Tunel aerodynamiczny, pozwalający badać obiekty przy opływie powietrza o prędkości 180 km/h, uruchomiono na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej. Instalacja będzie służyć do badań i dydaktyki oraz prowadzenia testów dla przemysłu.
Budowa tunelu aerodynamicznego kosztowała 1,8 mln zł....
Pole siłowe coraz bliżej :D
Tytuł to trochę żart, bo chodzi o odchudzenie osłon ablacyjnych i zastąpienie ich polem magnetycznym (a właściwie indukowaną osłoną elektromagnetyczną). Ten system ma dużą przyszłość, bo płaszcz plazmowy można dodatkowo kształtować, wpływając na właściwości aerodynamiczne.
Zamiast się rozpisywać, notka z Kopalni Wiedzy - https://kopalniawiedzy.pl/pojazd-kosmiczny-atmosfera-pole-magnetyczne-plazma,37986
Dłuższy artykuł - https://news.uq.edu.au/2025-07-uq-conduct-world-first-tests-effectiveness-magnetic-heat-shields-atmospheric-re-entry-large-spacecraft
#nauka #fizyka #ciekawostki
@ataxbras To już jakiś czas temu było o modyfikacji plazmy w trakcie wejścia w atmosferę za pomocą fal radiowych.
Zaloguj się aby komentować
Trzy nierozwiązane problemy fizyki
1. Natura czasu w kwantowej teorii grawitacji
Pierwsza kwestia dotyczy jednego z najdonioślejszych pytań we współczesnej fizyce – czym właściwie jest czas, gdy próbujemy połączyć ogólną teorię względności (opisującą grawitację) z mechaniką kwantową. A właściwie, czym rzeczywiście jest czas w jakimkolwiek ujęciu. Czy czas jest po prostu oddzielnym parametrem tła, według którego wszystko się dzieje? A może czas jest czymś dynamicznym, zmieniającym się razem z przestrzenią i materią? Istnieją też postulaty, wedle których czas w ogóle nie istnieje fundamentalnie – jest zjawiskiem powstającym z innych, głębszych procesów zachodzących we wszechświecie.
2. Eksperyment SAGE z neutrino i galem
Problem jest z pozoru prosty - dlaczego eksperyment SAGE (polegający na wychwytywaniu neutrin przez gal) daje wyniki inne, niż przewidywane – otrzymuje się tylko 75% oczekiwanej ilości germanu. Ten problem nie dotyczy filozofii fizyki, lecz konkretnego, mierzalnego zjawiska: eksperymentatorzy bardzo dokładnie wiedzą, czego się spodziewają, ale wyniki nie zgadzają się z teorią. Powód deficytu nie jest znany, a kolejne eksperymenty wykluczyły jedynie proponowane wyjaśnienia.
3. Dlaczego metal rośnie włosy?
Ten problem jest z pozoru równie banalny, jak poprzedni. Lepiej, jest makroskopowy i obserwowany globalnie, nie tylko przez fizyków w super wypasionych laboratoriach, ale przez elektryków i elektroników (może @myoniwy ma jakieś doświadczenia z gąszczem włosków :D). Niektóre metale, jak cyna, cynk, antymon, itp. potrafią spontanicznie "zapuścić włosy/wąsy"? Chodzi tu o zjawisko powstawania drobnych, cienkich włosków (whiskers) wyrastających z powierzchni metali. Problem jest bardzo praktyczny – takie włoski mogą powodować zwarcia w urządzeniach elektrycznych (i je powodują), a na ten moment nie ma dobrego wyjaśnienia, dlaczego tak się dzieje.
#okazjonalnexkcd #fizyka #nauka #ciekawostki
@ataxbras Obowiązkowo trzeba wstawić
@ataxbras co do włosków na metalu:
podobno dobrze chroni przed nimi dodatek ołowiu do cyny którą sie to lutuje, ale z uwagi na szkodliwość dla pracowników fabryk z tego zrezygnowano. Kiedy nowa elektronika zaczęła mieć problemy przez włoski wrócono do skromnej domieszki ołowiu (bodajże 2%)
@ataxbras Do punktu 3 o whiskersach:
Zaloguj się aby komentować
10 mitów fizycznych od Sabiny
https://www.youtube.com/watch?v=AVzRInnp5y0
Dziś niedzielnie, czyli nawet poniżej 30%
Sabina wyjaśnia 10 popularnych mitów fizycznych, które nie są faktami wbrew temu co często można przeczytać, czy obejrzeć.
No dobra, upraszcza w paru sprawach za bardzo - ale w gruncie rzeczy ma rację, bo te chwytliwe hasełka w mitach zaciemniają rzeczywisty obraz tym, którzy mogliby chcieć się czegoś dowiedzieć.
#fizyka #ciekawostki #niemraodfizy #nauka
Zaloguj się aby komentować
#ciekawostki
#fizyka
#wyzwanie
Szykuje się chyba nowa seria tiktokiwych wyzwań
@Heterodyna kamerton, już z bajek/komiksów 30 lat temu się tego nauczyłem
Zaloguj się aby komentować
Nowa bateria, ale nie taka, jak myślicie
https://www.eurekalert.org/news-releases/1089919
Oto przed Wami bateryjka do splątania kwantowego, która umożliwia wykorzystanie w mechanice kwantowej cyklu podobnego do cyklu Carnota - https://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle. Każdy kto grzebał przy Passacie starego kojarzy (a przynajmniej powinien kojarzyć) pętlę histerezy tego cyklu.
Międzynarodowy zespół naukowców (z wiodącą rolą Wydziału Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego) odkrył zasadę rządzącą fizyką kwantową, analogiczną do drugiej zasady termodynamiki, która rządzi manipulacją splątaniem kwantowym. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters, pokazują, że splątanie – kluczowa cecha mechaniki kwantowej umożliwiająca m.in. teleportację kwantową i kryptografię – może być manipulowane w sposób odwracalny, podobnie jak energia w klasycznej termodynamice. Dotychczas uważano, że przy standardowych operacjach lokalnych i komunikacji klasycznej (LOCC) takie przekształcenia są nieodwracalne.
Przełom nastąpił dzięki wprowadzeniu pojęcia „baterii splątania”, czyli współdzielonego układu kwantowego, który może magazynować i dostarczać splątanie podczas transformacji stanów. Dzięki temu naukowcy udowodnili, że każda transformacja splątania stanów mieszanych może być przeprowadzona w pełni odwracalnie, co rozwiązuje wieloletni spór w teorii informacji kwantowej. Odkrycie to otwiera nowe możliwości efektywnego zarządzania zasobami kwantowymi i może mieć znaczenie dla rozwoju zaawansowanych sieci kwantowych oraz przyszłych technologii kwantowych.
I to jest duże "coś", bo odwracalność pozwoli na jeszcze ciekawsze triki w obliczeniach kwantowych.
#fizyka #fizykakwantowa #ciekawostki #nauka
Moze ktos pojasnic na czym polega ta odwracalnosc?
Zaloguj się aby komentować
Kartezjusz kontra spinory
Kartezjusza zna pewnie każdy i każdy czytał jego Discours de la méthode. W każdym razie tak by było w idealnym świecie materialistów. Na szczęście, prace tego bluźniercy były na indeksie ksiąg zakazanych aż do 1966 roku, dzięki czemu wiele duszyczek nie poznało jego ohydnych poglądów i osiągnięć. Zupełnie nie mogę zrozumieć, dlaczego w Polsce używa się kartezjańskiego (sic!) układu współrzędnych. Myślę, że powinien zostać zakazany (tu emotka szczerzenia zębów, bo emotki spadły z rowerka).
Jego obrzydliwe pomysły niestety przetrwały, zatruwając umysły biednych matematyków (i nie tylko nich). Do tego stopnia, że opublikowali niedawno rozwiązanie trzystuosiemdziesięcioletniego problemu przez tegoż heretyka sformułowanego. Problem dotyczy wzajemnego stosunku promieni stykających się ze sobą okręgów na płaszczyźnie. Do tego roku nie było znane rozwiązanie generalizujące dla dowolnej liczby okręgów. A teraz już jest znane, dzięki autorom przywołanej pracy i spinorom.
Czymże są spinory? Że to czarci pomiot, to chyba oczywiste, tym bardziej, że wywodzi się z opisu zjawisk kwantowych (tak, spin). Spinory to takie coś podobnego do wektorów, z tym że w przestrzeni zespolonej i zachowujące się odmiennie niż ich normalni bracia, bo po obrocie układu współrzędnych o 360 stopni zmieniają znak. I dopiero przy obrocie o 720 stopni wracają do pierwotnego stanu (wektor obrócony o 360 stopni jest tym samym wektorem). Najłatwiej wyobrazić je sobie rozmieszczone na wstędze Möbiusa prostopadle do niej. O, tak jak na tym obrazku z wiki: https://en.wikipedia.org/wiki/Spinor#/media/File:Spinor_on_the_circle.png .
Artykuł popularny - https://interestingengineering.com/innovation/mathematicians-solve-380-year-old-puzzle
#matematyka #fizyka #ciekawostki #nauka
Nic nie rozumiem ale czytam uważnie. Ohyda to tak się pisze.
Zaloguj się aby komentować
Czy zdajecie sobie sprawę, że niemal na każdym rynku i w wielu sklepach spożywczych zachodzi niezauważalne gołym okiem wytwarzanie antymaterii? I nie, nie chcę się tu odnosić do filmu „Anioły i demony” na podstawie książki Dana Browna. Film był typową przygodówką, niemającą wiele wspólnego z...
Teraz to, co tygrysy lubią najbardziej, teoria strun i Wielki Zderzacz Hadronów.
Artykuł popularny (dam w komentarzu jego automatyczne streszczenie po polsku, jak tylko je sprawdzę) - https://thedebrief.org/could-the-large-hadron-collider-disprove-string-theory-scientists-say-yes-with-the-right-discovery/
Oryginalna praca - https://journals.aps.org/prresearch/pdf/10.1103/PhysRevResearch.7.023184
Zagadnieniem postawionym przez te artykuły jest, czy można obalić teorię strun (a właściwie każdą teorię z tej działki) jakąś obserwacją, którą można wykonać w zderzaczu. Odpowiedź brzmi - można. Dziękuję, to wszystko
A na poważnie, można bo zaproponowana metoda daje dosyć wygodne narzędzie falsyfikacyjne. Teorie strun (bo jest ich kilka) wykluczają pewne klasy cząstek ze względu na strukturę samych teorii i mechanizmy tworzenia cząstek. W tych teoriach, cząstki są wibracjami wielowymiarowych strun wokół wymiarów zwiniętych. Niezależnie od konkretnej teorii, nie dopuszczają one np. pentapletu z neutralnym fermionem Majorany. Model standardowy też go nie zawiera, ale są konkretne propozycje i opisy - https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.96.095017 lub https://arxiv.org/pdf/1106.1069 .
Wielki zderzacz hadronów ma wystarczającą moc, by wyprodukować pentaplety i nonoplety (400GeV-kilka Tev), więc ta droga falsyfikacji jest jak najbardziej sensowna. Wykrycie takich pentapletów położy wszystkie teorie strun.
#fizyka #technologia #lhc #ciekawostki
@ataxbras Kurde, przypomniałeś mi jak ja k⁎⁎wa głupi byłem i czytałem na stronę LHC propozycje pracy dla programistów C# i k⁎⁎wa w głowie sobie powiedziałem, że "no nie ja jestem miekiszon nie dam rady, kim ja jestem ehh". To była dla mnie pracą marzeń.
Jeszcze fajne są hipotezy o "dziwadełku".
@pokojowonastawionaowca strangelets - tak, ciekawe, czy istnieją. Mało prawdopodobne, żeby LHC je wyprodukowało. Ale zderzacze jonów może kiedyś dadzą radę.
@pokojowonastawionaowca Data analityk petabajtów danych, które pewnie głównie wyglądają jak szum?
No ale sama domena na pewno ciekawsza niż banking czy e-commerce.
Jeśli przy okazji położy model standardowy, to chyba są na to marne szanse? Ten, w przeciwieństwie do teorii strun, dał wiele sprawdzonych później predykcji
Teoria strun kojarzy mi się nomen omen właśnie ze strunami. Czyli jak daleko można naciągnąć struny matematyki, żeby na siłę wyprodukować coś, co przy horrendalnych założeniach może się jakoś tam spinać.
Gdzieś czytałem opinię która do mnie trafia, że do tej pory największe przełomy i odkrycia na gruncie fundamentalnym, były w swej istocie proste, bo najpewniej taka może być ostatecznie rzeczywistość. Prosta w konstrukcji, skomplikowana w możliwościach. A teoria strun jest jakby tego zaprzeczeniem i stawaniem na głowie, żeby naciągnąć każdą strunę, aby tylko na końcu jakimś cudem się to zgrało.
Niemniej to opinia na podstawie tego co czytam, czyli źródeł popularnonaukowych i opinii osób które się znają (jak chociażby ty)
Zaloguj się aby komentować
Artykuł popularny - https://kopalniawiedzy.pl/prawo-Kirchhoffa-promieniowanie-absorpcja-emisja,37960
Artykuł źródłowy - https://arxiv.org/pdf/2501.12947
Tym razem będzie o cieple. Ciepełko lubimy (do pewnego stopnia). Ale z ciepełkiem jest problem taki, że prawo promieniowania cieplnego Kirchhoffa (bo gość bawił się nie tylko układami elektrycznymi) - https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Kirchhoffa_(promieniowanie) - wyklucza swobodne sterowanie jego przepływem.
Może się wydawać, że to mały problem, jednak nasza cywilizacja zależy od maszyn cieplnych dużo bardziej, niż się większości ludzi wydaje. Od turbin parowych w elektrowniach po silnik Passata Twojego starego. Ale to nie wszystko, a właściwie to dopiero początek. Ciepło jest koszmarnym ograniczeniem w elektronice i elektryce (@myoniwy może Wam coś o tym opowiedzieć). Główną przeszkodą w tworzeniu układów scalonych z jeszcze większą ilością tranzystorów w jeszcze większej ilości warstw nie jest tylko rozdzielczość litografii (która jest już i tak blisko limitu kwantowego - muszę o tym kiedyś przy okazji napisać), ale przede wszystkim odprowadzanie ciepła.
I ta praca, którą tu przywołuję jest przełomowa (choć pewnie zniknie w szumie informacyjnym), dużo bardziej niż następny nowy pomysł na baterię. Może niekoniecznie ta praca, może inne metamateriały będą jeszcze lepsze, ale drastyczne złamanie symetrii prawa Kirchoffa jest rzeczywiście doniosłym osiągnięciem, bo pozwoli na arbitralne i skuteczne sterowanie przepływem ciepła. Przełoży się to na elektronikę wysokiej skali integracji, na wydajniejsze ogniwa fotowoltaiczne i wiele innych dziedzin.
#fizyka #ciekawostki #nauka #technologia
Jeśli macie pytania, to zadawajcie je.
Tak przygotowaną próbkę podgrzano do temperatury 267 stopni Celsjusza i poddano oddziaływaniu pola magnetycznego o natężeniu 5T. W takich warunkach stosunek zdolności absorpcji do emisji wyniósł 0,43, podczas gdy zgodnie z prawem Kirchhoffa powinien wynieść 1
To co się z tą energią stało?
@inskpektor Prawo zachowania energii dalej obowiązuje, więc sama energia nie znika magicznie. I właśnie tutaj jest ten główny punkt programu, bo w przypadku absorbcji i emisji zgodnej z prawem Kirchoffa nie mamy wpływu na kierunek emisji. A tutaj mamy i to w znacznym stopniu (1 vs 0.41). Energia może zostać przekazana kierunkowo głębiej w materiał (tak jak w tym przypadku) lub wyemitowana w innej długości fali i w innym kierunku. W tym metamateriale uzyskano nieliniowość emisji i to jest podstawowe osiągnięcie.
Zaloguj się aby komentować
Grawitacja to k⁎⁎wa
tura czasoprzestrzeni
@Deykun no tak bo my budujemy pojęcia. Pojęcia to abstrakcyjne byty opisujące rzeczywistość i kwantyfikatory którymi się posługujemy. W zasadzie to nadajemy rzeczom nazwy nie rozumiejąc ich. Kiedy mówisz grawitacja to posługujesz się kwantyfikatorem i to bardzo dalekim od ideału, ale z drugiej strony takim z jakim jesteś w stanie operować bo raczej nasz umysł nic bardziej złożonego nie będzie w stanie przetwarzać.
Zaloguj się aby komentować
Ciemna materia, ciemna energia, generalnie ciemne sprawy, które kręcą nas najbardziej.
Pojawił się króciutki, 83 strony, raporcik badawczy: https://pole.uchicago.edu/public/data/camphuis25/C25.pdf
A tutaj jego bardziej popularny skrót: https://pursuit.unimelb.edu.au/articles/Growing-evidence-for-evolving-dark-energy-could-inspire-a-new-model-of-the-Universe
Chodzi generalnie o to, czy nasz Wszechświat skończy jako zimna, ciemna i martwa przestrzeń (śmierć termiczna), czy też będzie się rozszerzał wolniej i skończy tak samo, ale zajmie mu to dłużej (niestety, nie ma szans na Big Crunch, w każdym razie, nie w tym modelu) :D.
Wszystko zależy od oceny poziomu ciemnej energii i reszty tego naszego bałaganu. O bilans energetyczny.
Przeprowadzony eksperyment mierzący promieniowanie tła z niespotykaną dotąd dokładnością pokazał ogólną zgodność z modelem ΛCDM, a jednocześnie wskazuje na słabnięcie ciemnej energii. Albo czegokolwiek, co napędza ekspansję Wszechświata. Niezależnie od tego, dlaczego obserwujemy tą ekspansję i czy stoi za tym ciemna energia, czy też inne zjawisko (bo to wcale nie musi być ten czynnik - wspominałem o tym w tym wpisie: https://www.hejto.pl/wpis/https-www-youtube-com-watch-v-kfgwqicae8c-praca-naukowa-o-ktorej-mowi-sabine-jes), spowolnienie, jeśli potwierdzone, wydłuży czas potrzebny do całkowitej śmierci termicznej. Z 10^140 do 10^160. Cieszmy się zatem, te 20 dodatkowych zer to jest coś. Co więcej, rozpad protonów (jeśli możliwy) zajmie nie 10^34, tylko 10^36 (dwa zera więcej!!!). Więc jest się o co bić.
Czuje dobrze człowiek, jak coś takiego czyta.
#astronomia #kosmos #fizyka #nauka
@w0jmar Wołam.
@ataxbras jak to nie Big Cruch? ;( dla mojego chłopskiego rozumu to się wydawało najlogiczniejsze. Pulsujący wszechświat.
@onpanopticon Fajnie by było, ale na teraz wychodzi, że czeka naz zimno i halucynacje z niedożywienia. Też liczyłem na wielki show...
@ataxbras ale przecież będzie wielkie show - najpierw nasze słońce a potem Merge z Andromedą. Czy to już zostało odwołane? ( ͡° ʖ̯ ͡°)
@ataxbras Z czego tu się cieszyć? Zero to przecież nic 😉
Zaloguj się aby komentować
Wreszcie coś z mojej ulubionej dziedziny fizyki - i Waszej z pewnością też. A właściwie nie z fizyki, a z matematyki, ale bardzo konkretnie powiązane z dynamiką płynów (przez równania Naviera-Stokesa i Eulera).
Sabina, ta #niemraodfizy , przywołała tę pracę: https://arxiv.org/pdf/2503.01800 w swoim programie . Nazachwycała się nad nią okrutnie, poniekąd w dużej części słusznie.
Praca odnosi się do szóstego problemu Hilberta, dla tych, którzy nie pamiętają, chodzi o danie matematycznych podstaw aksjomatyki w fizyce. W szczególności zaś o opracowanie matematycznie rygorystycznego połączenia skal od mikro, przez mezo do obiektów makroskopowych. Nie daje rozwiązania całego problemu - jedynie jego części.
Rzeczywiście, pokazanie że modelowane prawa fizyki w różnych skalach mają ze sobą ścisły i przekładalny związek jest wielkim osiągnięciem. Jeśli ta praca zostanie zweryfikowana, to będzie można wyeliminować pokutujące w fizyce, powszechnie przyjęte domysły (poparte obserwacją) i zastąpić je pewnymi regułami (aksjomatyka).
Nie jest to jeszcze praca bez wad - jest ograniczona do 2 i 3 wymiarów, nie adresuje problemu płynów gęstych (Bolzmann tam nie pasuje), torus jest mało wygodnym sposobem obrazowania (topologicznie) i sporo innych. Ale jeśli jądro tej pracy jest poprawne, to reszta problemów jest rozwiązywalna.
Mnie, osobiście, brakuje tutaj związania kinematyki (Orr-Sommerfeld), a szczególnie opisu niestabilności (Burnett). Ale nie można mieć na raz wszystkiego.
#fizyka #matematyka #nauka #niemraodfizy
Acha, i robię streszczenie z Perplexity Labs, ale muszę je dobrze sprawdzić - pojawi się wtenczas w komentarzu. Robię to w ten sposób, bo czytać i trawić będę ją jeszcze co najmniej tydzień, by zdobyć jako takie pojęcie o użytych narzędziach. A skrót pewnie nie będzie strasznie zły.
Perplexity dało całkiem dobre podsumowanie, sam jestem w szoku. No ale ta gałąź matematyki nie jest nowa i jest sporo punktów odniesienia.
Szósty Problem Hilberta: Wyprowadzenie Równań Płynów za Pomocą Teorii Kinetycznej Boltzmanna
Ten przełomowy artykuł autorstwa Yu Denga, Zahera Haniego i Xiao Ma stanowi wielki przełom w fizyce matematycznej, twierdząc, że rozwiązuje kluczowy aspekt jednego z najbardziej wymagających problemów postawionych przez Davida Hilberta w 1900 roku. Praca ściśle wyprowadza fundamentalne równania mechaniki płynów bezpośrednio z praw Newtona rządzących mikroskopijnymi układami cząstek, kompletując to, co zostało nazwane "programem Hilberta" w teorii kinetycznej.
Kontekst Historyczny i Szósty Problem Hilberta
W 1900 roku David Hilbert przedstawił swoją słynną listę 23 problemów matematycznych, aby wyznaczyć kierunki badań w nowym stuleciu. Szósty problem wzywał do "aksjomatycznego traktowania fizyki" - konkretnie, matematycznych podstaw teorii fizycznych. Hilbert nakreślił dwa konkretne cele: po pierwsze, aksjomatyczne podstawy teorii prawdopodobieństwa (rozwiązane na początku XX wieku), a po drugie, rygorystyczne wyprowadzenie mechaniki kontinuum z teorii atomowej poprzez równania kinetyczne Boltzmanna.
Jak opisał to Hilbert, wyzwaniem było "matematyczne rozwinięcie procesów granicznych, tam jedynie wskazanych, które prowadzą od poglądu atomistycznego do praw ruchu kontinuów". Ten program wymagał połączenia trzech poziomów opisu:
Poziom Mikroskopowy: Prawa Newtona rządzące oddziaływaniami poszczególnych cząstek
Poziom Mezoskopowy: Równanie kinetyczne Boltzmanna opisujące statystyczne zachowanie cząstek
Poziom Makroskopowy: Równania mechaniki płynów (Eulera, Naviera-Stokesa) rządzące przepływem kontinuum
Wyprowadzenie obejmuje dwa krytyczne procesy graniczne:
Granica Boltzmanna-Grada (Newton do Boltzmanna)
Ten pierwszy krok wyprowadza równanie Boltzmanna z dynamiki cząstek typu twardych kul poprzez przyjęcie N → ∞ (liczba cząstek) i ε → 0 (średnica cząstki) przy zachowaniu relacji skalowania Nε^(d-1) = α stała, gdzie d jest wymiarem przestrzennym. To skalowanie, odkryte przez Grada, zapewnia, że cząstki oddziałują ze skończenie wieloma innymi na jednostkę czasu.
Granica Hydrodynamiczna (Boltzmann do Równań Płynów)
Drugi krok wyprowadza równania płynów z równania Boltzmanna poprzez przyjęcie współczynnika kolizji α → ∞, odpowiadającego drodze swobodnej zbliżającej się do zera.
Główną przeszkodą historyczną było ustanowienie pierwszej granicy dla długich czasów. Chociaż Lanford udowodnił wyprowadzenie dla krótkich czasów w 1975 roku, rozszerzenie tego na dowolne skale czasowe - niezbędne do połączenia z granicą hydrodynamiczną - pozostało nieuchwytne przez prawie 50 lat.
[ciąg dalszy w następnych komentarzach]
Główne Wyniki i Twierdzenia
Artykuł przedstawia trzy fundamentalne twierdzenia, które łącznie kończą program Hilberta:
Twierdzenie 1: Wyprowadzenie Równania Boltzmanna dla Długich Czasów
Opierając się na poprzednich pracach autorów, to twierdzenie rygorystycznie wyprowadza równanie Boltzmanna na obszarach periodycznych (2D i 3D tory) dla arbitralnie długich czasów, pod warunkiem istnienia rozwiązania Boltzmanna. Funkcja korelacji jednej cząstki f₁(t,x,v) zbiega do rozwiązania Boltzmanna n(t,x,v) z błędem ograniczonym przez ε^θ dla pewnej dodatniej stałej θ.
Twierdzenie 2: Wyprowadzenie Nieściśliwego Układu Naviera-Stokesa-Fouriera
Poprzez iterowany proces graniczny (najpierw granica Boltzmanna-Grada, potem granica hydrodynamiczna), to twierdzenie wyprowadza nieściśliwy układ Naviera-Stokesa-Fouriera z dynamiki cząstek typu twardych kul. Makroskopowe pola prędkości i gęstości wyłaniają się jako granice statystyczne empirycznych wielkości cząstkowych.
Twierdzenie 3: Wyprowadzenie Ściśliwego Równania Eulera
Podobnie, to twierdzenie wyprowadza ściśliwe równania Eulera rządzące gęstością, prędkością i temperaturą z tego samego mikroskopowego układu cząstek.
Innowacje Techniczne i Metody Matematyczne
Dowód wymaga wyrafinowanego aparatu matematycznego, z kilkoma kluczowymi innowacjami do radzenia sobie z ustawieniem periodycznym:
Chaos Molekularny i Funkcje Korelacji
Wyprowadzenie opiera się na kontrolowaniu s-cząstkowych funkcji korelacji fs(t), które mierzą zależność statystyczną między cząstkami. Hipoteza chaosu molekularnego (Stosszahlansatz) zakłada, że prędkości cząstek stają się nieskorelowane przed kolizjami, łamiąc symetrię odwrócenia czasu i umożliwiając wyłonienie się nieodwracalnego zachowania z odwracalnej dynamiki.
Nowe Wyzwania w Obszarach Periodycznych
Praca na torach zamiast w przestrzeni nieskończonej wprowadza fundamentalne komplikacje:
Podwójne Kolizje: W przeciwieństwie do przestrzeni nieskończonej, cząstki mogą zderzać się wielokrotnie z powodu periodyczności. Autorzy pokazują, że takie scenariusze wymagają prędkości względnych prawie równoległych do wektorów sieciowych, ograniczając je do zbiorów o mierze zerowej, które zapewniają wystarczające wzmocnienie objętości w oszacowaniach.
Nieograniczona Liczba Kolizji: Ustalona liczba cząstek może przechodzić arbitralnie wiele kolizji na torach, w przeciwieństwie do przypadku ograniczonego w przestrzeni euklidesowej. To wymagało całkowicie nowych podejść do kontrolowania prawdopodobieństw kolizji.
Długie Wiązania i Molekuły Elementarne
Kluczową innowacją jest koncepcja "długich wiązań" - zdarzeń kolizyjnych oddzielonych skalami czasowymi O(1) zamiast krótkich czasów kolizji O(ε). Autorzy pokazują, że molekuły zawierające długie wiązania mają znacznie poprawiony "nadmiar" (potęgi ε zyskane w oszacowaniach), co jest istotne dla zamknięcia analizy matematycznej.
Dowód wprowadza nowe klasy "molekuł elementarnych" (molekuły {333A}- i {334T}-) i wyrafinowane algorytmy cięcia do dekompozycji złożonych historii kolizji na zarządzalne komponenty.
Zaawansowana Analiza Kombinatoryczna
Techniczny rdzeń obejmuje skomplikowaną analizę kombinatoryczną "molekuł historii kolizji" - struktur grafowych reprezentujących sekwencje oddziaływań cząstek. Autorzy opracowują skomplikowane algorytmy cięcia, które systematycznie redukują złożone wzorce kolizji do przypadków elementarnych o znanych ograniczeniach.
[Koniec streszczenia]
Znaczenie Fizyczne i Matematyczne
Rozwiązanie Paradoksu Nieodwracalności Czasowej
Ta praca dostarcza rygorystyczne matematyczne wyjaśnienie tego, jak nieodwracalne zachowanie makroskopowe (opisane przez twierdzenie H Boltzmanna) wyłania się z odwracalnej mikroskopowej dynamiki Newtona. Ważność dla długich czasów obejmuje pełny czas życia rozwiązań Boltzmanna w pobliżu równowagi.
Kontrola Ilościowa
W przeciwieństwie do poprzednich wyników ograniczonych do krótkich czasów lub małych rozwiązań, ta praca dostarcza ilościowe ograniczenia ważne dla przedziałów czasowych o długości O((log|log ε|)^(1/2)). Chociaż to ograniczenie wynika z limitacji technicznych, reprezentuje duży postęp w stosunku do poprzednich wyników dla krótkich czasów.
Podstawa dla Zastosowań Inżynierskich
Matematyczne uzasadnienie równań płynów wzmacnia zaufanie do ich użycia w zastosowaniach inżynierskich od projektowania samolotów po przewidywanie pogody. Chociaż praktyczne równania pozostają niezmienione, ich rygorystyczne podstawy z pierwszych zasad reprezentują fundamentalny postęp w fizyce matematycznej.
Implikacje i Przyszłe Kierunki
Ten przełom otwiera kilka kierunków badawczych:
Wyższe Wymiary: Obecny dowód jest ograniczony do d ∈ {2,3}, ale metody mogą rozszerzyć się na wyższe wymiary z dodatkowym rozwojem technicznym
Inne Układy Fizyczne: Techniki mogą mieć zastosowanie do wyprowadzania innych teorii kontinuum z dynamiki mikroskopowej
Ulepszone Skale Czasowe: Przyszłe prace mogą rozszerzyć ważne przedziały czasowe poza obecne ograniczenia logarytmiczne
Praca demonstruje również moc łączenia zaawansowanych metod kombinatorycznych z klasyczną analizą w fizyce matematycznej, potencjalnie inspirując podobne podejścia do innych fundamentalnych problemów w tej dziedzinie.
Podsumowanie
Ten artykuł reprezentuje niezwykłe osiągnięcie w fizyce matematycznej, dostarczając pierwsze rygorystyczne wyprowadzenie fundamentalnych równań płynów z praw Newtona poprzez teorię kinetyczną Boltzmanna dla długich czasów. Przez ukończenie programu Hilberta w teorii kinetycznej, przerzuca mostek nad stuletnią luką między fizyką mikroskopową a makroskopową, oferując zarówno satysfakcję teoretyczną, jak i praktyczne zaufanie do podstaw matematycznych leżących u podstaw znacznej części nowoczesnej inżynierii i fizyki.
Wyrafinowane techniki matematyczne opracowane dla tego dowodu, szczególnie innowacyjne podejścia do radzenia sobie z periodycznymi warunkami brzegowymi i nieograniczonymi sekwencjami kolizji, reprezentują znaczące postępy metodologiczne, które mogą okazać się wartościowe przy ataku na inne wyzwaniowe problemy w fizyce matematycznej i teorii kinetycznej.
[ciąg dalszy w następnym komentarzu]
@w0jmar Wołam.
Tak z ciekawości, czym się na co dzień zajmujesz? W sensie zawód.
@dolitd Ach, różnymi rzeczami z pogranicza fizyki, matematyki i IT. R&D.
Zaloguj się aby komentować
Kazdy statek ma obliczany dla swojego ksztaltu tzw.squat czyli osiadanie. Jest to zjawisko polegajace na zwiekszeniu zanurzenia statku czyli… osiadaniu :) a skad to sie bierze to mozecie zobaczyc na tym krotkim widelo.
Efekt ten jest brany pod uwage na plytkich wodach i w kanalach, bo tam ma najwieksze znaczenie nawigacyjne. Na glebokich otwartych akwenach nie wystepuje.
UKC - under keel clearence - zapas wody pod stepka. Dla naszego statku wyglada to tak jak na zalaczonym zdjeciu.
https://youtu.be/62pETqj8ENU?si=IaBIrp9gr2sNzgLN
#barteknamorzu #marynarz #fizyka #ciekawostki #statki
@bartek555 Tajtanik osiadł na czterech kilometrach
@vredo Tajtan tez ( ͡° ͜ʖ ͡°)
@bartek555 Zawsze się trochę piratujehttps://www.youtube.com/watch?v=I26Ql-uX6AM
16 knotów nie wyciągnięcie, nie ma bata.
A zjawisko jest też niebezpieczne dla małych jednostek w bezpośredniej bliskości przepływającego bydlaka, bo najpierw dostaje się falą czołową (dziobową), a potem ciągnie do burty.
Zaloguj się aby komentować
https://www.youtube.com/watch?v=LWzK6nITCK0
Jakoś nie jestem zdziwiony, że Sabina, ta #niemraodfizy, nakręciła się konkretnie (negatywnie) na pracę, którą niedawno (w tym wpisie) Wam prezentowałem.
I Sabina ma sporo racji, choć nie do końca. To będzie wyłącznie moja opinia, jak zwykle zresztą.
To prawda, że właściwie każdy kogo fizyka zaczyna kręcić, zauważa że wymiar czasowy "odstaje" od przestrzennych. I zaczyna szukać bardziej eleganckiego dlań opisu (nie chodzi jednak tylko o symetrię 3:3).
Co do funkcji falowej już nie do końca ma rację, bo niewypowiedzianie przyjmuje założenie, że wymiary czasowe i przestrzenne są niezależne. Autor pracy właśnie na tym buduje swój framework, że są one zależne. Wtenczas, zaproponowana normalizacja może mieć sens, bo wspiera przekładalność i symetrię tych dwóch grup wymiarów. Dalej, Sabina wywodzi wnioski ze swoich założeń.
Nie, żebym bronił autora pierwotnego artykułu, musiałbym się wtedy pokusić o dogłębną jego analizę.
Niemniej, poszukiwania alternatywnej interpretacji wymiarów czasowych mają sens i nie są rzadkością. To nie jest tak, że z pewnością jest tylko jeden, laminarny i niezmienny. Może tak być, ale nie ma jednoznacznych dowodów, że tak jest (wiem, brzmi to dziwnie). W przeciwnym wypadku, nie byłoby tego typu poszukiwań (jak choćby te przeze mnie wspomniane - Dragana). Z czasem jest coś nie tak, jest wymiarem nie pasującym do całości, właściwością wszechświata bez większego sensu poza sprzężeniem z entropią (a i tu jest to sprzężenie "niekonsekwentne").
Jednak dla pełni obrazu wstawiam Sabinę, bo warto znać jej pogląd (a za stałość jej poglądów ją cenię).
#fizyka #nauka #fizykakwantowa #niemraodfizy
Nic z tego nie rozumiem, piorun.
Zaloguj się aby komentować
Od dłuższego czasu żywię przekonanie, że „dziennikarze naukowi” powinni być objęci systemem ocen szkolnych – może dzięki temu mieliby szansę na doskonalenie swoich umiejętności które, niestety, pozostawiają wiele do życzenia! Wobec swoich uczniów byłem dość łagodny: obowiązywała zasada zakazu...
https://www.sciencenews.org/article/magic-error-quantum-computing
Trochę magii na dziś.
To dosyć popularny, lub też popularyzatorski artykuł. Mówi on o tym, że tak zwane „magiczne stany” to klucz do stworzenia odpornego na błędy komputera kwantowego. Większość stanów kwantowych błyskawicznie poddaje się hałasowi i traci informacje, a bez nich nie można wykonywać obliczeń. „Magiczne stany” są jednak na tyle stabilne, że pozwalają na odporne na błędy operacje, nawet gdy środowisko robi się zbyt hałaśliwe. Dzięki nowym osiągnięciom w dziedzinie stanów magicznych, można wykonywać bardziej złożone obliczenia, bez konieczności zużywania całych stert dodatkowych qubitów.
A czym właściwie są te magiczne stany? I tu miałem małą zagwozdkę, jak to wytłumaczyć. Bo to dosyć prosty i podstawowy koncept (koncept, nie realizacja), ale wymaga jakiejś wiedzy na temat bramek kwantowych.
Ale spróbujmy. W przypadku komputerów kwantowych mamy dwa typy bramek. Bramki w sensie Clifforda, i bramki wyłącznie kwantowe (nieCliffordowe). O co chodzi? Pierwsze są symulowalne wydajnie na komputerach klasycznych. Czyli nie dają zysku z używania komputera kwantowego. Drugie zaś, nie są łatwo symulowalne i nie da się ich w prosty sposób użyć w systemach z korekcją błędów. Obejściem tutaj jest właśnie użycie tych magicznych stanów, które dają bazę/punkt odniesienia konieczny do tworzenia surogatów bramek nieCliffordowych przy pomocy bramek Cliffordowych. Ten punkt odniesienia to precyzyjnie spreparowany stan kwantowy. A dalej jest jeszcze destylacja stanów magicznych, żeby ograniczyć poziom szumów.
Pewnie moje tłumaczenie i tak nie wyszło zbyt klarowne, ale postarałem się na całe 30%
#fizyka #matematyka #technologia #nauka
@w0jmar Wołam.
błyskawicznie poddaje się hałasowi
Jeśli idzie o 'noise' to tłumaczy się, jako 'szum', a nie 'hałas'.
@Fly_agaric Nie mogę już edytować, ale masz rację. I to kawałek, w którym pomogłem sobie AI, a miałem go nie wklejać
Komentarz usunięty
Ja piernicze - nic nie rozumiem ale mi się to dobrze czyta.)*
Ignorant ze mnie.
)* - ale to żaden powód do chwały że niby wiem że nic nie wiem więc ... jestem lepszy bo chociaż o tym wiem. Po prostu - ignorant ze mnie. Bez podtekstu.
@w0jmar Ja też nie. Zawsze się pocieszam wtedy cytatem z Feynmana
„ktokolwiek mówi, że rozumie mechanikę kwantową ten, albo kłamie, albo jest szalony.”
@onpanopticon Ten cytat to tak nie do końca, Feynmann powiedział: "I think I can safely say that nobody really understands quantum mechanics". Reszta to czyjeś twórcze rozszerzenie.
I z pewnością do końca nikt jej nie rozumie, bo jest ona nieintuicyjna. Nie mamy właściwego punktu odniesienia do świata kwantowego, mimo że w nim żyjemy. Ale obserwujemy jedynie statystyczną wypadkową tego świata, która jest dużo bardziej regularna.
Zaloguj się aby komentować
