#ияи_ран_в_сми

#inr_ras_in_media

Ловцы неуловимого. Возможности Галлий-германиевого нейтринного телескопа

Старший научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, участник эксперимента по изучению свойств нейтрино, канд. техн. наук Илья Мирмов отвечает на вопросы выпускающего редактора ТрВ-Наука Максима Борисова. Видеозапись беседы: https://youtu.be/vDqJ1SoJrVU
Текстовая версия интервью:
https://www.trv-science.ru/2024/07/lovczy-neulovimogo-vozmozhnosti-gallij-germanievogo-nejtrinnogo-teleskopa/

#А_вы_знали, что помимо Принципа Паули существует Эффект Паули? Суть эффекта состоит в том, что присутствие некоторых людей способно негативно влиять на ход экспериментов и работу точных приборов. Название эффект получил в честь нобелевского лауреата, австро-швейцарского физика-теоретика Вольфганга Паули, одного из самых блестящих физиков, которые когда-либо жили.

Он был первым, кто предположил существование нейтрино в 1930 году, получил Нобелевскую премию по физике в 1945 году, получил медаль Макса Планка в 1958 году и сыграл важную роль в развитии многих областей теоретической физики и квантовой теории.

Помимо науки он прославился среди коллег тем, что приносил неудачу их экспериментам. Почти всегда, когда Паули входил в лабораторию, все ломалось, электрические системы выходили из строя или коротили, стаканы трескались, горелки Бунзена не зажигались, оборудование либо переставало работать, либо испытывало какие-то помехи, даже возникали пожары.

Коллеги в шутку назвали это "эффектом Паули" и вывели определение: "Вольфганг Паули и приборы не могут одновременно находиться в одном помещении" — по аналогии с принципом Паули, согласно которому два или более идентичных фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии в квантовой системе.

В разных документах упоминается несколько интересных случаев, связанных с этим:

Паули навестил своего друга Вальтера Бааде в Гамбургской обсерватории, и там сломался телескоп.

В Принстонском институте перспективных исследований во время визита Паули загорелся циклотронный ускоритель элементарных частиц и горел более 6 часов, прежде чем был потушен.

Другой, наиболее яркий случай проявления эффекта Паули, хорошо известный в кругах ученых, произошел в Гёттингене. Однажды в лаборатории Джеймса Франка сложный экспериментальный прибор для изучения атомных явлений по совершенно необъяснимой причине вышел из строя. Вольфганг Паули во время проведения эксперимента не находился в лаборатории, и Франк написал о случившемся Паули в Цюрих. В ответном письме Паули написал, что ездил в Данию к Нильсу Бору, но именно во время загадочной поломки прибора в лаборатории Франка — поезд, в котором ехал Паули, совершил остановку в Гёттингене.

Близкий друг физика Отто Штерн просто запретил ему посещать свою лабораторию.

Студенты Паули, решив проверить эффект, соединили дверь в аудитории, где он читал лекцию, с настенными часами через реле таким образом, что, когда открывается дверь, часы замедляли свой ход. Он пришёл, провел, как и планировал лекцию, а время сверял по тем самым часам. Потом выяснилось часы так и не замедлили ход, вышло из строя управлявшее реле.
Позже студенты сделали другой механизм. Они связали дверь с люстрой. Когда дверь открывалась, люстра должна была падать. Но когда дверь открыл Паули, ничего не произошло. В механизме что-то сломалось.
Сам Паули увидел сложную конструкцию и сказал: "Как я понимаю, вы только что доказали эффект Паули".

Друзья Вольфганга Паули неоднократно упоминали в своих записях о том, что и сам физик с интересом относился к своим «паранормальным способностям». Их источник он искал в макро-психокинетических явлениях. Позднее, исследования Паули подтолкнули ученого к написанию статьи «История физики», в которой он попытался сопоставить психологию и физику — психические способности человека и физические реакции.

Поздравляем Екатерину Андреевну Крюкову и Николая Сергеевича Мартыненко с присуждением им медалей Российской академии наук с премиями за их выдающиеся работы в области ядерной физики для молодых ученых и общей физики и астрономии для студентов!🏆🏅🎉

Российская академия наук за лучшие научные работы ежегодно присуждает 21 медаль с премиями молодым ученым и 21 медаль с премиями студентам высших учебных заведений в целях выявления и поддержки талантливых молодых исследователей, содействия профессиональному росту научной молодежи, поощрения творческой активности молодых ученых и студентов высших учебных заведении России в проведении научных исследований. Таблица с итогами конкурса размещена на сайте
https://young-sci-medal.ras.ru/-itogi-konkursa-2023-goda/

Постановлением Президиума РАН от 25 июня 2024 года № 135 медаль РАН по направлению «Ядерная физика» за работу «Поиски новой физики с помощью ускорительных экспериментов и космологических наблюдений» присуждена молодой ученой Екатерине Андреевне Крюковой (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт ядерных исследований Российской академии наук»); также медаль РАН и молодежная премия для обучающихся по программам высшего образования России по направлению «Общая физика и астрономия» за работу «Окологалактический газ и многоканальная астрономия» вручены студенту кафедры физики частиц и космологии физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова Николаю Сергеевичу Мартыненко (базовым институтом кафедры является Институт ядерных исследований РАН).

Это замечательное достижение и заслуженное признание труда и таланта молодых ученых ИЯИ РАН.

#А_вы_знали почему горячая вода замерзает быстрее холодной?
Если сейчас вы возьмете два стакана — один с холодной водой, а другой с кипятком, — поставите их в морозилку и будете замерять через каждую минуту их температуру, то увидите, что горячий стакан в определенный момент начнет остывать быстрее холодного. Казалось бы, температура воды не должна влиять на скорость ее остывания, однако это не так.

Этот парадокс известен еще со времен Аристотеля, но название ему дали только в 1963 году. Эрасто Мпембма, 13-летний школьник из Магабмы (нынешняя Танзания) делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить мороженое – вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. Мпемба промедлил с выполнением первой части задания и поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

Об этом странном эффекте он сообщил профессору Деннису Осборну, которого пригласили в школу прочитать лекцию по физике. Сначала профессор не поверил школьнику, однако поставил эксперимент с замерзающей водой и убедился в существовании эффекта. После этого Мпемба и Осборн опубликовали в журнале «Physical Eduction» статью с результатами эксперимента, а за описанным эффектом закрепилось название «эффект Мпембы».

Объяснить или опровергнуть этот эффект ученые не могут до сих пор.

Из-за сложности эффекта Мпембы физики до сих пор не понимают, за счет чего он возникает. Различные исследовательские группы списывали этот эффект на испарение, переохлаждение, конвекцию, растворенные в жидкости примеси и даже на водородные связи между молекулами воды.

Более того, некоторые ученые считают, что эффект Мпембы недостаточно строго сформулирован, чтобы можно было заявлять о его существовании.

Студенты и молодые исследователи познакомились с актуальными концепциями эволюции Вселенной и устройства микромира на школе НЦФМ

Коллеги и ученики выдающегося физика-теоретика Валерия Анатольевича Рубакова рассказали студентам и молодым учёным о новейших результатах изучения мира на уровне кварков и об актуальных концепциях происхождения и эволюции Вселенной

Свыше 70 студентов и молодых исследователей обсудили актуальные вопросы квантовой теории поля, физики частиц и космологии с ведущими учёными на II Школе Национального центра физики и математики по физике элементарных частиц и космологии имени академика Валерия Анатольевича Рубакова в Сарове. Школа прошла с 8 по 12 июля 2024 года в НЦФМ при поддержке Госкорпорации «Росатом», Института ядерных исследований РАН, НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ и НИЯУ МИФИ в рамках Десятилетия науки и технологий.

Вклад академика РАН Валерия Рубакова в понимание устройства Вселенной огромен, его работы о многомерных мирах, гравитационных волнах и других вопросах физики частиц и физики высоких энергий, квантовой теории поля и современной космологии отмечены самыми престижными научными премиями и наградами.

✨ Читать полностью репортаж со школы.

Фото и лекции.
Сайт школы.
Сборник тезисов всех выступающих в файле.

#школы_НЦФМ

О физике частиц и космологии на канале НЦФМ

#А_вы_знали, что вода может кипеть и замерзать одновременно? Это явление известно как тройная точка воды. Оно происходит при очень специфическом давлении и температуре, когда вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — твёрдом, жидком и газообразном состояниях.

Тройная точка воды достигается при температуре 273,16 К (0,01 °C) и давлении в 611,657 паскалей. Этот уникальный феномен не только демонстрирует необычное поведение воды, но и служит критической фиксированной точкой в научном определении температурной шкалы Кельвина, самой основной единицы температуры в физике. И поэтому может использоваться в качестве реперной (то есть опорной), например, для калибровки приборов. Более того, с 1967 года и до изменения определений основных единиц СИ, вступившего в силу в 2019 году, на температуру тройной точки воды опиралось определение основной единицы температуры — кельвина: температура тройной точки воды была зафиксирована как ровно 273,16 К. В результате изменения определения кельвина температура тройной точки воды вновь стала экспериментально определяемой величиной. Однако её численное значение не изменилось: оно по-прежнему равно 273,16 К с погрешностью порядка 0,0001 К.

Как видно из параметров тройной точки воды, при нормальных для человека условиях равновесное сосуществование льда, водяного пара и жидкой воды невозможно. Это обстоятельство вроде бы противоречит обыденным наблюдениям — лёд, вода и пар при температуре около 0 °C наблюдаются одновременно. Но противоречия нет — состояние тройной точки относится только к чистому веществу, т.е. когда в заданной среде нет других веществ. В бытовых же условиях вода сосуществует с воздухом, который «берёт на себя» создание атмосферного давления; при этом парциальное давление водяного пара может быть сколь угодно низким. Кроме того, в бытовых условиях кажущееся равновесное состояние таковым не является, т.к. имеет временный характер, и через определенное время любое вещество принимает вид одной из фаз.

Тройная точка подчеркивает сложность и многообразие состояний вещества, а также важность точных условий для их достижения.

#ияи_ран_в_сми

#inr_ras_in_media

Новейшие алгоритмы для нейросети, разработанные Российскими астрофизиками, позволят значительно повысить эффективность работы байкальского нейтринного телескопа Baikal-GVD. В разработке алгоритма участвовали специалисты Института ядерных исследований РАН, Объединенного института ядерных исследований и Московского физико-технического института. Нейросети помогут отделять целевые сигналы от шумов, возникающих из-за натуральной люминесценции воды и частиц, образующихся в результате атмосферных явлений. Подробнее по ссылке.
https://www.ferra.ru/news/v-rossii/rossiiskie-astrofiziki-uluchshili-neitrinnyi-teleskop-baikal-gvd-20-08-2024.htm?utm_source=yxnews&utm_medium=mobile

#А_вы_знали, что Исаак Ньютон, гений, портрет которого висел над столом Альберта Эйнштейна, был также одним из главных борцов с преступностью в Англии семнадцатого века?

Исаак Ньютон для нас прежде всего мировой ученый. Однако этот гений науки в течение нескольких десятков лет занимал пост смотрителя, а затем мастера Монетного Двора Его Величества. Ньютон провёл масштабную денежную реформу и успешно боролся с фальшивомонетчиками.

К концу XVII века в Англии большинство населения использовало в качестве основной денежной единицы гроуты — серебряные монеты в четыре пенса. Они изготавливались путем штамповки серебряного кружка, однако из-за неточности процесса и неоднородности материала, гроуты часто получались разными по форме и размеру. Это создавало возможности для фальшивомонетчиков, которые могли подделывать монеты, обрезая их и используя более дешевый металл. К тому времени около каждого десятого гроута в Англии был поддельным, а настоящие монеты весили меньше положенного.

В XVII веке в Англии была введена машинная штамповка монет, что позволило улучшить их качество и форму. Первая партия отчеканенных монет исчезла, едва покинув монетный двор: её разобрали фальшивомонетчики для переплавки и изготовления поддельных гроутов старой чеканки. То же произошло и со второй, и с третьей партией, и чем больше гроутов чеканили, тем больше в стране появлялось поддельных монет.

Было принято решение в кратчайшие сроки изъять из оборота все старые гроуты, заменив их новыми. В начале 1696 года канцлер казначейства Чарльз Монтегю, граф Галифакс, предложил чеканить 15 000 фунтов в неделю, что было невозможным для Монетного двора. 13 апреля 1696 года Вильгельм III, король Англии и Шотландии с подачи Чарльза Монтегю утвердил Исаака Ньютона, профессора Кембриджского университета, эсквайра в должности смотрителя Монетного двора. Он построил новый плавильный цех, закупил и установил новое оборудование. Ньютон установил, что при ритме работы пресса с частотой ударов человеческого сердца люди работают с максимальной производительностью и этому темпу он подчинил не только пресс, но и весь производственный цикл.

К концу лета 1996 года Монетный двор выпускал в неделю не 15.000 фунтов в неделю, как планировалось, а 100.000! Большая часть гроутов была перечеканена уже к концу 1697 года, окончательно проект был завершён к концу 1698 года. Весной 1699 года Монетный двор продал ранее купленное дополнительное оборудование за ненадобностью.

Исаак Ньютон получил разрешение на создание при Монетном дворе собственной тюрьмы и полиции, расследовавшей всевозможные финансовые преступления и нарушения по всей стране. Он возродил традиционное наказание в виде смертной казни через повешение, вытягивание и четвертование, а также создал свою собственную секретную службу для борьбы с фальшивомонетчиками. Ньютон лично участвовал в расследованиях, встречаясь с осведомителями, проводя допросы и вербуя новых агентов. Эта служба обошлась ему в значительную сумму, но привела к осуждению более 100 фальшивомонетчиков и значительному сокращению количества поддельных денег в Англии.

Этих мер было достаточно, чтобы удержать большинство, но не главного преступника, короля фальшивомонетчиков Уильяма Чалонера. Его подделки отличались высоким качеством и минимальным риском обнаружения, что принесло ему огромное богатство. Ньютон собрал на Чалонера досье.

3 марта 1699 года Чалонер предстал перед судом. К барьеру один за другим подходили представляемые Ньютоном свидетели и клялись на Библии, что видели /слышали, что Чалонер изготовлял гроуты/шиллинги/кроны/пистоли пять/семь/десять лет назад и череде свидетелей казалось, не будет конца.

Чалонер был повешен в Тайберне в марте 1699 года. Вскоре после этого Ньютон получил высшую должность в Монетном Дворе Его Величества., которую он занимал до своей смерти в 1727 году.

#А_вы_знали, что гениальный физик Ричард Фейнман, помимо науки, играл на банджо, писал картины, участвовал в психологических экспериментах, немного поработал в качестве молекулярного биолога, приложил свои силы к расшифровке письменности майя и развил навыки взлома замков до такого уровня, что в один день сумел открыть все сейфы с совершенно секретной документацией по Манхетэннскому проекту?

Лауреат Нобелевской премии по физике Ричард Фейнман начал заниматься взломом сейфов, работая над проектом атомной бомбы под кодовым названием «Манхетэннский проект» в США в Лос-Аламосе во время Второй мировой войны. Хобби увлекало его, и он посвятил целую главу своих автобиографических мемуаров историям, связанным с взломанными им сейфами.

В самом начале о безопасности данных не особо думали. Важные документы хранились в картотечных шкафах, которые запирались только на простой навесной замок. Ричард Фейнман самостоятельно научился вскрывать основные штифтовые и цилиндровые замки на картотечных шкафах с помощью маленькой отвертки и изогнутой скрепки. Фейнман начал открывать сейфы ради удовольствия, часто оставляя записки внутри, чтобы напомнить своим коллегам, что их секреты не так уж и защищены, как им казалось.

Как позже напишет Фейнман в своем эссе «Взломщик сейфов встречает взломщика сейфов»:
Чтобы продемонстрировать, что замки ничего не значат, всякий раз, когда мне нужен был чей-то отчет, а его не было рядом, я просто заходил в его кабинет, открывал картотечный шкаф и доставал его. Когда я заканчивал, я возвращал его тому парню: «Спасибо за отчет».
«Где ты это взял?»
«Из вашего картотечного шкафа».
«Но я его запер!»
«Я знаю, что ты запер его. Замки никуда не годятся».

Через 18 месяцев высшее руководство заказало новые сейфы, которые могли похвастаться 1 000 000 возможных комбинаций. Но Фейнман систематически изучал новые замки, и в конце концов, спустя небольшое количество времени, он мог открывать любой замок по своему желанию. В качестве шутки он оставил записку в одном из сейфов своего начальника — генерала Лесли Гровса, в которой говорилось: «Я одолжил документ № LA4312 – Фейнман – взломщик сейфов».

«Я открыл сейфы, в которых хранились все секреты атомной бомбы: графики производства плутония, процедуры очистки, сколько необходимо материала, как работает бомба, как генерируются нейтроны, какова ее конструкция, размеры — вся информация, которая была известна в Лос-Аламосе!»

Фейнман использовал свой талант для улучшения системы безопасности, показывая коллегам, что стоит быть более внимательными при выборе комбинаций для сейфов. В итоге он стал своего рода "этичным хакером" безопасности в проекте.

Эта история демонстрирует не только ум и любознательность Фейнмана, но и его подход к жизни, в котором он видел возможности для исследования и обучения даже в самых неожиданных ситуациях.