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.

#heheszkinauka #fizyka

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

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.

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

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

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

#heheszki #fizyka #alabama

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.021061

Chcecie nowych radarów, systemów namierzania, trudniejszej do zakłócenia transmisji w komponencie magnetycznym? No a poza tym, paru innych rzeczy z cywilnej elektroniki, ale to mało interesujące.

No to jest nowinka, która na to pozwoli. Metoda polega na tym, że kwantowy czujnik robi za mixer – miksuje sygnały o różnych częstotliwościach i przerzuca je w rejony, które umie dobrze zmierzyć. Sprawdzono to na defektach azotu w diamentach, gdzie udało się wykryć magnetyczny sygnał o częstotliwości 150 MHz, czyli zupełnie poza zwykłym zasięgiem czujnika. Całość opiera się na efektach Floqueta (https://encyclopediaofmath.org/wiki/Floquet_theory), które bazują na nieliniowości, pozwalające na miksowanie kwantowe sygnałów, a dodatkowo metoda pozwala też ogarnąć wektorową budowę pola (kierunkowość), nie tylko jego siłę.

#fizyka #nauka #technologia

https://www.youtube.com/watch?v=KFgwQICae8c

Praca naukowa, o której mówi Sabine jest rzeczywiście dosyć intrygująca. To dopiero wczesny preview: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0550321325001403 .

W zasadzie, jeśli to się spina, a wygląda na to że tak, to sporo kosmologii i fizyki z nią związanej trzeba będzie solidnie przemyśleć.

Okazuje się, że formowanie się wielkich galaktyk na samym początku wszechświata to nie tylko domniemanie, ale fakt, który konkretnie namieszał w obserwacjach mikrofalowego tła kosmicznego. Te ETG (early-type galaxies, galaktyki wczesnego typu) powstały błyskawicznie i bardzo wcześnie, tak gdzieś przy czerwonym przesunięciu 15-20 (200 - 350mln lat po Wielkim Wybuchu), czyli kiedy wszechświat dopiero praktycznie raczkował. Cała ta szybka akcja formowania masywnych gwiazd i chemiczne wzbogacenie otoczenia sprawia, że sygnał CMB (cosmic microwave radiation - mikrofalowego promieniowania tła), za którym tak wszyscy przepadają, jest trochę „zabrudzony” przez te giganty. Najciekawsze jest to, że według szacunków ich wpływ sięga od kilku do nawet stu procent energii mikrofalowego tła. I tu jest właśnie to "WOW". Bo jeśli to prawda, to stawia to pod znakiem zapytania model ΛCDM, bo może być tak, że przed formacją tych galaktyk żadne promieniowanie nie zostało wyemitowane, lub zostało w niewielkim stopniu. A to by oznaczało, że nie było epoki ciemnej i gęstej, że jakiś inny mechanizm kształtował wszechświat w jego początkach. Co jest co najmniej dziwne.

#kosmos #fizyka #ciekawostki #nauka #niemraodfizy

Fizyka teoretyczna - wiem, że Was to kręci, tak jak mnie.

Mam tutaj dwa linki, jeden do opisu pracy językiem w miarę przystępnym i drugi do samej pracy.

No więc pierwszy to: https://phys.org/news/2025-06-theory-dimensions-space-secondary-effect.html

Artykuł traktuje o nowym podejściu do kwestii wymiarów czasoprzestrzennych. Okazuje się, że przy założeniu istnienia trzech wymiarów czasowych i trzech przestrzennych będących koniecznym ze względu na symetrię rezultatem istnienia pierwszych, sporo rzeczy zaczyna się spinać. Jak dalece? Autor oryginalnej pracy proponuje weryfikację eksperymentalną, choć na mój nos propozycja daje duże pole do interpretacji.

Dalej, według pracy, z perspektywy nadświetlnego obserwatora to właśnie czas rozkłada się na trzy niezależne osie, podczas gdy przestrzeń robi za słabe echo. To zresztą ciekawie tłumaczy zjawiska kwantowe, jakby cząstka się starzała w trzech różnych czasach, a my widzimy to jako ruch w przestrzeni. Zasada Huygensa w nowym wydaniu? Może.

To nie jest bardzo nowy pomysł z perspektywy ogólnych założeń, ale bez wątpienia nowatorski jeśli chodzi o detale.

Andrzej Dragan również poszukuje podobnej symetrii, z tym że przy założeniu odbicia przy obserwatorach nadświetlnych (trzy wymiary czasowe i jeden przestrzenny przy V>c).

Link do samej pracy: https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S2424942425500045 . Na pierwszy rzut oka wygląda dosyć solidnie, poczytam sobie wieczorem dokładniej.

#fizyka #nauka #fizykakwantowa

Teoremat Nernsta... Brzmi groźnie, ale w rzeczywistości chodzi o to, czy Passat Waszego starego może wykorzystać całą energię z LPG w zdrutowanej instalacji gazowej. I odpowiedź właśnie się pojawiła! Mógłby, ale to niepraktyczne, bo przy temperaturze zera bezwzględnego, Wasz stary mógłby zmarznąć.

Pojawił się właśnie dowód teorematu Nersta, który w skrócie potwierdza istnienie T0 (zera bezwzględnego) jako rzeczywistego punktu odniesienia w sensie termodynamicznym. Potwierdza też bezpośredni związek pomiędzy drugą i trzecią zasadą termodynamiki.

Passaty jednak dalej będą dymić.

Jak kto ciekaw detali, to niech pyta.

Daję dwa linki, pierwszy to wersja popularna:

https://thedebrief.org/new-solution-to-120-year-old-absolute-zero-problem-shows-einstein-was-wrong/

a drugi to sam dowód:

https://link.springer.com/article/10.1140/epjp/s13360-025-06503-w

#fizyka #termodynamika #nauka #zeroabsolutne

https://phys.org/news/2025-06-physicists-3d-spines-sculpt-surface.html

Niby to jeszcze nie woda płynąca pod górę, ale już blisko. Wrzucam to, bo ładne (no i mam fazę na phys.org). Zobaczcie dołączone wideo.

Fizycy z Uniwersytetu w Liège wykorzystali drukowane w 3D stożkowe kolce, by „rzeźbić” powierzchnię wody, tworząc programowalne krajobrazy z cieczy zdolne do manipulowania cząstkami wyłącznie za pomocą grawitacji. Kolce, rozmieszczone gęsto na powierzchni, generują meniski, które sumują się w skali makro, tworząc nachylenia, czy doliny. Dzięki temu cząstki o różnej gęstości samoistnie przemieszczają się po „autostradach” z wody – lżejsze unoszą się, a cięższe suną w dół niczym po zboczu góry. Technika, oparta na zjawisku napięcia powierzchniowego, może znaleźć zastosowanie w mikrotransportie, sortowaniu cząstek czy usuwaniu mikroplastików z powierzchni wody.

#fizyka #inżynieria #nanotechnologia #nauka

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.14.021020

To naprawdę fascynująca obserwacja, ale na początek skrótowe i najpewniej mało zrozumiałe dla wielu podsumowanie - artykuł opisuje eksperymenty kalorymetryczne gazów fotonowych w nieliniowych światłowodach wielomodowych i wykazuje, że światło propagujące w takim systemie może termalizować, podobnie jak w mechanice statystycznej.

O co biega?

Z jakiegoś powodu, światło w takich światłowodach zachowuje się jak gaz. I tak jak gaz wykazuje różnicę temperatur (albo ich ekwiwalentu, bo światło nie ma temperatury) i stosuje się do drugiej zasady termodynamiki: https://pl.wikipedia.org/wiki/Druga_zasada_termodynamiki.

Przypominam, nie chodzi o materię barionową (czyli tą, z której jesteśmy zbudowani), a o światło.

Badania potwierdziły, że "ciepło" przepływa tylko od gorącego do zimnego gazu fotonowego. Poza całkiem sporym zakresem potencjalnych zastosowań praktycznych (filmiki ze śmiesznymi kotkami będzie można ściągać szybciej), sama obserwacja pokazuje, że gdzieś głębiej istnieją podstawowe i uniwersalne mechanizmy, które powodują że to co obserwujemy, jako prawa natury działa tak, a nie inaczej. Chodzi o to, że drugie prawo termodynamiki wynika z konkretnych ograniczeń czasoprzestrzeni i jej osnowy. #fizyka #optyka #termodynamika #ciekawostki

https://arxiv.org/abs/2504.13126 Ja wiem, że ten temat niewielu zainteresuje, więc nawet tagi przyciąłem, żeby nie spamować zbytnio. Mnie za to interesuje bardzo .

Artykuł proponuje nową metodę symulacji przepływów turbulentnych opartą na ML. Wykorzystuje hybrydową architekturę U-Net i operatora Fouriera (Fourier to był gość, gdzie się nie obrócisz w AI/ML to się nań natykasz), co pozwala na szybsze i dokładniejsze przewidywanie turbulencji nad przeszkodami. Model łączy zalety sieci konwolucyjnych i operatorów Fouriera, dając lepsze wyniki niż choćby LES (Large Eddy Simulation) i to mniejszym kosztem. Model dobrze radzi sobie z różnymi warunkami początkowymi i kształtami przeszkód - a to bynajmniej nie standard.

#turbulencje #uczeniemaszynowe #machinelearning #fizyka

https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2025.1599363/full

Pożegnajcie czarne dziury :D. Artykuł sugeruje, że czarne dziury w dotychczasowym rozumieniu nie istnieją. Zamiast nich proponuje koncepcję 'czarnych gwiazd', które są zwartymi obiektami zbudowanymi ze skumulowanej materii, a nie z osobliwości w próżni. Zewnętrzny wygląd 'czarnej gwiazdy' jest taki sam jak czarnej dziury, ale wnętrze ma zupełnie inną strukturę. Rozwiązuje to paradoks informacyjny (a to już coś) i konflikt z zasadą wykluczenia Pauliego, a także pozwala na pełne zastosowanie twierdzenia o powłoce Newtona w kontekście relatywistycznym (chodzi mniej więcej o to, że nie trzeba Birkhoffa, żeby się wszystko zgadzało). Nie zmienia to jednak faktu, że nie ma sposobu na weryfikację doświadczalną tych rozwiązań - bo z zewnątrz wszystko wygląda tak samo . #fizyka #czarnedziury #kosmologia #ciekawostki #astronomia

https://www.psu.edu/news/research/story/strange-radio-pulses-detected-coming-ice-antarctica Na Antarktydzie wykryto dziwne impulsy radiowe, które zdają się pochodzić spod lodu, co jest sprzeczne z naszym obecnym rozumieniem fizyki cząstek. Eksperyment ANITA zarejestrował sygnały, które nie odbijały się od lodu, ale wychodziły spod niego pod nietypowymi kątami. Naukowcy spekulują, że może to wskazywać na istnienie nieznanych dotąd cząstek lub interakcji. Sygnały te nie pasują do standardowego modelu fizyki cząstek, choć niektóre teorie sugerują związek z ciemną materią. #Antarktyda #fizyka #neutrino #ciekawostki #nauka

#fizyka #nasa #astronautyka #kosmos

Jak się umiera w kosmosie? Dziwnie, ale raczej bezboleśnie, przynajmniej jeśli chodzi o brak działającego skafandra. Gazy z twojego ciała albo uciekają albo wzdymają cię, płyny zaczynają wrzeć z powodu temperatury 30 kilku C przy blisko zerowym ciśnieniu i... po prostu się dusisz. W 1966r w ramach testów skafandrów jeden chłop miał okazje przekonać się jak to wygląda, ale wiele nie pamięta, bo momentalnie stracił przytomność.

Okazuje się, że wystarczy przywrócić szybko ciśnienie, podać tlen zanim mózgowi zacznie go brakować i można po 5 minutach wracać do pracy ( ͡° ͜ʖ ͡°) bo nic się na stałe nie uszkadza, nie licząc może płuc, jakby ktoś chciał trzymać 1 atmosferę wdechu przy 0 ciśnieniu dookoła.

https://www.youtube.com/watch?v=KO8L9tKR4CY