Откуда берутся полкило пряников?
Вы знаете, что мы состоим из молекул, молекулы из атомов, а атомы строятся из таких штук, как протон, нейтрон, и электрон. В принципе, нам этих знаний хватает, мы и так даже молекулу глазом увидеть не можем - как ни присматривайся.
Но насколько глубоко человечество узнало состав материи? Какие загадки ещё остаются? Чего только не придумают сумасшедшие учёные? И причём тут в конце концов пряники? Сейчас всё станет ясно!
Старый умник Аристотель ещё в IV веке до нашей эры говорил, что всё можно извести до ничего. Мне кажется, что все греческие философы по большому счёту только этим и занимались, но этот Гроза Школьников и Студентов в своих смелых убеждениях рассуждал, скажем, о прянике так: пряник состоит из маленьких пряников, и даже от этих маленьких пряников можно отщипнуть ещё меньшие, от тех - совсем крошечные, от крошечных вообще миниатюрные и так далее до бесконечности. Но Демокрит в корне не соглашался, и считал что существуют пряники-атомы, дальше которых любой пряник не разделить.
Ну и черт с ними, с философами, они в конце концов существуют лишь в учебниках.
Сейчас мы будем обсуждать реальные вещи.
И пряники.
Чтобы не растекаться мыслью по древу - буду краток. Джон Дальтон в 1803 году сказал что атомы объединяются в молекулы. Спасибо, Джон. Некий Дж. Дж. Томсон в начале ХХ века открыл электрон и то, что он весит в тысячу раз меньше атома. Молодец, Дж. Дж. Потом благодаря таким учёным, как, хотя бы, Розерфорд и Чедвик мы узнали о ядре атома, что оно состоит из протонов и нейтронов. Отлично.
Имена и открытия того, что мы-то с вами давно знаем, это скучно, но сейчас будет веселей!
Итак, берем протон (часть ядра, части атома, части молекулы, части этой буквы на твоём дисплее!). Казалось бы, он прост и неказист, но нет, мы уже знаем, что и он состоит из некоторых частиц! (Аристотель усмехается, Демокрит нервничает) На арене нашего познания появляются они - кварки! Напрягите ваше абстрактное мышление, сейчас начнётся кое-что загадочное и непонятное. Итак, берём кварк. Он обладает цветом и ароматом. Наш кварк может быть красным, зелёным или синим. Естественно, кварк не обладает собственно цветом, он меньше чем длина световой волны, просто даже учёным надоели скучные греческие названия. Неожиданно? То ли ещё будет! Нам известно шесть ароматов: нижний, верхний, истинный, прелестный, странный, очарованный. Я не шучу, они в самом деле так называются.
Соответсвенно, кроме цвета нашего кварка, он ещё и "пахнет". К сожалению, большинство кварков, что составляют нейтроны и протоны, состоят только из верхних (u-кварк) и нижних (d) кварков. Остальные кварки тяжелые и с ними каши не сваришь.
Да, представить только, из чего мы состоим, и голова кругом пойдет. Кажется, что чем меньше частицы, которые мы изучаем, тем сложнее и непонятней становится мир, в котором мы живём. Ещё две интересные и удивительные характеристики микромира - и мы перейдем к пряникам.
Туманность "Конская голова"
Касательно элементарных частиц издавна существовало две теории. Одни учёные говорили, что электрончик - это частица, и он летает себе по орбите ядра атома и всё. Другие учёные говорили, что электрон отнюдь не частица, но описывается уравнением волны. Заряд там или ещё что такое. В итоге никто не мог доказать свою правоту, так как электрон и в самом деле в некоторых случаях описывается уравнением волны, но в других случаях действует как частица и воловой теорией совсем не предсказывается, и единой системы, как его описать, не существует. Вот так и получился квантово-волновой дуализм - нечто среднее между материальной частицей и нематериальной волной.
А ещё элементарные частицы имеют такую характеристику, как спин (от англ. spin - крутиться). Частицы обладают значениями спина в одну вторую, один и два. Почему спин и почему такие числа? Сейчас объясню на примере. Возьмём пряник. Внимательно на него посмотрим. Если его немного повернуть, то мы увидим уже не такой пряник. Но если его повернуть на целый оборот, т.е. 360*, мы увидим точно такой же пряник. В этом случае спин пряника равен единице. Если мы пряник повернём только на 180*, т.е. на полоборота, и вдруг увидим такой же пряник, то этот пряник обладает спином в одну вторую. Вроде понятно? Но оказывается, бывают такие пряники, которые, если их повернуть на 360*, не окажутся такими же, как прежде! И только если такой пряник повернуть ещё на 360*, мы с облегчением увидим первоначальный пряник. Это называется спин равен двум.
Наверняка в процессе чтения сего опуса кому-то да захотелось получить пряников, да при этом желательно не вставая со стула. Что ж, ваше желание вполне понятно, так что давайте рассмотрим, что бы вдруг произошло, если бы желание вдруг исполнилось.
Известно, что вся энергия Вселенной, огромной и бесконечной, равна всего лишь нулю. Это называется закон сохранения энергии. Из положительной энергии состоит материя, а её перевес в сторону плюса компенсируют гравитационные силы. Посмотрите на примере: два пряника вблизи друг друга обладают меньшей энергией, чем те же два пряника, но поодаль, ведь нам надо затратить силу, чтобы разнести их. Если потокать энергии гравитации, хотя она и чрезмерно мала в данном пряничном случае, то два пряника врежутся друг в друга и сожмутся, и здесь будьте внимательны, так как мы можем лишиться обоих пряников!!! Такая потеря будет оттого, что отрицательная сила гравитации полностью компенсирует положительную энергию, из которой сделана материя.
Но не всё так просто. Чтобы из ничего сделать, скажем, полкило пряников, не считая силу на преобразование энтропии (ну, созданию порядка, или структуры пряника из хаоса частиц), мы должны затратить некоторое количество энергии. Какое же? Давайте посчитаем. Известно, что энергия равна массе, умноженной на скорость света в квадрате. Иначе, E=mc^2. Спасибо, Эйнштейн! Скорость света нам известна, она равна 299 792 458 м / с, а масса желаемых нами пряников - полкило. Путём высчитываний и подсчётов мы получаем необходимую нам энергию - 4.49377589 × 10^16 Дж (очень много). Чтобы представить, что это за энергия, я скажу так: этой энергии хватит на то, чтобы вскипятить 10 миллиардов 735 миллионов 630 тысяч 601 тонну воды (и ещё 210 литров). Хм, стоит ли того полкило пряников?
Но есть и другой способ, который мне кажется более интересным. Он заключается в том, чтобы создать одновременно уравновешенные друг с другом полкило пряников и полкило антипряников! Вместе они образуют ничто, соответственно из ничто их можно образовывать (наверно). Главное - быстро их разнести друг от друга и не дать соприкасаться. Ведь антипряники состоят из античастиц! Античастицы - это злые братья-близнецы наших частиц, и не дай бог им встретиться. Вот поэтому и необходимо держать пряники и антипряники порознь, ведь если они будут взаимодействовать, то все пряники аннигилируют в ослепительной вспышке света!!! Да, и не рекомендую есть антипряники, это может быть опасно для здоровья...
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель...
А.С. Пушкин
А ведь ещё есть виртуальные частицы, например фотоны и гравитоны. Есть легчайшие частицы, такие как нейтрино и антинейтрино соответственно. А ещё есть весёлая и забавная скорость света и точки сингулярности, где кривизна пространства времени бесконечна и законы физики просто не действуют. Есть загадочные чёрные дыры с горизонтом событий на границах и практически бесконечно плотные нейтронные звезды размером с пол-Москвы и массой во всю нашу Солнечную систему. Есть "кротовые норы", при помощи которых, существует такая вероятность, можно телепортироваться. И пряники тоже есть.
Пожалуй, на сегодня всё. Поздравляю тех, кто смог всё дочитать до конца не достигая коллапса сознания и полной аннигиляции мозга. Спасибо за внимание, заходите ещё!
Пост построен благодаря даже ещё не дочитанной мною книжке "Краткая история времени" Стивена Хоукена, за что ему тоже спасибо!
Но насколько глубоко человечество узнало состав материи? Какие загадки ещё остаются? Чего только не придумают сумасшедшие учёные? И причём тут в конце концов пряники? Сейчас всё станет ясно!
Старый умник Аристотель ещё в IV веке до нашей эры говорил, что всё можно извести до ничего. Мне кажется, что все греческие философы по большому счёту только этим и занимались, но этот Гроза Школьников и Студентов в своих смелых убеждениях рассуждал, скажем, о прянике так: пряник состоит из маленьких пряников, и даже от этих маленьких пряников можно отщипнуть ещё меньшие, от тех - совсем крошечные, от крошечных вообще миниатюрные и так далее до бесконечности. Но Демокрит в корне не соглашался, и считал что существуют пряники-атомы, дальше которых любой пряник не разделить.
Ну и черт с ними, с философами, они в конце концов существуют лишь в учебниках.
Сейчас мы будем обсуждать реальные вещи.
И пряники.
Чтобы не растекаться мыслью по древу - буду краток. Джон Дальтон в 1803 году сказал что атомы объединяются в молекулы. Спасибо, Джон. Некий Дж. Дж. Томсон в начале ХХ века открыл электрон и то, что он весит в тысячу раз меньше атома. Молодец, Дж. Дж. Потом благодаря таким учёным, как, хотя бы, Розерфорд и Чедвик мы узнали о ядре атома, что оно состоит из протонов и нейтронов. Отлично.
Имена и открытия того, что мы-то с вами давно знаем, это скучно, но сейчас будет веселей!
Итак, берем протон (часть ядра, части атома, части молекулы, части этой буквы на твоём дисплее!). Казалось бы, он прост и неказист, но нет, мы уже знаем, что и он состоит из некоторых частиц! (Аристотель усмехается, Демокрит нервничает) На арене нашего познания появляются они - кварки! Напрягите ваше абстрактное мышление, сейчас начнётся кое-что загадочное и непонятное. Итак, берём кварк. Он обладает цветом и ароматом. Наш кварк может быть красным, зелёным или синим. Естественно, кварк не обладает собственно цветом, он меньше чем длина световой волны, просто даже учёным надоели скучные греческие названия. Неожиданно? То ли ещё будет! Нам известно шесть ароматов: нижний, верхний, истинный, прелестный, странный, очарованный. Я не шучу, они в самом деле так называются.
Соответсвенно, кроме цвета нашего кварка, он ещё и "пахнет". К сожалению, большинство кварков, что составляют нейтроны и протоны, состоят только из верхних (u-кварк) и нижних (d) кварков. Остальные кварки тяжелые и с ними каши не сваришь.
Да, представить только, из чего мы состоим, и голова кругом пойдет. Кажется, что чем меньше частицы, которые мы изучаем, тем сложнее и непонятней становится мир, в котором мы живём. Ещё две интересные и удивительные характеристики микромира - и мы перейдем к пряникам.
Туманность "Конская голова"
Касательно элементарных частиц издавна существовало две теории. Одни учёные говорили, что электрончик - это частица, и он летает себе по орбите ядра атома и всё. Другие учёные говорили, что электрон отнюдь не частица, но описывается уравнением волны. Заряд там или ещё что такое. В итоге никто не мог доказать свою правоту, так как электрон и в самом деле в некоторых случаях описывается уравнением волны, но в других случаях действует как частица и воловой теорией совсем не предсказывается, и единой системы, как его описать, не существует. Вот так и получился квантово-волновой дуализм - нечто среднее между материальной частицей и нематериальной волной.
А ещё элементарные частицы имеют такую характеристику, как спин (от англ. spin - крутиться). Частицы обладают значениями спина в одну вторую, один и два. Почему спин и почему такие числа? Сейчас объясню на примере. Возьмём пряник. Внимательно на него посмотрим. Если его немного повернуть, то мы увидим уже не такой пряник. Но если его повернуть на целый оборот, т.е. 360*, мы увидим точно такой же пряник. В этом случае спин пряника равен единице. Если мы пряник повернём только на 180*, т.е. на полоборота, и вдруг увидим такой же пряник, то этот пряник обладает спином в одну вторую. Вроде понятно? Но оказывается, бывают такие пряники, которые, если их повернуть на 360*, не окажутся такими же, как прежде! И только если такой пряник повернуть ещё на 360*, мы с облегчением увидим первоначальный пряник. Это называется спин равен двум.
Наверняка в процессе чтения сего опуса кому-то да захотелось получить пряников, да при этом желательно не вставая со стула. Что ж, ваше желание вполне понятно, так что давайте рассмотрим, что бы вдруг произошло, если бы желание вдруг исполнилось.
Известно, что вся энергия Вселенной, огромной и бесконечной, равна всего лишь нулю. Это называется закон сохранения энергии. Из положительной энергии состоит материя, а её перевес в сторону плюса компенсируют гравитационные силы. Посмотрите на примере: два пряника вблизи друг друга обладают меньшей энергией, чем те же два пряника, но поодаль, ведь нам надо затратить силу, чтобы разнести их. Если потокать энергии гравитации, хотя она и чрезмерно мала в данном пряничном случае, то два пряника врежутся друг в друга и сожмутся, и здесь будьте внимательны, так как мы можем лишиться обоих пряников!!! Такая потеря будет оттого, что отрицательная сила гравитации полностью компенсирует положительную энергию, из которой сделана материя.
Но не всё так просто. Чтобы из ничего сделать, скажем, полкило пряников, не считая силу на преобразование энтропии (ну, созданию порядка, или структуры пряника из хаоса частиц), мы должны затратить некоторое количество энергии. Какое же? Давайте посчитаем. Известно, что энергия равна массе, умноженной на скорость света в квадрате. Иначе, E=mc^2. Спасибо, Эйнштейн! Скорость света нам известна, она равна 299 792 458 м / с, а масса желаемых нами пряников - полкило. Путём высчитываний и подсчётов мы получаем необходимую нам энергию - 4.49377589 × 10^16 Дж (очень много). Чтобы представить, что это за энергия, я скажу так: этой энергии хватит на то, чтобы вскипятить 10 миллиардов 735 миллионов 630 тысяч 601 тонну воды (и ещё 210 литров). Хм, стоит ли того полкило пряников?
Но есть и другой способ, который мне кажется более интересным. Он заключается в том, чтобы создать одновременно уравновешенные друг с другом полкило пряников и полкило антипряников! Вместе они образуют ничто, соответственно из ничто их можно образовывать (наверно). Главное - быстро их разнести друг от друга и не дать соприкасаться. Ведь антипряники состоят из античастиц! Античастицы - это злые братья-близнецы наших частиц, и не дай бог им встретиться. Вот поэтому и необходимо держать пряники и антипряники порознь, ведь если они будут взаимодействовать, то все пряники аннигилируют в ослепительной вспышке света!!! Да, и не рекомендую есть антипряники, это может быть опасно для здоровья...
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель...
А.С. Пушкин
А ведь ещё есть виртуальные частицы, например фотоны и гравитоны. Есть легчайшие частицы, такие как нейтрино и антинейтрино соответственно. А ещё есть весёлая и забавная скорость света и точки сингулярности, где кривизна пространства времени бесконечна и законы физики просто не действуют. Есть загадочные чёрные дыры с горизонтом событий на границах и практически бесконечно плотные нейтронные звезды размером с пол-Москвы и массой во всю нашу Солнечную систему. Есть "кротовые норы", при помощи которых, существует такая вероятность, можно телепортироваться. И пряники тоже есть.
Пожалуй, на сегодня всё. Поздравляю тех, кто смог всё дочитать до конца не достигая коллапса сознания и полной аннигиляции мозга. Спасибо за внимание, заходите ещё!
Пост построен благодаря даже ещё не дочитанной мною книжке "Краткая история времени" Стивена Хоукена, за что ему тоже спасибо!