. Полученное число, утверждают исследователи, меняется в зоне самых удаленных квазаров – класса наиболее ярких астрономических объектов во Вселенной, которые считаются ее внешней границей. Звучит довольно запутанно, так что давайте попробуем разобраться в чем дело и почему это открытие может в корне изменить наше понимание пространства.

Наша Вселенная очень странная

Смелое утверждение

Итак, ученые из университета Нового Южного Уэльса обнаружили несоответствия в константе тонкой структуры в удаленных уголках Вселенной. Постоянная тонкой структуры описывает силу, которая воздействует на субатомные частицы с электрическим зарядом, подобно тому, как протоны и электроны внутри атома притягиваются друг к другу. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что число меняется, когда исследователи анализируют максимально удаленные квазары, правда, только тогда, когда смотрят в определенных направлениях. Это означает, что на краях Вселенной законы физики могут нарушаться.

Мало того, что универсальная константа кажется раздражающе непостоянной на внешних границах космоса, она возникает только в одном направлении. Но вернемся к квазарам: детально изучая свет от далеких квазаров, ученые, тем самым, изучают свойства Вселенной, какой она была миллиард лет назад. Да, ранние звезды тогда сформировались, но галактик не было, как и популяции звезд в ночном небе, не говоря уже о планетах. Наблюдая за квазаром J1120+0641, астрономы пытались отследить различия в значении постоянной тонкой структуры.

О том, почему звездное небо меняется, а некоторые источники света исчезли за последние 70 лет, я писала в предыдущем материале.

Свету от квазара J1120+0641 нужно целых 12,9 миллиардов лет, чтобы достигнуть нашей планеты

На самом деле ученых уже давно волнует вопрос о том, были ли законы физики во Вселенной всегда такими, какими мы их знаем. Ведь в первые моменты существования мироздания, Вселенная расширялась необъяснимо быстро. Логично предположить, что законы физики юной Вселенной могли отличаться от современных, а узнать это можно только отслеживая постоянную тонкой структуры.

Еще больше увлекательных статей о нашей Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте

Проанализировав расположение определенных «темных» линий в спектре J1120+0641, авторы исследования пришли к выводу, что линии показывают устройство энергетического уровня в разных типах атомов. С их помощью можно вычислить значение связанной с ними фундаментальной константы с высокой точностью.
Измерить ее значение удалось с помощью высокочувствительного спектрографа X-SHOOTER, установленного на оптическом телескопе VLT. С помощью этого инструмента астрономы смогли измерить значение постоянной тонкой структуры в четырех максимально удаленных от нас уголках космоса, через которые проходил свет от J1120+0641. Оказалось, что в ранней Вселенной значение этой фундаментальной константы действительно было другим. Но о чем это говорит?

Странная Вселенная

Как пишет Scitech Daily, кажется, полученные результаты подтверждают идею о том, что во Вселенной может существовать направленность. Это очень странно – если во Вселенной есть какое-то направление или предпочтительное направление, в котором меняются законы физики.

Считается, что Большой взрыв положил начало Вселенной и с тех пор она расширяется с ускорением

Мы можем оглянуться назад на 12 миллиардов световых лет и измерить электромагнетизм, когда Вселенная была очень молода. Если сложить все эти данные вместе, то окажется, что электромагнетизм увеличивается по мере того, как мы смотрим все дальше, в то время как в противоположном направлении он постепенно уменьшается. В других направлениях космоса постоянная тонкой структуры остается именно такой – постоянной. Эти новые, очень далекие измерения продвинули наши наблюдения дальше, чем когда-либо прежде.

Профессор UNSW Science Джон Уэбб

Если во Вселенной существует направленность, утверждает профессор Уэбб, и если в некоторых областях космоса электромагнетизм проявляется очень слабо, то наиболее фундаментальные концепции, лежащие в основе большей части современной физики, нуждаются в пересмотре. Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Тем не менее, с уверенностью утверждать о том, что постоянная тонкой структуры действительно разная в разных областях Вселенной, нельзя. По мнению авторов исследования, если данные других научных работ покажут те же выводы, то это поможет объяснить, почему наша Вселенная такая, какая она есть, и почему в ней вообще существует жизнь. Команда профессора Уэбба считает, что это первый шаг к гораздо более масштабному исследованию, в котором рассматриваются многие направления во Вселенной.

Источник