Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы - [88]
Квантовая механика – область физики, изучающая свойства и поведение атомов и субатомных частиц. Квантовая (волновая) механика основывается на корпускулярно-волновом дуализме и принципе неопределенности, объясняя и корпускулярные, и волновые свойства микромира. Любая квантово-механическая система описывается комплексной волновой функцией, фаза и амплитуда которой полностью определяют ее состояние. При этом аппарат квантовой теории позволяет естественным образом рассматривать волновые явления интерференции и дифракции элементарных частиц. Вероятность найти любую микрочастицу в определенном состоянии определяется квадратом модуля волновой функции. Отличие квантовой механики от классической физики состоит в том, что вероятность локализации микрочастицы не полностью определяет ее состояние. Для полного описания состояния квантового микрообъекта необходимо вычислить комплексную вероятность как волновую функцию.
Корпускулярно-волновой дуализм — один из основополагающих квантовых принципов, согласно которому любой микрообъект одновременно обладает волновыми и корпускулярными свойствами. При измерениях, в зависимости от их характера, проявляются либо та, либо иная сторона объекта.
Коллапс (гравитационный) – явление быстрого катастрофического сжатия массивного тела под действием собственного гравитационного поля. Если масса звезды превышает две солнечные, то в конце своего жизненного пути светило может коллапсировать при исчерпании своего ядерного горючего. При этом звезда стремительно теряет свою механическую устойчивость и с увеличивающейся скоростью «падает» к центру. После того как радиус светила уменьшится до некоторого граничного значения – «гравитационного радиуса», никакие силы уже не могут воспрепятствовать дальнейшему сжатию, и коллапсар превращается в черную дыру застывшей (или «замерзшей») звезды.
Нейтрино — стабильная незаряженная частица с полуцелым спином и сверхмалой массой; отличается очень высокой проницаемостью, участвуя только в слабых и гравитационных взаимодействиях.
Нейтрон – электрически нейтральная элементарная частица, входящая наряду с протонами в состав атомных ядер. Открыт в 1932 г. Дж. Чедвиком. Нейтроны устойчивы только в составе стабильных атомных ядер. Свободные нейтроны нестабильны и распадаются на протоны, электроны и антинейтрино по схеме бета-распада. Среднее время жизни свободного нейтрона – 15,3 минуты, а период полураспада – 10,603 минуты. Из-за сильного поглощения свободных нейтронов атомными ядрами среднее время жизни нейтрона в плотном веществе не превышает сотни микросекунд.
Отсутствие у нейтронов электрического заряда приводит к тому, что они взаимодействуют непосредственно с атомными ядрами, либо вызывая ядерные реакции, либо рассеиваясь на ядрах. Характер и интенсивность взаимодействия пучка нейтронов с веществом существенно зависят от энергии нейтрона. Медленные нейтроны в основном упруго рассеиваются на атомных ядрах или вызывают ядерные реакции типа радиационного захвата. С участием медленных нейтронов возможны также экзотермические ядерные реакции или деление атомных ядер. Для снижения энергии нейтронов используют различные замедлители нейтронов (графит, вода и т. д.), ядра которых не поглощают нейтроны.
Для исследований строения вещества используют тепловые нейтроны, энергия которых сравнима с энергией тепловых колебаний атомов в твердом теле и при рассеянии которых на монокристаллах наблюдается явление дифракции. Наличие у нейтронов магнитного дипольного момента вызывает их рассеяние на атомах и дает возможность изучать магнитную структуру материалов. Для регистрации нейтронов применяют детекторы, в материале которых нейтроны вызывают ядерные реакции, сопровождающиеся образованием регистрируемых вторичных заряженных частиц.
Нейтронные пучки используются в синтезе радионуклидов, получении трансурановых элементов, методах тонкого химического анализа, горном деле и нейтронной авторадиографии. В земной атмосфере свободные нейтроны непрерывно образуются при взаимодействии космических частиц с ядрами атомов воздуха. Эти нейтроны приводят к непрерывному образованию в атмосфере радиоактивного углерода, на чем основан радиоуглеродный метод геохронологии.
Нуклоны — частицы, входящие в состав атомных ядер – протоны и нейтроны.
Планковская длина (масштаб) – расстояние порядка 10–33 см, на котором нулевые квантовые колебания гравитационного поля полностью искажают геометрию пространства-времени.
Позитрон – самая легкая элементарная частица с положительным электрическим зарядом, являющаяся античастицей по отношению к электрону. Массы и спины позитрона и электрона равны, а их электрические заряды и магнитные моменты равны по величине и противоположны по знаку. Позитрон (как и электрон) является фермионом, относится к классу лептонов и участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях. В пустоте позитрон стабилен. Однако в веществе существует короткое время, поскольку, сталкиваясь с электроном, исчезает вместе с ним, превращаясь в два гамма-кванта. Это явление называется аннигиляцией. Существование позитрона было предсказано П. Дираком в 1931 г., а в 1932 г. К. Д. Андерсон обнаружил позитрон в космических лучах.
Квантовая физика — вероятно, один из самых впечатляющих разделов современной науки. Если вы хотите узнать о ее сенсационных успехах и достижениях, среди которых квантовая телепортация, модели темной материи и энергии, представление о множественной физической реальности, — эта книга для вас. Каким образом объединяются космические и кварковые масштабы нашего мира и как ведет себя пространство-время на самых нижних, сверхмикроскопических «этажах» Мироздания, каковы перспективы таких наук будущего, как квантовые кибернетика, информатика, криптография, насколько удачны предпринятые учеными попытки построения моделей многомировой Вселенной — Мультиверса и создания всеобщей «теории всего»? Для автора — доктора физико-математических наук, профессора, академика УАН О. О. Фейгина вопросы квантовой физики, электроники и квантовой космологии многие годы являются областью научных интересов. Для широкого круга читателей.
Можно ли управлять окружающими, как это делал гипнотизер, ясновидец, телепат и артист оригинального жанра профессор Вольф Мессинг? Фантастика или реальность – создание приборов, подчиняющих себе человеческое сознание? Возможны ли ясновидение, телепатия, телепортация, путешествие во времени и существование параллельных миров? Какие тайны хранит история знаменитых магов, ясновидящих, колдунов, предсказателей и экстрасенсов? Что надо знать, чтобы не попасть под управление чужим разумом в обыденной жизни? Все ли нам предельно понятно или есть еще что-то, что современная наука объяснить не в состоянии? Вопросов больше, чем ответов…На страницах книги вас ждет увлекательное путешествие в мир современной науки, которая как никогда ранее близка к пониманию того, как устроен разум человека.
Супероружие. Это то, что хотят заполучить военные любой страны. Стремясь добиться стратегического превосходства, крупнейшие государства бросают на военные научные программы огромные ресурсы. Больше всего сил и средств на них тратили США и СССР. Эта книга – историко-художественное расследование отечественных и зарубежных проектов создания нового оружия, многие из которых кажутся совершенно фантастичными.
Что скрывается за таинственными изобретениями Николы Теслы? Как был связан великий изобретатель с загадкой исчезновения эсминца «Элдридж» в ходе филадельфийского эксперимента? Что за таинственные опыты ставили последователи Николы Теслы на заброшенной базе ВВС в Монтауке? Эти и многие другие захватывающие воображение вопросы автор рассматривает через призму самых последних достижений науки и техники. Книга написана в виде сборника популярных очерков — расследований темных пятен биографии выдающегося электротехника и изобретателя Николы Теслы.Книга предназначена для самого широкого круга читателей, интересующихся секретами военно-научных исследований.
Существует ли внеземной разум и не являются ли его проявления следами тщательно законспирированных испытаний новейших военных технологий? Нередко «небесные тайны» приводят нас к вполне земным секретным исследованиям ВПК – военно-промышленного комплекса США и стран НАТО. И эти тайны, начиная от проекта «Могол» и заканчивая «Ионосферной Арфой», прикрываемые уфологическими легендами, подчас превосходят самые необычные сюжеты писателей-фантастов…Книга основывается на уфологических исследованиях, освещаемых с точки зрения современной науки, и отвечает на вопросы: как возник «феномен НЛО» и какова природа «летающих тарелок»? Почему после ночной битвы над Лос-Анджелесом в 1942 г.
В книге рассказывается об истории возникновения понятия времени и о связанных с ним парадоксах современной научной картины мироздания. Описываются удивительные свойства пространства– времени в масштабах микромира и всей Вселенной. Рассматриваются теории рождения физического времени в бурных процессах возникновения сингулярности Большого взрыва. Завораживающе и увлекательно излагаются современные космологические сценарии, элементы теории относительности и квантовой космологии.Обсуждается течение потока времени вблизи гравитационных коллапсаров – черных дыр, нейтронных звезд, белых карликов и квазаров.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.
Знаете ли вы о загадке башни Ворденклиф? А что за таинственное лучевое оружие предлагал ведущим державам мира гений электротехники Никола Тесла? Эти и многие другие изобретения великого ученого овеяны мифами и легендами, и непрофессионалу зачастую сложно разобраться, где правда, а где вымысел. Автор рассматривает научное наследие Николы Теслы, рассказывает, как эволюционировали его идеи и чего стоит ожидать в будущем.Книга написана в форме научно-художественного расследования. Читая занимательные, иллюстрированные истории, вы узнаете о перспективах и рисках воздействия на ионосферу, климат, тектонику нашей планеты и попытках создания пучкового, радиологического и геофизического оружия.