Физика удивительная наука о фактах. Факты, которые логичны, беспристрастны и не нарушены нашими личными предубеждениями. Некоторые из этих фактов настолько удивительны, что мы решили включить их в наш список удивительных физических фактов.
Удивительные факты физики
Если вы хотите узнать больше, подготовка к ЕГЭ по физике с репетитором поможет вам в этом. Вы очень удивитесь, насколько парадоксальна физика и как много секретов она скрывает от непосвященного в ее таинства.
Чем больше вы бегаете, тем больше массы вы набираете
Люди обычно бегают, чтобы сбросить лишнюю массу и быть в форме, но у физики есть объяснение, которое может показаться несколько противоречивым. Согласно концепции изменения массы в зависимости от скорости, чем больше вы ускоряетесь, тем больше массы вы набираете. Это математически и экспериментально доказанный факт.
Но означает ли это, что скоростные гонщики набирают больше массы? Да, они набирают массу, но эта масса незначительна. Чтобы набрать ощутимую массу, вы должны двигаться со скоростью, близкой к скорости света. Предположим, вы хотите удвоить свою массу, тогда ваша скорость должна быть равна почти 87% скорости света. Это будет 260 миллионов метров в секунду, так что забудьте об этом!
Если вы хотите посчитать математически, вы можете пойти сюда. Введите значение скорости через скорость света и получите массу.
Вселенная, которую вы видите и чувствуете, составляет менее 5% от общей картины
Вы можете видеть, насколько обширна Вселенная, наблюдая за множеством массивных космических объектов. Вы только посмотрите на нашу Землю, она такая большая, что вы не можете полностью изучить ее за всю свою жизнь. Теперь, когда вы смотрите на небо и наблюдаете этот космос, вы понимаете, насколько вы крошечны. Но это все? Нет, вещи, которые вы видите и чувствуете, составляют менее 5 процентов всей Вселенной.
Теперь возникает вопрос, что еще мы не можем видеть? Это темная материя и темная энергия. Эти формы материи и энергии не наблюдаются, но необходимы для того, чтобы наши наблюдения согласовывались с нашими знаниями. У нас есть целая статья о них здесь, если вы хотите проверить, чтобы узнать.
Некоторые частицы могут общаться быстрее света
По словам Альберта Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее света. Это кажется правдоподобным, потому что скорость света составляет около 300 миллионов метров в секунду. Эта скорость абсолютно безумна, самый быстрый рекорд скорости на земле составляет около 341 метра в секунду, а в воздухе — около 3100 метров в секунду (беспилотный летательный аппарат). Итак, как что-то может преодолеть эту скорость?
В квантовом мире частицы способны осуществлять такую связь. С помощью явления, называемого квантовой запутанностью, они могут это сделать. Две запутанные частицы могут мгновенно обмениваться информацией независимо от расстояния между ними. Из-за скорости, а также из соображений безопасности этот метод связи находится в экспериментальной фазе для высоко конфиденциальной связи.
Время замирает внутри черной дыры
Одним из самых революционных открытий 20-го века была относительность времени. В некоторых фильмах вы видели, что время останавливается, замирает, представьте, например, вспышку, время для него может идти медленно. Физика может объяснить это, если вы думаете, что это глупо. Жизнь была бы прекрасна, если бы можно было остановить время, не так ли?
Это возможно внутри черной дыры, на горизонте событий. Но это немного сложно, не для того, кто падает в черную дыру, а для дальнего наблюдателя время внутри замирает. Это возможно из-за гравитационного замедления времени. Для черных дыр время в секунду становится бесконечно длинным, что означает существование сингулярности, а это означает, что время имеет тенденцию замерзать. Таким образом, удаленный наблюдатель будет наблюдать время, почти остановившееся или застывшее внутри черной дыры.
Сатурн может плавать в воде, как лед
Сатурн — огромная планета, вторая по величине среди восьми планет Солнечной системы. Если рассматривать плотность, то это единственная планета, плотность которой меньше плотности воды, т.е. 0,7 г/см3 (плотность воды 1 г/см3). А согласно теории флотации, в этой жидкости плавает вещество с меньшей плотностью, чем у жидкости.
Таким образом, он мог буквально плавать по воде. Конечно, должно быть достаточно большое море воды, чтобы Сатурн мог плавать. Но если оно есть, Сатурн будет плавать, в то время как все остальные планеты утонут.
Сталь более эластична, чем резина
Обычно мы понимаем, что материал эластичен, если он поддается растяжению и быстро восстанавливает свою форму при снятии растягивающей силы. Согласно физике, упругость — это свойство материала восстанавливать свою форму после деформации. Возможно, вы не поверите, что сталь эластична по своей природе, но физика утверждает, что это действительно так.
На самом деле сталь намного эластичнее резины. По этой причине она используется для строительства мостов и зданий. При деформации оно может быстрее восстанавливать свою первоначальную форму, лучше, чем резина.
Часы на Юпитере идут медленнее, чем на Земле
Время – величина относительная. Его измерение может меняться в зависимости от того, насколько быстро вы движетесь, точно так же, как масса, как упоминалось ранее. Кроме того, его измерение зависит от гравитационного поля, вокруг которого оно измеряется.
Согласно гравитационному замедлению времени, чем сильнее гравитационное поле, тем медленнее течет время. Если мы сравним Юпитер и Землю, Юпитер массивен и, следовательно, имеет более сильное гравитационное поле, чем у Земли. Итак, согласно физике, часы на Юпитере должны идти медленнее, чем на Земле.
Но разница в измерении в таком случае невелика. Вы не можете отправиться на Юпитер, чтобы жить дальше. Чтобы иметь наблюдаемые эффекты при измерении времени, гравитационное поле должно быть чрезвычайно большим.
Частицы могут вести себя по-разному при наблюдении
Когда дело доходит до квантового мира, все становится странным, очень странным. В квантовой физике есть много вещей, которые могут составить список удивительных физических фактов. Частицы, такие как электроны, ведут себя как растянутая волна, а также как локализованные частицы. Это свойство физики называют двойственностью. Благодаря этому они выглядят по-разному, как волна, когда мы не смотрим на них, и как волна, когда мы смотрим на них. Это похоже на то, что частицы знают, если мы смотрим на них. Это известно как эффект наблюдателя.
Итак, когда вы смотрите на электрон, то есть используете детектор для его обнаружения, он ведет себя как частица. Однако вы обнаружите, что он показывает свойства волны, когда вы не наблюдаете с помощью детектора. Это можно объяснить двух щелевым экспериментом.
Если вы точно знаете, с какой скоростью вы движетесь, вы не можете точно знать, где вы находитесь
Неопределенность изобилует во всем квантовом мире. Вы не можете знать положение и скорость частицы, такой как электрон, одновременно. Это называется принципом неопределенности Гейзенберга. Это означает, что если вы знаете, как быстро вы движетесь, вы не можете знать, где вы находитесь, и наоборот. Однако он обобщается на любые две не коммутирующие переменные.
Это чисто квантовомеханическое понимание. Итак, в квантовомеханической системе скорость (импульс) и положение не имеют одной и той же собственной функции. Это означает, что когда мы пытаемся вычислить его с помощью квантовомеханических операторов, в этом собственном состоянии может быть известно только одно значение. Полное объяснение можно найти в нашей статье о принципе неопределенности.
Вода может кипеть и замерзать при одной и той же температуре
Вода может замерзать и кипеть при одной и той же температуре. Эта температура, а также значение давления соответствуют точке, называемой тройной точкой. В этот момент сосуществуют все три фазы: лед, жидкость и водяной пар. Это означает, что вода может кипеть, а также замерзать при этой температуре.
Понижение давления может привести к снижению температуры кипения и повышению точки замерзания. Так, при температуре 273,16 К (0,01 С или 32,02 F) и давлении 0,006 Па вода может замерзнуть так же, как и закипеть. Все три состояния воды сосуществуют. Это касается не только воды, но и других вещей.
В космосе мы стареем медленно
Вы, должно быть, заметили в научно-фантастическом фильме, таком как «Интерстеллар», что когда люди отправляются в космос, а возвращаются через… скажем, 10 земных лет, они почти не стареют. Однако степень, в которой они, кажется, не стареют, может быть некоторым преувеличением, процесс старения в космосе на самом деле медленнее, чем на Земле.
Все это объясняется теорией замедления времени. Теория замедления времени говорит, что время является относительной величиной. Это означает, что измерение времени между двумя разными событиями двумя разными наблюдателями зависит от гравитационного поля, в котором они находятся, и скорости, с которой они движутся.
