7 вопросов физики, которые все еще остаются без ответа
Если бы Исаак Ньютон переместился в будущее, он был бы рад увидеть, как далеко продвинулась физика. Вещи, которые несколько столетий назад представляли из себя загадку, сегодня преподают на школьных уроках. Ньютон был бы удивлен, увидев в работе Большой адронный коллайдер, а квантовая механика, скорее всего, показалась бы ему очень странным разделом физики. Хотя некоторые современные ученые считают так же.
Однако несмотря на многочисленные достижения, физика таит в себе еще много вопросов, на которые нет ответов.
1. Мы знаем, что материя состоит из атомов, атомы — из протонов, нейтронов и электронов, протоны и нейтроны — из кварков. Но из чего состоят кварки?
К сожалению, у ученых нет проверенной информации о том, являются ли кварки самой маленькой единицей или существует нечто меньшего размера. Здесь мы и сталкиваемся со Стандартной моделью, которая описывает взаимодействие элементарных частиц.
С помощью нее в 2012 году, после серии экспериментов в женевской лаборатории ЦЕРН, был открыт бозон Хиггса, который положил начало новым исследованиям и новому пониманию реальности. Ученые надеются, что его открытие расширит Стандартную модель, что в итоге поможет выяснить, что такое темная материя.
2. Время движется только вперед. Или нет?
Благодаря Альберту Эйнштейну мы знаем, что во Вселенной есть не менее четырех измерений — три пространственных и одно временное.
Но время и пространство обладают отличными друг от друга свойствами. И эта особенность делает невозможными путешествия во времени. Если в пространстве можно двигаться вперед, назад и в любом другом направлении, то перемещаться во времени вперед или назад невозможно (а очень жаль!). Здесь мы подходим к такому понятию, как «энтропия» — единственной функции в физике, которая показывает направленность процессов.
Именно благодаря энтропии время «течет» вперед и не может быть повернуто вспять. По предположениям некоторых ученых, во время Большого взрыва общая энтропия Вселенной была гораздо ниже, чем сегодня. А значит, у нашей Вселенной могут быть «соседи», в которых время течет в обратную сторону. Однако единодушного мнения по этому поводу все еще нет.
3. Что такое антивещество, и существует ли оно?
Антивещество — само по себе противоречие. Это вещество, которое состоит из античастиц, которое не образуется в природе. Иными словами, наблюдательные данные об обнаружении антивещества в нашей Галактике и за ее пределами отсутствуют. Так же как и данные о скоплениях антивещества в наблюдаемой части Вселенной.
Асимметрия вещества и антивещества во Вселенной — один из самых больших нерешенных вопросов физики.
4. Почему Вселенная состоит из материи, а не из антиматерии?
Физики считают, что в момент Большого взрыва возникло равное количество обычной материи и антиматерии, но почему «выжила» только материя — загадка для ученых со всего мира.
5. Существует ли точка пересечения общей теории относительности и квантовой механики?
Общая теория относительности объясняет движение всего, начиная с листьев дерева и заканчивая планетами, а квантовая механика — свойства атомов и субатомных частиц. Идеи теории относительности и квантовой механики сочетает в себе теория струн — направление в физике, которое изучает динамику взаимодействия объектов, как одномерных протяженных объектов.
Согласно этой теории, элементарные частицы возникают в результате колебаний квантовых струн. Но в чем загвоздка — экспериментального подтверждения этой гипотезы все еще нет. Так что этот вопрос ждет своего решения, а теория струн — научного признания.
6. Наша жизнь тоже полна вопросов, на которые нет ответов
В частности, то, как происходит спонтанное зарождение живых существ из неорганической материи. Например, Аристотель утверждал, что внезапное возникновение живых существ вызвано не чем иным, как воздействием духовного начала на безжизненную материю.
Получается, если взглянуть на окружающий нас мир, можно предположить, что несколько тысяч лет все было «мертвым», а потом внезапно приобрело признаки жизни. Но почему? Это еще один вопрос, который ждет логичного ответа.
7. Что такое темная материя?
Порой наблюдаемое движение небесных тел отклоняется от законов небесной механики. Осознавая расширение Вселенной, физики думают, что это расширение — больше, чем темная энергия. Однако вопрос о том, что именно представляет собой темная энергия, пока остается нерешенным.
Источник
Вопросы для викторины «Физика»
Физика – это наука о природе, которая относится к естествознанию. Главная цель физики — изучение природных явлений через эксперименты и объяснение этих законов через конкретные формулы. Впервые понятие физика ввел древнегреческий ученый Аристотель. Очень долгое время физику отождествляли с философией, так как в основе изучения этих двух наук лежат законы Вселенной. Благодаря научной революции в XVI веке физика стала отдельной наукой. Родоначальником физики в России считают М.В. Ломоносова. Он издал первый учебник по физике в XVIII веке, который перевел с немецкого языка. Одним из самых выдающихся физиков XIX века признан Альберт Эйнштейн. Ему принадлежат разработки наиболее значительных физических теорий: теория относительности, квантовая теория, теория рассеяния света и другие. Благодаря его известным работам 1905 год вошел в историю как «Год чудес», тем самым положив начало новой научной революции. Самая главная награда для физиков – Нобелевская премия, которую впервые стали вручать с 1901 года. Единственным ученым, кто получил эту премию по физике дважды, был Джон Бардин.
Если вы ищете познавательную викторину о физике, ответьте на несколько несложных вопросов внизу страницы. А для тех, кто уверен в своих знаниях или хотел бы углубить познания в этой области, приглашаем поучаствовать в онлайн викторине по физике. Вы не только сможете проверить свои знания, но и заработать деньги собственным умом. Кстати, вы можете обратиться за помощью к подсказкам, чтобы добраться до самых сложных вопросов!
- Кто получил первую Нобелевская премию по физике? Вильгельм Рентген в 1901 г. за открытие излученияответ
- Эта женщина в виде исключения дважды была лауреатом Нобелевской премии. Назовите ее. Мария Склодовская–Кюриответ
- Каждые сутки Земля «поправляется» на 400 т. За счет чего? Космической пылиответ
- Кто создал первый паровой двигатель в мире? Иван Ползуновответ
- Что такое диэлектрик для физика? Воздухответ
- «Усиление света в результате вынужденного излучения». Что это? Лазерответ
- Какой термометр появился первым? Термометр Фаренгейта в 18 векеответ
- Какой металл является самым тугоплавким? Вольфрамответ
- Какая жидкость самая легкая? Сжиженный водородответ
- Какое поле появляется вокруг любого предмета? Гравитационноеответ
Показать все ответы
Возможно вас также заинтересуют вопросы викторины на тему «Химия» и «Математика», где в игровой форме представлено более 800 вопросов от очень простых до самых сложных.
Хотите проверить свои знания и в других областях? Онлайн викторина на самые различные темы ждет вас на нашем сайте.
Источник
Тест по физике: что вы помните из школьной программы?
Что вы помните из школьной программы по физике? Многие ответят, что ничего. Однако будьте уверены, вы себя недооцениваете. Этот тест проверит ваши базовые знания по физике. Не переживайте, мы не станем вас спрашивать о законах термодинамики. А вот что такое электрон вспомнить придется. Наберете хотя бы пять верных ответов?
Как называется отрицательно заряженная частица?
Протон, нейтрон и электрон — составные части атома.
Протон, нейтрон и электрон — составные части атома.
Протон, нейтрон и электрон — составные части атома.
Протон, нейтрон и электрон — составные части атома.
В каких единицах измеряется импульс?
Единицей измерения импульса в Международной системе единиц является килограмм-метр в секунду.
Единицей измерения импульса в Международной системе единиц является килограмм-метр в секунду.
Единицей измерения импульса в Международной системе единиц является килограмм-метр в секунду.
Единицей измерения импульса в Международной системе единиц является килограмм-метр в секунду.
Что в физике понимается под “нормальными условиями”?
Давление 760 мм рт. ст., температура 8 °С
Давление 550 мм рт. ст., температура 0 °С
Давление 960 мм рт. ст., температура 17 °С
Давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С
Что тяжелее — 1 литр воды или 1 литр бензина?
Вода обладает большей плотностью, чем бензин, поэтому при одинаковых объемах вода будет тяжелее.
Вода обладает большей плотностью, чем бензин, поэтому при одинаковых объемах вода будет тяжелее.
Вода обладает большей плотностью, чем бензин, поэтому при одинаковых объемах вода будет тяжелее.
Какой вид тока в бытовых розетках?
Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше.
Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше.
Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше.
Источник
Самые интригующие вопросы физики, на которые до сих пор нет ответов (6 фото)
Британский физик лорд Кельвин в 1900 году заявил: «В физике нет ничего нового, подлежащего открытию. Остается лишь выполнять все более и более точные измерения». Он очень сильно заблуждался, так как с тех пор сделано огромное количество новых открытий, а квантовая механика, оказавшаяся несовместимой с общей теорией относительности, и вовсе поставила под сомнение наши знания в физике. Каждое новое открытие порождает все больше вопросов, ответов на которые у ученых пока нет.
Существуют ли параллельные Вселенные?
Астрофизические данные свидетельствуют о том, что пространственно-временной континуум может быть «плоским», а не изогнутым, а значит, он продолжается бесконечно. Если это так, то наша Вселенная – лишь одна из бесконечно большой Мультивселенной. По расчетам, проведенным в 2009 году физиками Андреем Линде и Виталием Ванчуриным, после Большого взрыва образовалось десять в десятой степени в десятой степени в седьмой степени (10^10^10^7) вселенных. Много. Очень много. Если параллельные Вселенные существуют, то как мы могли бы когда-нибудь обнаружить их присутствие?
Что такое темная энергия?
Вселенная продолжает расширяться все быстрее, несмотря на то, что основная действующая в ней сила – сила притяжения, или гравитация, – этому противодействует. Учитывая это, астрофизики предположили, что существует невидимый агент, который противодействует этой самой гравитации. Они называют его темной энергией. В общепринятом понимании темная энергия – это «космологическая постоянная», неотъемлемое свойство самого пространства, которое имеет «отрицательное давление». Чем больше расширяется пространство, тем больше его (пространства) создается, а с ним и темной энергии. На основании наблюдаемых темпов роста Вселенной ученые сделали вывод, что темная энергия должна составлять не менее 70% от общего содержания Вселенной. Но по-прежнему непонятно, что это и где это искать.
Что такое темная материя?
Очевидно, что около 84% материи во Вселенной не поглощает и не излучает свет. Темная материя не может быть непосредственно увидена. Ее существование и свойства фиксируются благодаря ее гравитационному воздействию на видимую материю, излучению и изменению структуры Вселенной. Эта темная субстанция пронизывает окраины Галактики и состоит из «слабо взаимодействующих массивных частиц». До сих пор ни один из детекторов не смог обнаружить эти частицы.
Почему существует «стрела времени»?
Время движется вперед. Этот вывод можно сделать на основании свойства Вселенной под названием «энтропия», которое определяется как уровень увеличивающегося беспорядка. Нет никакого способа, чтобы обратить вспять рост энтропии после того, как это уже произошло. «Стрела времени» – это концепция, описывающая время как прямую, протянутую из прошлого в будущее. «Во всех процессах существует выделенное направление, в котором процессы идут сами собой от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному». Но основной вопрос в следующем: почему энтропия находилась на низком уровне в момент зарождения Вселенной, когда сравнительно небольшое пространство переполнялось колоссальной энергией?
Почему материи значительно больше, чем антиматерии?
На самом деле, вопрос не в том, почему вещества больше, чем противоположно заряженного антивещества, а в том, почему что-то вообще существует. Некоторые ученые предполагают, что после Большого взрыва материя и антиматерия были симметричны. Если бы это было так, то видимый нами мир был бы сразу же уничтожен – электроны вступили бы в реакцию с антиэлектронами, протоны – с антипротонами и так далее, оставляя за собой лишь огромное число «голых» фотонов. Однако по какой-то причине материи существенно больше, чем антиматерии, что позволяет нам всем существовать. Этому нет общепринятого объяснения.
Каким образом измерить коллапс квантовых волновых функций?
В странном царстве фотонов, электронов и прочих элементарных частиц квантовая механика является законом. Частицы не ведут себя как крошечные шарики, они действуют как волны, которые распространяются на огромные площади. Каждая частица описывается волновой функцией, которая говорит о ее возможном расположении, скорости и других свойствах. На самом деле, частица имеет диапазон значений для всех свойств до того времени, пока ее экспериментально не измерили. В момент обнаружения ее волновая функция «разрушается». Но как и почему измерения частиц в той реальности, которую мы воспринимаем, несут крах для их волновой функции? Вопрос о проблеме измерения может показаться эзотерическим, но приблизиться к пониманию того, что такое наша реальность, да и существует ли она вообще, нам еще предстоит.
Источник
Занимательные вопросы по физике
Учитывая сложность преподавания современной физики и постоянным требованием по сдаче всевозможных работ: рефератов, эссе, курсовых, дипломов – свободного времени не остается совсем.
Не легче ли заказать работу здесь, а самим заняться ну, например, той же занимательной и интересной физикой.
Физика определяет правила, по которым мы живем в своем физическом существовании. Многие из нас ведут повседневную жизнь без какого-либо истинного понимания Законов, которые регулируют то, как мы взаимодействуем с нашим окружением.
Физика – это наш способ осмыслить силы, которые действуют на нас и определяют способ решения даже самых простых задач. Каждый может увидеть физику в действии – от прогулки до вождения машины или игры в прядки.
Очевидно это интересные вопросы по физике:
- Мчащийся грузовик блокирует тормоза и останавливается. Если бы масса грузовика увеличилась вдвое, расстояние его скольжения было бы больше, меньше или осталось бы таким же?
Расстояние торможения остается то же самое.
- Теннисный мяч и стальной мяч одинакового диаметра падают одновременно. На какой шар действует большая сила?
- Теннисный мяч и стальной мяч одинакового диаметра падают одновременно. Не считая сопротивления воздуха, какой мяч ускоряется сильнее?
У обоих одинаковое ускорение.
- Скорость объекта, падающего в воздухе, будет продолжать неограниченно расти. Правда или ложь.
- Ускорение объекта обратно пропорционально действующей на него чистой силе. Правда или ложь?
- Физика – самая фундаментальная наука, потому что:
а) основа биологии – химия, а основа химии – физика;
б) это о природе основных вещей, таких как силы, энергия и движение;
с) идеи физики распространяются на более сложные науки;
д) вы сможете лучше понять науку в целом, если поймете физику;
е) все вышеперечисленное.
- Какой из следующих шагов НЕ является частью научного метода?
а) проведите эксперименты, чтобы проверить прогнозы;
б) повторяйте эксперименты до тех пор, пока ответы не совпадут с предсказаниями;
c) сформулируйте общее правило, основанное на предсказаниях и результатах экспериментов;
д) догадайтесь об ответе на проблему и спрогнозируйте ее последствия;
а) то, что вы верите, правда, потому что вас этому научили;
б) предположение, которое проверялось снова и снова и всегда оказывалось верным;
с) полное согласие компетентных наблюдателей за одними и теми же явлениями;
д) обоснованное предположение, которое еще предстоит подтвердить экспериментально;
е) синтез набора данных, который включает хорошо проверенные предположения.
а) обоснованное предположение, которое еще предстоит подтвердить экспериментально;
б) синтез большого количества информации, включая проверенные предположения;
c) полное согласие компетентных наблюдателей в наблюдениях за одними и теми же явлениями;
д) предположение, которое проверялось снова и снова и всегда оказывалось верным;
е) научный рассказ об атомах и молекулах.
- Что из этого является научной гипотезой:
а) атомы – это самые маленькие из существующих частиц материи;
б) Альберт Эйнштейн – величайший физик двадцатого века;
с) Вселенная окружена второй Вселенной, которую нельзя увидеть.
- Какое из следующих утверждений неверно:
а) наука – это метод ответа на теоретические вопросы;
б) технология – это метод решения практических задач;
c) технологии могут создавать проблемы для общества;
д) наука и технологии составляют большую часть повседневной жизни;
е) на хорошего ученого влияют его симпатии и антипатии.
- Наука, искусство и религия не противоречат друг другу, потому что:
а) если вы выберете религию и искусство, вы можете забыть о науке;
б) все три имеют разные значения;
c) если вы выберете правильный, вы можете забыть о двух других;
д) выбрав науку, можно забыть о религии и искусстве.
- Что из следующего является причиной математического выражения научных открытий?
а) результаты становится все труднее доказать экспериментально;
б) полученные данные легче проверить экспериментально;
с) результаты становятся более запутанными;
д) результаты становятся менее привлекательными для общественности.
- Учитель естественных наук, преподаватель искусства и учитель религиоведения спорят о своих дисциплинах. Что из следующего может быть утверждением, которое делает каждый учитель?
а) цель моей дисциплины – поиск порядка и смысла в мире;
б) цель моей дисциплины – обнаруживать и регистрировать природные явления;
Источник