С НОВЫМ 2021 ГОДОМ, ДРУЗЬЯ!
Мне очень приятно поздравить с ним вас всех и себя самого. С тем, что в этом году вы подарили мне радость общения с вами. И я, надеюсь, отвечал вам тем же. Этот год был для многих тяжелым в плане личного общения. Мы не смогли увидеть многих своих близких, увидеть мир, побывать на своей родине. Но зато могли больше писать друг другу, разговаривать по телефону, видеть вас радостных и довольных на фотографиях. Опять же не всех, но и эта маленькая часть уже была своего рода подарком.
Я не буду желать вам чего-то лучшего в новом году. Пусть всё будет хотя бы хорошо. А лучше мы постараемся сделать сами, если хорошо уже будет. А если не получится, то тоже - хорошо. Добро и зло в этом мире, похоже, уравновешены и, если пожелать друзьям много добра, врагам достанется много плохого. А мне не хотелось бы этого желать даже врагам, есть они у нас или их нет. Пусть у них тоже будет хорошо. Может быть, они тоже постараются быть добрее!
[Spoiler (click to open)]
В канун Нового года многие подводят итоги, оценивают прошедший год. Я тоже попробую это сделать на свой лад. Рассказать, как я вижу уходящий год с точки зрения своей науки - физики. Но это не будет рассказ о научных открытиях и достижениях. Мне было трудно следить за свежими научными публикациями. Принцип "плати и читай" многих научных журналов мне не по нраву и не по карману. Мне будет жаль потраченных копеек и времени, если статья окажется пустой. А таких статей много.
Поэтому я расскажу лучше, как мне самому видится развитие основных разделов физики не только в наступающем году, но и в более отдалённом будущем. Это будет очень субъективный рассказ, и многим он может не понравится, но ничего не поделаешь: "Платон мне друг, но истина дороже!" Итак, начинаем.
1. Физика твёрдого тела. Это - раздел физики, работая в котором я получил своё второе рождение как учёный. Именно исследование теплового расширения элементов таблицы Менделеева позволили мне сформулировать основные идеи о дискретных пространствах и природе времени, развить их так, чтобы они получили своё отражение и в других разделах физики. Собственно физика твёрдого тела кажется мне сейчас "Золушкой" у мирового научного сообщества. Классическая физика сделала почти всё, что смогла в этой области, а квантовая сделала и делает очень мало, поскольку ей трудно иметь дело с сильно взаимодействующими частицами. Проблем здесь очень много, они очень интересные и перспективные для будущих открытий. А в качестве новогодней загадки задам один маленький вопрос: "Почему кристалл устойчив как целое и не распадается на отдельные атомы или молекулы?" Насколько я знаю, наука не имеет ответа на этот вопрос.
2. Физика жидкости и газа. Этот раздел физики недалеко ушёл от физики твёрдого тела. Прежде всего своим непониманием, что там происходит с твёрдым телом при его фазовом переходе - плавлении. Трудности описания сильно взаимодействующих частиц здесь, в жидкости нисколько не становятся легче. Мы даже не совсем понимаем, как жидкость становится газом, ведь при обходе критической точки всё меняется очень плавно с сохранением внутренней симметрии состояния. Тем не менее, фазовый переход жидкость - пар существует и мы многое знаем о нём из термодинамики. У этого раздела очень большие перспективы в плане научных открытий, важных военных и хозяйственных приложений. Физика дискретных пространств кое-что даёт для понимания этого раздела физики, но это мало кого интересует. Все предпочитают иметь синицу в руках вместо журавля в небе. А ведь уже становится понятным, какое явление и какая критическая величина отвечает за переход жидкости в газ и переход ламинарного течения жидкости в турбулентное. Вот вам вторая новогодняя загадка: "Что это за критическая величина?"
3. Физика плазмы и термоядерные процессы. К сожалению, я очень мало могу сказать про этот раздел физики, поскольку глубоко в него не вникал. Но то малое, что уже слышал, говорит о многих интересных вещах и больших перспективах. В частности - о "пылевых кристаллах" в плазме как упорядоченном состоянии вещества. Может быть, это явление поможет нам понять природу шаровой молнии и как-то поставить высокие энергии на службу человеку?
4. Термодинамика. Классическая и эмпирическая по своей природе наука - один из разделов физики. Эйнштейн считал термодинамику королевой наук за её глубокое, не совсем понятное, но всегда верное соответствие эксперименту. Но сейчас она выглядит как состарившаяся красавица или даже Баба Яга: её не любят, но к ней обращаются, когда всё испробовано и больше обратится не к кому. Она проста, мудра и опытна. Её математические соотношения элегантны, там трудно ошибиться, если не терять здравого смысла. Теперь, когда мы знаем, какой дискретный элемент лежит в основе всего мироздания, можно подарить термодинамике вторую жизнь. Попробовать обосновать её из первых принципов и сделать её дискретной, как и всё остальное в природе. Третья новогодняя загадка: "Как вы думаете, что будет являться основным дискретным элементом в термодинамике?"
5. Атомная и ядерная физика. С одной стороны мы много об этом уже знаем, но с другой стороны мы не знаем ничего о пространствах внутри атома и ядра. Ну не в электромагнитном же пространстве там происходят все процессы? Пространство, которое, оказывается, "и швец, и жнец, и на дуде игрец". А то получается, что электрон в ядро не пускает кулоновское взаимодействие, а обратно нуклоны не выпускают ядерные силы. Так что, перспективы для развития этой области физики есть и не маленькие, особенно для физики ядра.
6. Физика элементарных частиц. Богиня современной науки, которой все поклоняются и даже построили для неё Большой Адронный Коллайдер. "Гора родила мышь" - бозон Хиггса, который оказался непревзойдённым обманом в современной науке. И даже нобелевская премия не прибавила этому бозону легитимности. Но перспективы у этой области есть и очень большие. Дело в том, что при больших энергиях взаимодействующих частиц пространство, из элементов которого сделаны эти частицы, перестаёт помещаться внутри одного элемента. Оно требует больше элементов для своего размещения, и тут на арену выходит четвёртая новогодняя загадка: "Как сейчас физики называют эти, так необходимые дополнительные элементы пространства?" А загадки, которые я не могу вам задать, но которые всё же являются серьёзными проблемами для современной фундаментальной физики, есть следующие: заряд электрона, его спин, дискретные массы частиц, скорость света, постоянная тонкой структуры и кое-что ещё. Этого достаточно, чтобы получить ещё много-много Нобелевских премий.
7. Небесная механика и космология. Несмотря на выдающееся достижение Общей Теории Относительности Эйнштейна, я очень недоволен этой областью знания. Космические объекты так далеки от нас, что нам трудно получить надёжные экспериментальные данные о них. Ещё труднее правильно интерпретировать эти данные. Ведь, мы по-прежнему ничего толком не знаем, как появляются собственно пространство и время, из каких дискретных элементов они состоят. Поэтому для тех, кто не ответил на предыдущие вопросы, есть специальный новогодний лёгкий вопрос: "С чем связаны в нашем пространстве известные законы сохранения энергии, импульса и момента импульса?" А серьёзным дядям оставлю нерешённые вопросы: 1. "Почему наше электромагнитное пространство трёхмерно?"; 2. "В чём заключается физический смысл принципа наименьшего действия, и можно ли его как-то вывести, опираясь на более глубокие основания?"; 3. "Что такое "тёмная материя", и реальны ли "черные дыры"?"; 4. "Что такое "тёмная энергия", и что на самом деле заставляет нашу Вселенную расширяться, если только она на самом деле расширяется?"; 5. "Грозят ли законы термодинамики нашей Вселенной тепловой смертью?"
8. Физика сверхтекучести и сверхпроводимости. Очень интересная и очень непонятная область физики. С точки зрения разрабатываемой нами физики дискретных пространств атомы гелия текут без трения, а электроны не теряют своей энергии потому, что им просто некому отдать свою энергию. Они находятся в таком состоянии или в таком особом пространстве, что отдавать или принимать что-либо они могут только дискретными порциями в виде квантов действия h, известных под названием постоянной Планка. При очень низких температурах характерное время, за которое они могли бы отдать свой квант действия становится очень велико - порядка h/E. Таким же очень большим становится и характерный масштаб h/p. Чтобы произошла передача, нужно, чтобы на этом пространственном масштабе и за это время существовало некоторое когерентной состояние у того, кто может принять этот квант. В условиях соседних разных пространств такое условие может и не выполняться, и передачи энергии и всего кванта действия не произойдёт. Думаю, с развитием представлений о разных пространствах и их дискретных элементах физика сверхтекучести и сверхпроводимости получат своё развитие, особенно в прикладном аспекте.
Мы прошли с вами основные разделы физики сначала по разным фазовым состояниям, потом по разным характерным размерам во Вселенной и опять вернулись к конденсированному состоянию при самых низких температурах, близких к абсолюту. Мы окинули взглядом почти всю физику, и везде находили области, где нас ожидают открытия и находки. Дело за малым: надо взяться за работу.
Искренне ваш, Дед Мороз Дулин Михаил.
Я не буду желать вам чего-то лучшего в новом году. Пусть всё будет хотя бы хорошо. А лучше мы постараемся сделать сами, если хорошо уже будет. А если не получится, то тоже - хорошо. Добро и зло в этом мире, похоже, уравновешены и, если пожелать друзьям много добра, врагам достанется много плохого. А мне не хотелось бы этого желать даже врагам, есть они у нас или их нет. Пусть у них тоже будет хорошо. Может быть, они тоже постараются быть добрее!
[Spoiler (click to open)]
В канун Нового года многие подводят итоги, оценивают прошедший год. Я тоже попробую это сделать на свой лад. Рассказать, как я вижу уходящий год с точки зрения своей науки - физики. Но это не будет рассказ о научных открытиях и достижениях. Мне было трудно следить за свежими научными публикациями. Принцип "плати и читай" многих научных журналов мне не по нраву и не по карману. Мне будет жаль потраченных копеек и времени, если статья окажется пустой. А таких статей много.
Поэтому я расскажу лучше, как мне самому видится развитие основных разделов физики не только в наступающем году, но и в более отдалённом будущем. Это будет очень субъективный рассказ, и многим он может не понравится, но ничего не поделаешь: "Платон мне друг, но истина дороже!" Итак, начинаем.
1. Физика твёрдого тела. Это - раздел физики, работая в котором я получил своё второе рождение как учёный. Именно исследование теплового расширения элементов таблицы Менделеева позволили мне сформулировать основные идеи о дискретных пространствах и природе времени, развить их так, чтобы они получили своё отражение и в других разделах физики. Собственно физика твёрдого тела кажется мне сейчас "Золушкой" у мирового научного сообщества. Классическая физика сделала почти всё, что смогла в этой области, а квантовая сделала и делает очень мало, поскольку ей трудно иметь дело с сильно взаимодействующими частицами. Проблем здесь очень много, они очень интересные и перспективные для будущих открытий. А в качестве новогодней загадки задам один маленький вопрос: "Почему кристалл устойчив как целое и не распадается на отдельные атомы или молекулы?" Насколько я знаю, наука не имеет ответа на этот вопрос.
2. Физика жидкости и газа. Этот раздел физики недалеко ушёл от физики твёрдого тела. Прежде всего своим непониманием, что там происходит с твёрдым телом при его фазовом переходе - плавлении. Трудности описания сильно взаимодействующих частиц здесь, в жидкости нисколько не становятся легче. Мы даже не совсем понимаем, как жидкость становится газом, ведь при обходе критической точки всё меняется очень плавно с сохранением внутренней симметрии состояния. Тем не менее, фазовый переход жидкость - пар существует и мы многое знаем о нём из термодинамики. У этого раздела очень большие перспективы в плане научных открытий, важных военных и хозяйственных приложений. Физика дискретных пространств кое-что даёт для понимания этого раздела физики, но это мало кого интересует. Все предпочитают иметь синицу в руках вместо журавля в небе. А ведь уже становится понятным, какое явление и какая критическая величина отвечает за переход жидкости в газ и переход ламинарного течения жидкости в турбулентное. Вот вам вторая новогодняя загадка: "Что это за критическая величина?"
3. Физика плазмы и термоядерные процессы. К сожалению, я очень мало могу сказать про этот раздел физики, поскольку глубоко в него не вникал. Но то малое, что уже слышал, говорит о многих интересных вещах и больших перспективах. В частности - о "пылевых кристаллах" в плазме как упорядоченном состоянии вещества. Может быть, это явление поможет нам понять природу шаровой молнии и как-то поставить высокие энергии на службу человеку?
4. Термодинамика. Классическая и эмпирическая по своей природе наука - один из разделов физики. Эйнштейн считал термодинамику королевой наук за её глубокое, не совсем понятное, но всегда верное соответствие эксперименту. Но сейчас она выглядит как состарившаяся красавица или даже Баба Яга: её не любят, но к ней обращаются, когда всё испробовано и больше обратится не к кому. Она проста, мудра и опытна. Её математические соотношения элегантны, там трудно ошибиться, если не терять здравого смысла. Теперь, когда мы знаем, какой дискретный элемент лежит в основе всего мироздания, можно подарить термодинамике вторую жизнь. Попробовать обосновать её из первых принципов и сделать её дискретной, как и всё остальное в природе. Третья новогодняя загадка: "Как вы думаете, что будет являться основным дискретным элементом в термодинамике?"
5. Атомная и ядерная физика. С одной стороны мы много об этом уже знаем, но с другой стороны мы не знаем ничего о пространствах внутри атома и ядра. Ну не в электромагнитном же пространстве там происходят все процессы? Пространство, которое, оказывается, "и швец, и жнец, и на дуде игрец". А то получается, что электрон в ядро не пускает кулоновское взаимодействие, а обратно нуклоны не выпускают ядерные силы. Так что, перспективы для развития этой области физики есть и не маленькие, особенно для физики ядра.
6. Физика элементарных частиц. Богиня современной науки, которой все поклоняются и даже построили для неё Большой Адронный Коллайдер. "Гора родила мышь" - бозон Хиггса, который оказался непревзойдённым обманом в современной науке. И даже нобелевская премия не прибавила этому бозону легитимности. Но перспективы у этой области есть и очень большие. Дело в том, что при больших энергиях взаимодействующих частиц пространство, из элементов которого сделаны эти частицы, перестаёт помещаться внутри одного элемента. Оно требует больше элементов для своего размещения, и тут на арену выходит четвёртая новогодняя загадка: "Как сейчас физики называют эти, так необходимые дополнительные элементы пространства?" А загадки, которые я не могу вам задать, но которые всё же являются серьёзными проблемами для современной фундаментальной физики, есть следующие: заряд электрона, его спин, дискретные массы частиц, скорость света, постоянная тонкой структуры и кое-что ещё. Этого достаточно, чтобы получить ещё много-много Нобелевских премий.
7. Небесная механика и космология. Несмотря на выдающееся достижение Общей Теории Относительности Эйнштейна, я очень недоволен этой областью знания. Космические объекты так далеки от нас, что нам трудно получить надёжные экспериментальные данные о них. Ещё труднее правильно интерпретировать эти данные. Ведь, мы по-прежнему ничего толком не знаем, как появляются собственно пространство и время, из каких дискретных элементов они состоят. Поэтому для тех, кто не ответил на предыдущие вопросы, есть специальный новогодний лёгкий вопрос: "С чем связаны в нашем пространстве известные законы сохранения энергии, импульса и момента импульса?" А серьёзным дядям оставлю нерешённые вопросы: 1. "Почему наше электромагнитное пространство трёхмерно?"; 2. "В чём заключается физический смысл принципа наименьшего действия, и можно ли его как-то вывести, опираясь на более глубокие основания?"; 3. "Что такое "тёмная материя", и реальны ли "черные дыры"?"; 4. "Что такое "тёмная энергия", и что на самом деле заставляет нашу Вселенную расширяться, если только она на самом деле расширяется?"; 5. "Грозят ли законы термодинамики нашей Вселенной тепловой смертью?"
8. Физика сверхтекучести и сверхпроводимости. Очень интересная и очень непонятная область физики. С точки зрения разрабатываемой нами физики дискретных пространств атомы гелия текут без трения, а электроны не теряют своей энергии потому, что им просто некому отдать свою энергию. Они находятся в таком состоянии или в таком особом пространстве, что отдавать или принимать что-либо они могут только дискретными порциями в виде квантов действия h, известных под названием постоянной Планка. При очень низких температурах характерное время, за которое они могли бы отдать свой квант действия становится очень велико - порядка h/E. Таким же очень большим становится и характерный масштаб h/p. Чтобы произошла передача, нужно, чтобы на этом пространственном масштабе и за это время существовало некоторое когерентной состояние у того, кто может принять этот квант. В условиях соседних разных пространств такое условие может и не выполняться, и передачи энергии и всего кванта действия не произойдёт. Думаю, с развитием представлений о разных пространствах и их дискретных элементах физика сверхтекучести и сверхпроводимости получат своё развитие, особенно в прикладном аспекте.
Мы прошли с вами основные разделы физики сначала по разным фазовым состояниям, потом по разным характерным размерам во Вселенной и опять вернулись к конденсированному состоянию при самых низких температурах, близких к абсолюту. Мы окинули взглядом почти всю физику, и везде находили области, где нас ожидают открытия и находки. Дело за малым: надо взяться за работу.
Искренне ваш, Дед Мороз Дулин Михаил.