Физика

• Базовые концепции электронных цепей
• Электромагнитные поля и хранение энергии
• Задержки распространения сигналов и отражения сигналов
• Анализ диапазона частот при помощи дискретного преобразования Фурье и дискретного косинусного преобразования

Привет, Хабр.

Выдался вечер, в который я всё-таки дозрел поделиться с вами небольшой рефлексией. Я на Хабре уже три года и три месяца, почти всё это время мне удаётся публиковать примерно по 4 лонгрида в месяц, а с некоторого времени — и по паре переводов в месяц (в этом блоге встречаются научно-популярные переводы, а под технические переводы у меня существует второй блог @Sivchenko_translate большинство из публикаций в котором сделаны по заказу редакции Хабра, а именно — уважаемого @atomlib Тематика у моих лонгридов разнообразная, но в основном это Geektimes, а не чистый Habr — то есть естественнонаучные сюжеты, попадающие в хаб «Научно-популярное», ещё минимум один другой хаб, никак не относящиеся к хабам по языкам
программирования, менеджмент-хабам и практически не попадающие в хабы «Научная фантастика» и «Читальный зал».

В прошлый раз здорово пообсуждали тему намагничивания неодима вот тут. Но нерассказанной осталась история одной катушки. Не той, которую скрутило всмятку на первых этапах испытаний, а той, которая была задизайнена после такого эпичного фейла. В принципе, изделие должно было получиться простым: 20 витков эмальпровода, сложенного вчетверо, в два слоя, на каркасе диаметром 50мм и такой же примерно высоты. Но был нюанс — при прохождении тока 10кА (кило‑Ампер, значит), первое решение «по‑простому» быстро схлопывается из‑за возникающих в проводниках Амперовых сил. Так что надо было придумать что‑то покрепче и намотанное поплотнее, дабы не дать возможности проводникам перемещаться по катушке во время рабочего импульса.

Когда всё вокруг стремится к хаосу и жизнь с каждым днём становится только хуже, невольно возникает желание обратить время вспять. Но почему-то реальность всячески противится попыткам развернуть стрелу времени на 180°. Что же заставляет время идти только вперёд и не даёт повернуть его назад? Чем прошлое отличается от будущего? И почему мы помним прошлое, а не будущее? Почему разрушать, рассеивать и смешивать легко, а строить, концентрировать и сортировать – сложно? Как вывести асимметричные во времени законы термодинамики из симметричных во времени законов механики? Является ли второй закон термодинамики единственной причиной необратимости времени? Связана ли необратимость времени с расширением Вселенной? Поискам ответов на эти и другие связанные со временем вопросы посвящён весь мой блог, поэтому объяснений в двух словах не будет. В данной статье я лишь задам направление мысли и разберу самую проработанную на сегодняшний день теорию, позволяющую описать время на языке квантовой физики. Также мы выясним, насколько правдоподобен фильм «Довод» и можно ли инвертировать энтропию человека, чтобы он жил назад во времени.

Ваш браузер узнаёт актуальное время от компьютера. А как узнаёт время компьютер? Через батарейку в материнской плате. А откуда берётся время там? А кто отвечает за то, чтобы время у всех было точное? В этом посте мы проследим, как отсчитывается время, на которое ориентируется современная техника, и рассмотрим, какие потенциальные проблемы сулит такой расклад.

Привет, Хабр!

Рад поделиться с уважаемым сообществом своей любовью к популярной науке, в первую очередь, к космологии. Эта статья открывает небольшую серию, основанную на моём курсе лекций, который я читаю школьникам в летней школе Химера.
И который до сих пор был кипой листов А4, исписанных от руки буквально в лесу под деревом.

В ней предлагаю в общих чертах обсудить устройство Вселенной, её размеры, форму и состав, и сформулировать давно известную проблему, которая мне кажется самой интригующей в космологии, да и в физике она не на последнем месте.

Отопление мегаполиса Москва от ТЭЦ. Массовая застройка «спальных районов» - как успешная реализация коммунистической утопии «общества всеобщего равенства».

В предыдущей статье были рассмотрены вопросы  генерации и распределения электричества в большой стране.

https://habr.com/ru/articles/800317/

Теперь же рассмотрим вопрос теплоснабжения мегаполиса Москва в увязке с электрогенерацией на ТЭЦ.

Россия – это единственная страна в мире, где присутствует стабильное отопление в жилье, причём централизованное на весь город.

Центральное отопление в мегаполисе- это весьма яркое и важное достижение социализма в СССР, обеспечившее высокий стандарт качества  жизни широким слоям населения.

В тоже время  в капиталистических страна тепло в домах зимой  является предметом неслыханной роскоши. Так в Великобритании центрального  отопления в домах вообще практически нет.

Как устроена городская система теплоснабжения в мегаполисе Москва.

В качестве основного источника тепла на отопление и нагрев ГВС в Москве используются городские ТЭЦ и в дополнение к ним отдельные районные или индивидуальные котельные.(см.рис.1)

Периодически на Хабре появляются новости о новых голографических устройствах. Одна из таких разработок, на которую мы обратили внимание, ― «голографический» дисплей, представленный на CES. Любопытно, что к голографии в научном понимании такие разработки имеют очень косвенное отношение. Holobox ― просто прозрачный жидкокристаллический экран, на который выводится плоская картинка ― проекция трехмерного объекта. Воспринять объем с помощью такого дисплея действительно можно, но только если смотреть прямо и избавиться от бликов.

Но голография как научное направление активно развивается. Возможно, новости этого сегмента не на хайпе, но здесь есть о чем рассказать. Разрабатываются новые материалы для записи полноцветных голограмм, фиксируется терминология, прорабатываются подходы и методы. В этой статье на примере работы Лаборатории цифровой и изобразительной голографии ИТМО поговорим о том, чем на самом деле живет научная голография (дисклеймер: речь пойдет о статических голограммах ― сферу динамических трогать не будем).

Почему каждый раз, когда люди пытаются построить рай на Земле, это заканчивается адом? И температура этого ада тем выше, чем ярче горят сердца в праведном порыве осчастливить мир.

Может быть, строили не так, или может быть, общество еще не доросло до нового миропорядка, но при достижении определенного уровня технологического развития и гуманитарного знания мы сможем воплотить мечту поколений в реальность?

Или может быть, есть объективные причины невозможности рая на Земле, и все как раз наоборот, и мы движемся не к светлому будущему, а к антиутопии с жесточайшей диктатурой и дичайшим социальным расслоением?

Или же истина, как обычно, где-то посередине, но тогда к какому краю ближе?

Я попытался порассуждать, или даже скорее пофантазировать, на эту тему на языке математики. Мне показалось интересным, что в этой в принципе гуманитарной теме математика дает хорошие и адекватные результаты. Приятным бонусом для меня явилось то, что так любимый всеми физиками принцип наименьшего действия смотрится здесь вполне гармонично. В рамках построенной нами математической модели мы получим уравнения, хорошо знакомые из курса теоретической механики, что для меня стало неожиданной иллюстрацией универсальности математических законов.

Большинство из нас хоть раз в жизни задавались вопросом: «Каково кратчайшее расстояние между двумя точками?». По умолчанию многие дадут тот же ответ, что и Архимед более 2 000 лет назад: прямая линия. Если вы возьмёте плоский лист бумаги и поставите на нём две точки в любом месте, вы сможете соединить эти две точки любой линией, кривой или геометрической траекторией, которую только можно себе представить. До тех пор пока бумага остаётся плоской и никак не изогнутой, прямая линия, соединяющая эти две точки, будет самым коротким путём между ними.

Именно так работают три измерения пространства в нашей Вселенной: в плоском пространстве кратчайшее расстояние между любыми двумя точками — это прямая линия. Это верно независимо от того, как вы вращаете, ориентируете или иным образом располагаете эти две точки. Но наша Вселенная состоит не только из трёх пространственных измерений – она содержит четыре измерения, пространство и время. Легко взглянуть на это и сказать: «О, ну три из них — пространство, а одно — время, вот мы и получаем пространство-время», — и это правда, но это не вся история. В конце концов, кратчайшее расстояние между двумя событиями в пространстве-времени уже не является прямой линией. И вот, что говорит об этом наука.

В мире видеоигр игровая физика играет важную роль, определяя реалистичность и взаимодействие игрового мира с игроком. Что же происходит под капотом? Какие алгоритмы и подходы используются в современных движках? И что же значит «застрять в текстурах»? (спойлер: чушь полнейшая)

В этой статье мы рассмотрим основные принципы и технологии, лежащие в основе работы физических движков, а также предоставим советы по ее оптимизации для улучшения производительности игрового движка.

Когда какие-либо два объекта во Вселенной взаимодействуют в одном и том же месте пространства-времени, одно утверждение всегда остаётся верным: это взаимодействие происходит с сохранением энергии. Но что, если один из этих объектов — сущность, порождённая самой тканью пространства-времени, например пульсация, известная также как гравитационная волна? Когда гравитационная волна взаимодействует с материей, энергией или сложным устройством вроде детектора гравитационных волн, может ли сама волна передавать энергию тому, с чем она взаимодействует? Это увлекательная мысль, и она вдохновила читателя задать следующий вопрос:

Когда мы обнаруживаем электромагнитную волну (будь то радиоантенна, глаз или сенсор камеры), мы извлекаем из неё энергию. Происходит ли то же самое с гравитационными волнами?

Должны извлекать. И вот почему.

Импульсный (пере-)магничиватель для неодимовых магнитов (из HDD). Много конденсаторов, толстый тиристор, пыщ-пыдыщ, всё как мы любим.

Кажется, наука приближается к разрешению парадокса, породившего множество интерпретаций квантовой механики и множество споров между их сторонниками. Реализованный в 2019 г. эксперимент «Друг друга Вигнера», в котором наблюдатели моделируются с помощью фотонов или кубитов квантового компьютера, убедительно показал, что квантовую механику нельзя применять для описания мира с точки зрения других наблюдателей. В результате теории, постулирующие коллапс волновой функции, перестают быть самосогласованными и выбывают из игры. В финальный раунд проходят только кьюбизм и многомировая интерпретация – две самые радикальные и диаметрально противоположные интерпретации, предлагающие очень похожие решения проблемы измерения. Одна из них требует отказаться от идеи объективной реальности, а вторая – признать собственную неуверенность в том, в какой вселенной вы находитесь. Я делаю ставку на второй вариант, а какое из этих двух зол выбираете вы?

Кто и как нам обеспечивает постоянное наличие 220 вольт в розетке и тепло в батареях зимой?

В википедии по запросу  «Энергетика Москвы» можно узнать следующую информацию:

«По состоянию на начало 2021 года, на территории Москвы эксплуатировалась 41 электростанция общей мощностью 10 865 МВт, в том числе три гидроэлектростанции, 32 тепловые электростанции (в том числе 16 энергоцентров, обеспечивающих энергоснабжение отдельных предприятий), три мусоросжигательных завода с попутной выработкой электроэнергии, две электростанции на биогазе и один пневмоэлектрогенераторный энергоблок. В 2019 году они произвели 52 559 млн кВт·ч электроэнергии[1][2][3]. Основное топливо: природный газ.

Общая тепловая мощность источников теплоснабжения, расположенных на территории Москвы, составляет 54 86 1 Гкал/ч.»

По информации из этой обзорной статьи мы имеем две цифры мощности: 10 865 МВт  электрической  и 54 86 1 Гкал/ч тепловой генерации , которые надо сравнить.

Нужно ещё сделать  пересчёт для разных единиц мощности МВт и 1 Гкал/ч, чтобы сравнивать в единой размерности.

 1 Гкал/ч - это мощность, равная  энергия для нагрева 1 миллиарда грамм воды на 1 градус за один час, что эквивалентно  мощности электрической энергии:

  Nэл  =1*4,19*10^9/3600 =1,164 МВт /( Гкал/ч)

Тогда тепловая мощность  при переводе на МВт будет равна:

54 861 Гкал/ч = 54 861*1,164=63 858МВт

То есть в г Москве мощности на отопление и  электроэнергию относятся как:

=63 858/10 865= 5,88

Получается почти 6-ти кратное отношение  максимальных мощностей  потребляемой в Москве электрической и тепловой энергии, причём с перевесом почти в 6 раз в пользу тепловой энергии.

Формулы для численного вычисления аномального смещения перигелиев без применения тензоров.
a - большая полуось орбиты в метрах
r_0 - гравитационный радиус Солнца в метрах (2953,25).
ε - эксцентриситет орбиты (Мерк. 0,20563593, Земля 0,01671123).

Интегралы не берущиеся.

Вычисление делается в электронной таблице за 500 шагов

через дельту = 0,0125663706143592 радиана.
Интегрирование по полному обороту.

L=a \int_{0}^{1} \sqrt{1-\varepsilon^2 \cos^2 (\varphi)} ~d (\varphi)

L1=\int_{0}^{1} a * \left (1- \frac{r_0}{a}\frac{(1- \varepsilon \cos (\varphi))}{(1-\varepsilon^2)}\right)^{-3/2} }*\sqrt{1-\varepsilon^2 \cos^2 ( \varphi)} ~d ( \varphi)

Смещение перигелия за сто лет в угловых секундах:

Δφsec= = \left(\frac{L_1 - L}{L} \right)

N — число оборотов планеты за сто лет.
Проверено для Меркурия (42,9) и Земли (3,8).
Проверка была и для двойных квазаров.

Подставляя параметры звезды и орбит планет, не сложно получить и угловую скорость их вращения.

Формула получена на основе гипотезы опубликованной на странице https://beard-studio.website.yandexcloud.net/

Гипотеза по нашему времени крамольная, но мне нравится. Да и формула на её основе рабочая.

Всем привет, Меня зовут Богдан Печёнкин. Я соавтор Симулятора ML на Karpov.Courses и фаундер AI Dating Copilot стартапа Adam.

Только что Мне на глаза попалась одна новость от компании Extropic с новостями из мира квантовых компьютеров, которую Мне захотелось перевести и прокомментировать.

Extropic - лаборатория, разрабатывающая квантовые вычисления и алгоритмы искусственного интеллекта на их основе.

Тема квантовых вычислений интересна и важна, хоть и вокруг неё полно разного рода спекуляций и булшита. Предсказывают, что квантовые вычисления отбросят на обочину истории все современные системы шифрования, а также послужат фундаментом для инфраструктуры дата центров следующего поколения.

Время окружает нас повсюду: в языке, которым мы пользуемся, в воспоминаниях, к которым мы возвращаемся, и в наших прогнозах на будущее. Но что же это такое? Физик и нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек в подкасте Стива Строгатца обсуждает с ним фундаментальные характеристики времени.

Время кажется нам линейным: мы помним прошлое, переживаем настоящее и прогнозируем будущее, последовательно переходя от одного момента к другому. Но почему это именно так, и может ли время в конечном итоге быть своего рода иллюзией? В этом эпизоде лауреат Нобелевской премии физик Фрэнк Вильчек беседует с ведущим Стивеном Строгатцем о многочисленных «стрелах» времени и о том, почему большинство из них кажутся необратимыми, о сути того, что такое часы, как Эйнштейн изменил наше определение времени, и о неожиданной связи между временем и нашими представлениями о том, что же такое темная материя.