berkutv: 2005 (Default)
 
Опыты Перрена


«Мы переходим теперь к рассказу о классических работах, которые сделал французский физик Жан Перрен (1908 г.). В этих работах было окончательно проверено и установлено, что броуновское движение в жидкостях вызвано движением молекул, и тем самым дано решающее до­казательство действительного существования молекул и атомов.» Цитата взята из [3].
Read more... )
berkutv: 2005 (Default)

Механика МКТ

В основу молекулярно-кинетической теории (МКТ), как и практически во всех разделах физики положены постулаты (недоказанные утверждения, которые в целом не противоречат опыту и здравому смыслу), чтобы вывести основные уравнения теории.
В дальнейшем необходимо проверять выводы теории с наблюдаемыми опытными данными и корректировать теорию вплоть до полного отказа от нее, если она противоречит опыту, как отказались в свое время от теории «флогистона» и «теплорода».

Read more... )В поле силы тяжести вводится, так называемая, барометрическая формула:
p = p0 * exp(-mgh/kT) (4)
Еще одна красивая формула, на этот раз Больцмана, которая практически не соответствует классической механике и опыту. Даже апологеты МКТ признают, что формула (4) работает до высот нескольких километров, мотивируя это тем, что температура падает с высотой! Отметим, что хотя поле и потенциальное, но оно имеет выделенное направление (Z) и воздействует лишь на одну компоненту импульса (скорости). Из закона сохранения энергии следует, что для «средней» молекулы воздуха высота подъема составляет h = vz0**2/2g = 4500 м, при этом температура должна линейно падать с высотой до (2/3)T0, где vz = 0. Ничего удивительного в этом нет, но и сделать учет температуры в барометрической формуле не получается. Вывод формулы (4) предполагает независимость кинетического слагаемого от потенциального в статистическом распределении, т.е. для любой высоты распределение по скоростям остается тем же самым, в том числе и по Z, а это в свою очередь требует T=const. И получается, что формула (4) работает, когда показатель экспоненты заметно меньше единицы, тогда разложение экспоненты по приближенным формулам вносит небольшую ошибку и получается линейный спад давления от высоты при постоянной температуре:
p = p0 (1 - mgh/kT), отклонение от (4) до высот 4км не более 7%
Обычно больше интересует не само давление, а все-таки плотность частиц, О2 в частности. Она полностью аналогична (4) и температура ей не мешает быть таковой. Так вот на высоте 12,5 км плотность составляет 0.368 от n0 , а на высоте 25км – 0.135, но ввиду массового множителя в экспоненте приводит к уменьшению доли кислорода относительно азота на 14% для высоты 12.5 км и 32% для высоты 25 км. Самолеты там ещё летают, им это очень важно…
мкт3 - 18.11.2015 - 22:50:37Решим задачу нахождения давления от высоты неоднородной жидкости в поле тяжести, в котором задано распределение плотности n(h)=n0exp(-alfa gh).
Здесь коэффициент alfa выражает сжимаемость жидкости и прямого отношения к температуре и тепловой скорости не имеет.
мкт4 - 18.11.2015 - 22:50:37
Можно найти и плотность, и давление без предварительно заданного распределения, но в предположении, что увеличение давления при сжатии элемента объема пропорционально изменению плотности dp = k*dro, ограничиваясь линейной зависимостью, получим:
p' = k*ro' = - gro (5)
Решение уравнения (5) будет полностью аналогично предыдущей задаче c alfa = 1/k.
Учет шарообразности слоя и изменение силы тяжести от высоты взаимно компенсируют друг друга и приводят к аналогичной зависимости зависимости. Вклад в силу тяжести для тонкого сферического слоя толщины dr на расстоянии r от центра Земли будет:
dF = (GM/r**2)ro 4πr**2dr = 4πR0**2*g0*ro0*exp(-alfa(r-R0))dr
после интегрирования получим:
F(r) = 4πR0**2*g0*ro0*exp(-alfa(r-R0)) /alfa;
F(R0) = 4πR0**2*g0*ro0 /alfa = P0*4πR0**2
P(r) = P0*(R0**2/r**2)* exp(-alfa(r-R0))
Учебники по физике, рассматривая барометрическую формулу (4), приводят следствия из нее, которые при ближайшем рассмотрении не соответствуют опыту. Так в [1;6] подставляя в (4) вместо mgh закон всемирного тяготения получают ненулевое давление на бесконечности (!), объясняя это потерей массы атмосферы из-за наличия сверхскоростных молекул в «хвосте» максвелловского распределения. Но даже если вся атмосфера, не имея сингулярностей плотности, разлетится на бесконечность, то давление там будет равно нулю в силу нулевой плотности частиц. Кроме того, подсчитаем долю частиц, покидающих Землю, полагая скорость улетающих молекул 11.2 км/с. Она равна
   W = (11.2/0.5)**2 exp(-(11.2/0.5)**2) dV == 400exp(-400) dV = 10**(-170) dV,
пожалуй, всей вселенной не хватит, чтобы дождаться, когда хотя бы одна молекула покинула Землю при обычной температуре, даже если мы поставим интервал скорости равный скорости света…
Для водорода ситуация получше:
W = (11.2/1.7)**2exp(-(11.2/1.7)**2)*1700 = 43exp(-43) =  2*10**(-14),
если считать, что молекула покинула землю, удалившись на 300 000 км, то потери за год составят = 10**(-11)!
Но ответ на сию проблему заключается скорее в том, что в случае применения закона всемирного тяготения для больших расстояний негласно подразумевается и увеличение числа атомов газа пропорционально объему, а это ведет к увеличению массы, гравитационному потенциалу и давлению в нижних слоях, вплоть до бесконечности…
В [2] барометрической формулой объясняют эффект взвешивания газов разностью давлений, надо полагать в вакууме, поскольку при гибких стенках давление должно полностью выровняться с внешним. Второе, и более печальное, это учет вторых членов разложения, которые определяют разность двух взвешиваний газа, например, в форме тубуса, когда, скажем, высота h раз в десять больше линейных размеров основания a:
dM/M = mg(h - a)/2kT = gh/v**2 = 2*10**(-5) при высоте «тубуса» = 1м для воздуха в комнате.
Для тяжелых газов (криптон, ксенон) при низкой температуре сие будет в разы больше.
Третье, вытекает из второго, это зависимость концевых давлений от формы сосуда, достаточно рассмотреть два одинаковых сосуда в форме букв Г и L с тоненькой ножкой и объёмным основанием, когда оба помещены в термостат Т0.

Пять минут смотрим на облака
Сделаем несколько оценок для водяного пара. Допустим, что пар поднимается с поверхности земли и конденсируется на высоте 1 км. Для конденсации необходимо чтобы не только z-компонента скорости была близка к нулю (из-за силы тяжести это почти так), но и xy-компоненты также. Частички льда с линейными размерами 0.01 мм (10 микрон) находятся в термодинамическом равновесии с воздухом (решение задачи 1), поэтому можно записать:
Е1 = Е0 ; v1 = v0/k = 525м/с (29*1,1*1,6*10**(-27)/10**(-12))**(0.5) = 1.19*10**(-4)м/с
Даже для массы воды в тысячу тонн (10**6кг) кинетическая тепловая энергия составит десяток миллиджоулей, в то же время потенциальная Е=mgh=10**6кг*10*1000м=10**10 Дж, а кинетическая энергия облака при скорости 10м/с равна Е=10**6кг*10м/с*10м/с/2=510**7 Дж. Для сравнения кинетическая тепловая энергия пара при 100С была Е=10**6кг*780м/с780м/с/2=3*10**11 Дж, а теплота испарения (конденсации) Е=10**6кг* 2200кДж/кг = 2.2 *10**12 Дж, теплота плавления льда Е=10**6кг *334кдж/кг=3.34*10**11 Дж, и если добавить тепло для нагрева воды от 0С до 100С, то получим, что внутренняя энергия связи льда в 10 раз больше кинетической энергии пара. Каким образом им удается «скинуть» в пространство такое количество энергии, и как это согласуется со вторым началом термодинамики – большой вопрос! Вторая проблема состоит в том, что все видели кипение воды и пар, двигающийся как нечто целое, хотя по МКТ мы не должны наблюдать клубы пара. Пусть вода – особая жидкость, происходит конденсация и повторное испарение, но аналогичная картина наблюдается и для «цветных» газов: клубы хлора при электролизе раствора поваренной соли или бурый оксид азота (NO2) в реакции меди с азотной кислотой.
Давление газа на стенку
Апофеозом МКТ можно считать вывод уравнения состояния идеального газа. Здесь уместно еще раз напомнить, что без объяснения механизма перераспределения (выравнивания) импульса и энергии по декартовым компонентам в идеальном газе, бессмысленно строить какие-то бы ни было статистические распределения. Даже общепринятое распределение дает три(!) не одинаковых скорости атомов идеального газа: наиболее вероятную, среднюю и среднеквадратичную. Теория вероятности указывает, что наблюдаемой величиной должна быть средняя скорость , а средняя квадратичная дает разброс, дисперсию относительно среднего значения скорости.
Согласившись с промежуточной формулой (5.10) давления на стенку [2]:
        dP = 2m vx**2 n(v) dv , где
n(v) распределение по абсолютной скорости,
мы можем записать (vx)**2 = (vcosalfa)**2 , а затем выполнить усреднение по углу alfa (от 0 до pi/2) и абсолютным скоростям, а не так как в (5.11) [2], поскольку оно является не верным ввиду различия распределений n(v) и n(vx), пропущено, на мой взгляд, dvx= cosalfadv, что даст для давления следующее выражение:
             P = n m (vcp**2)/2 = nkT (6),
что вполне соответствует выражению (12.1) из [1] при неизменной энтропии, а, по сути, при неизменном распределении для малых изменений объема:
             Р = –dE /dV = E / V
Иначе, совершенно не понятен физический смысл выражения РV, да и температуры тоже, поскольку измеряемые макропараметры должны точно соответствовать статистически усредняемым микропараметрам: энергия энергии, а импульс импульсу. Ведь множитель 3/2 является принципиально системным, а не масштабным переводным коэффициентом! Получается, что в МКТ треть величины, называемой кинетической энергией газа, не обнаруживается в макроскопических наблюдениях и в основном уравнении состояния идеального газа. Проблема выросла из-за теплоемкости одноатомных газов при постоянном объеме Cv=3R/2, а из-за отсутствия внутренних степеней «половинку R» некуда пристроить.
Следующее замечание касается многоатомных (двухатомных) газов, у которых Cv=5R/2, и с точки зрения механики вращение молекул должно дать соответствующий вклад и в давление газа на стенку, но почему-то этого не наблюдается.
Вообще, стенка, ограничивающая газ, обладает по истине уникальными свойствами, более идеальными, чем «идеальный газ».
мкт5 - 18.11.2015 - 22:50:37
Наличие стенки требует с необходимостью наличие аналогичной противоположной стенки, иначе устройство, показанное на рисунке, будет порождать некомпенсированный импульс Рх. С течением времени все частицы в ограниченном объеме будут иметь положительное значение Рх. Мы, таким образом, получим физическое обоснование поговорки «изо всех щелей дует»! Для случая земной атмосферы минимальное время установления равновесия составит около 11 часов = 20000 км/0.5 км\сек = 40000 сек. Однако реально все происходит в десятки раз медленнее, даже мощные ураганы не ощущаются на расстоянии пары тысяч километров. Существование циклонов скорее говорит в пользу воздуха как «легкой сжимаемой жидкости», нежели как «идеального газа». Понятно, что не только такой «агрегат», но и любой плоский кусок твердого материала в воздухе должен порождать «ветер» в два направления!


Литература

1. Статистическая физика. Ч.1. т.5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., 2005
2. Курс физики. Под редакцией профессора Лозовского В.Н., 2001
3. Атомы и электроны. М.П. Бронштейн. Б-ка «Квант», вып. 1.
4. Статистическая физика. Майер, Гепперт-Майер.
5. Температура. Я.А. Смородинский. Б-ка «Квант», вып. 12.
6. Курс статистической физики и термодинамики. С. Б. Московский. М., Фонд Мир», 2005.
7. Ф. Содди. История атомной энергии. 1949. Атомиздат 1979.
 

МКТ-2. Опыты Перрена
berkutv: 2005 (Default)

§1. Императивы
и режекция
      Прежде, чем пытаться осмыслить или построить базу истинных знаний (то, что нам реально известно о нашем мире), хотелось бы обратить внимание на то, что мы живем по неким принципам и понятиям (законами это трудно назвать не столько из-за отсутствия строгих формулировок, сколько ввиду изменчивости наших действий по одним и тем же причинам и поводам).

     Те принципы, которые должны неукоснительно исполняться, чтобы люди могли жить и выживать, будем называть императивами. А те принципы, которые мы исповедуем исходя их наших знаний и сознания, будем называть модальными. Если использовать философское определение модальности, то императивы можно считать модальными принципами с меткой: необходимость или модальными императивами.
                        Модальность (лат. modus – способ, вид) – способ, вид

                                                  бытия или события; категории модальности:
                           необходимость, действительность, возможность;
А собственно модальные принципы – это принципы с меткой: действительность.
     Третью группу с меткой возможность пока рассматривать не будем в виду ее неопределенности на нынешнем этапе. Если привязаться к временной шкале, то императивы – это наше прошлое, модальная действительность – это наше настоящее, ну и, соответственно, возможность – это наше будущее.
Самое простое состояние с императивами. Они сложились до нас, существуют как данность, в настоящем можно только повысить или понизить значимость каждого императива, возможно даже на порядок, но оказаться совсем от них в нашем настоящем невозможно. Это будет возможно только в будущем.
Самый главный императив легко формулируется:
  1) Выживание человека

          1.a воздух (дыхание)
          1.b вода
          1.c пища
          1.d род, семья, дети
          1.e тепло, жилье

          1.f защита, здоровье

Пункты настолько простые, что применимы к любому животному виду, а не только к человеку. Но, учитывая, что в природе все-таки некоторые виды исчезают, обозначим второй императив в таком виде:
      2) Приоритет общего выживание (как вида) над частным
Стайные и стадные животные с успехом демонстрируют правильность данного императива в деле выживания. Однако недостаточная развитость мозга не позволяет им пользоваться этим императивом в полной мере. А вот человек может, в том смысле, в каком кроманьонец превзошел неандертальца:
      3) Приумножение видового (со)знания
           3.a сохранение накопленного знания
            3.b орудия и ресурсы

            3.c услуги и разделение труда

            3.d поиск нового знания

      Возможно, разбиение последнего третьего императива на подпункты сделано не очень оптимально, но это мостик к нашим современным модальным принципам.
      В отличии от императивов, модальные принципы мы можем создать новые, отбросить старые, а если выяснится, что от какого-то нового принципа невозможно отказаться, то он перейдет в разряд императивов.
                  Истина – устойчивая причинно-следственная связь,  не зависящая от рассмотрения.
     Например, на сегодня актуально выглядит режекция накопленных знаний и информационных потоков. Ясно, что это модальный принцип, мы им пользуемся, мы его развиваем, и если найдется объективный способ режекции, то его можно занести в разряд императивов.
Режекция призвана очистить накопленную базу знаний от неверных, ложных знаний, сфальсифицированных данных и от многочисленных повторов, копий одного и того же знания. Желательно, чтобы система знаний была самосогласованной и имела однозначные компоненты и элементы.
     Второе, не менее значимая цель режекции – это удаление или, по крайней мере, перевод в другой ранг тех фактов и знаний, которые по сути таковыми не являются. В принципе не являются, или как любят говорить, от слова “совсем”!
 Например, любой письменный источник (его письменное содержание) n-го “лохматого” века(1) не является ни знанием, ни фактом. Фактом является существование этого артефакта в природе. Даже документы в эпоху развитого делопроизводства лишь условно в купе с другими аналогичными можно считать неким фактическим знанием.
                                          Дезинформация — заведомо ложная информация,

                                           предоставляемая противнику или деловому партнёру для

                                           более эффективного ведения боевых действий.

      И в нынешнем, и в прошлом (20-м) веках операции по дезинформации приобрели широчайший размах. И если бы не принципиальная невозможность некоторых действий и событий, то было бы очень легко потерять реальную канву происходящего, потерять недавнюю историю. Когда за это берется государство (государства), дела обстоят совсем плохо. Спасает то, что этими нехорошими делами все-таки занимаются люди не столь грамотные и не столь одаренные, поэтому ляпы и нестыковки проявляются в немалом количестве.
      Повторю еще раз, что реально происходящие события, идущие естественным образом, т. е. не выдуманные, не подправленные, не сфальсифицированные, не нужно согласовывать между собой, и они не противоречат друг другу даже в самых малых деталях. И, во-вторых, они также не противоречат всем выявленным законам мира, в основном естественно-научным законам.
                                          Наука – формализованное описание мира  на основе разумных допущений.
      Это совсем не означает, что в науках естественных нет проблем, что там все гладко. От части принятых там догматических теорий придется отказаться, но их влияние в деле режекции знаний и так минимально.

    (1)  В общем ниже 19-го века, лишь по той простой причине, что позже появились изложения материалов и описание моделей на основе научного метода познания, хотя их процент очень-очень низкий.



    Приложение 1. Многоточие обмана.
  У знаменитого создателя “Кода да Винчи” и “Ангелов и демонов” Дэна Брауна есть менее заметное и менее успешное произведение “Точка обмана”. Но оно весьма поучительно в деле выдумывания действий и фальсификации событий.
      Сюжет книги разввивается вокруг фальшивой находки крупного метеорита. Американская космическая организация таким путем пытается заполучить дополнительное госфинансирование своих сомнительных программ. Метеорит обнаружен в многолетних льдах Арктики на глубине около ста метров (двести футов, если быть совсем точным), а чтобы не было видно следов на поверхности льдов, “литературное НАСА” встраивает метеорит в лед снизу с помощью подводной лодки. Главного героя (героиню) привлекают в качестве независимого эксперта зафиксировать факт находки. Но наши герои обладая “недюжинным” интеллектом (один ум хорошо, а два лучше) с помощью сотоварищей раскрывают очередной “лунный заговор”.
      Это, так сказать, краткая фабула повествования, но поскольку вся история точно выдумана и не основана ни на каких мало-мальски реальных событиях, то она и послужит нам наглядным пособием как можно изобличать фальсификаторов, тем более, если они не сильны в физике, математике, астрономии и прочих науках.
Итак, начнем!
Дела начинаются в марте, героиню срочно отправляют на истребителе за полярный круг. Странное решение, если учесть, что дальность полета стандартного истребителя F-14 2000 км, а ему еще как-то назад возвращаться надо. Правда, в той серии есть самолеты с дополнительными баками, специально спроектированными для больших перелетов. Но главное то, что садиться ему пришлось в совершенно диких местах, на снег и лед едва ли приготовленными для посадочной полосы и …
… в условиях темноты! Да, это, как оказалось в последствии, авторская задумка, поскольку... но об этом чуть позже. Повторяем для защитников дэновбраунов – в Арктике, за полярным кругом после весеннего равноденствия наступает полярный день, и он длится полгода до осеннего равноденствия, но сие правда только для самой точки полюса. На самом полярном круге длительность дня равна нулю только во время зимнего солнцестояния, а дальше по минуте день за днем она увеличивается. Сама граница полярной ночи также смещается на географический север и к началу марта уже достигает широты 80° – где собственно и разворачивается местная Северная война за правду. Мало того, за неделю-две до восхода солнца там наступают предрассветные сумерки. Через сутки книжного действа автор также забыл, что на небе сияет Луна (блеск волн при подлете на ледник).
Вот данные из Малого Географического Атласа 1928 г.:
длительность дня - 13.03.2016

Так что заметить в марте фосфорисцирующих микробов на 80 градусе широты не представляется возможным. А в этом и состоит вся зацепка к “фальсификации”, без нее невозможно развитие событий по описываемому сценарию.
В романе полно типичного научного информационного мусора, поэтому приведем важные числовые данные:
диаметр метеорита – 10 футов = 3 метра;
вес по книге – 8 тонн;
глубина залегания – 200 футов = 60 метров;
толщина льда – 300 футов = 90 метров;
(“На глубине двухсот футов под поверхностью льда, совершенно замкнутая пластами твердого льда, проявилась аморфная глобула диаметром в десять футов” “он оказался намного плотнее других камней на острове Элсмир”. Глава 19.)
По нашим оценкам объем метеорита составляет D**3/2 = 3*3*3/2 = 13 куб.м и при плотности “намного плотнее других камней”, например 6т/куб.м, получим массу метеорита в 80 тонн, в десят раз больше, чем у Брауна.

“... Потребуется всего несколько часов, чтобы вытащить его на поверхность ...
… Метеорит лежит в толще льда, под тяжестью в несколько тысяч тонн ...
… Нора просто направила лазерный луч вниз, растапливая лед и нагревая сам метеорит. Камень был слишком плотным, чтобы лазер мог повредить ему, но он вбирал в себя его тепло, постепенно становясь достаточно горячим для того, чтобы растопить лед вокруг. Он сам прокладывал себе путь на поверхность. А растаявший лед над метеоритом водой стекал вниз, заполняя шахту ... Глава 27.”


Пересчитываем, площадь колодца: pi*D*D/4 = 3.14159*3*3 / 4 = 7 кв.м.
объем колодца : H*S = 60 * 7 = 420 куб.м.
масса льда : 420 * 0.9 = 380 тонн!!!
Опять раз в десять обманули!
Ну и ещё про энергию. Чтобы механически просверлить и поднять весь лед колодца, потребуется энегрия mgH/2 = 114 Мдж = 0.15 Гдж; а чтобы переплавить
mC = 380 т * 330Кдж/кг = 125 Гдж, почти в тысячу раз больше! Просто прелестно!
Станция мощность 100 квт выработает такую энергию за 1 250 000 секунд, т.е. за 14.5 суток, более двух недель. Несколько часов, говорите!
И это, надо понимать, без учёта кпд и других накладных расходов в виде сна, отдыха и прочих перекуров на завтрак и обед.
Далее, лед плавился и стекал вниз, все правильно, но вода плотнее льда и займет только 90% объема колодца, 54 метра из 60, до поверхности воды в колодце будет 6 метров(!), 20 футов, а вовсе не 4, как пишет автор. Ежели вода после перетекания замерзает, что не даст заметного понижения уровня, то в этом случае нижние соленые слои тем более не смогут оказаться наверху и морские светлячки опять не смогут высветить всю истинную картину правдолюбам и правдоискателям.
С соленой водой возникают такие сложности, что лучше бы он ее не трогал.
1) соленая вода плотнее пресной, поэтому она всегда уходит вниз, даже если намного теплее пресной. Пример тому, Гольфстрим, который “подныривает” метров на сто под холодные северные течения, которые по сути являются пресными от растаявших льдов.
2) соленость морской воды 32-33 промиле (3.2-3.3%). Если всю воду по всей глубине ледяного колодца перемешать, то получим соленость 10-11 промиле (1%, а не 3%). Светлячки снова не оживут. Чудес не бывает.
3) толщины паковых (многолетних плавающих) льдов в Арктике составляют 5-10 метров. А те льды, которые многометровые сползают в океан, они тоже нестоль огромны, легко откалываются в айсберги. Береговая линия островов (Гренландии в частности) к концу лета, как правило, остается без льда.
berkutv: 2005 (Default)
§4. Дырявое полотно науки

Возможно, многие думают, что спорным фактам, странным артефактам при тщательном научном анализе найдется вполне научное объяснение, да, казалось бы, она (наука) и находит, ведь она призвана заниматься подобными спорными вопросами. И, действительно, в 19-м веке наука резво взялась за дело, и многие вещи не только получили своё определение, но и логичное научное объяснение.

Но дальше начали просходить вещи, которые ввели науку “в рамки цивилизации”, если можно так определить нынешнее место науки в обществе. Некоторые вопросы стали табуированы для науки, а некоторым вещам присвоены соответствующие значения, которые наука не имеет права трогать. Некоторым теориям, которые ещё совсем недавно вышли из разряда гипотез, было присвоено значение фундаментальных классических теорий и их дальнейшее развитие остановлено. Во многих областях появились многочисленные псевдо- и лже-научные гипотезы и теории. В итоге сейчас представляется, что все сферы деятельности человека покрыты наукой и научными изысканиями.
Чтобы избежать массового критического восприятия подобные теории вводятся в оборот на ранней стадии образовательного процесса, когда критическое восприятие не работает, или обставлены сложными формулами-методиками с очень трудоёмкими механизмами проверки. Уже сейчас некоторые вещи преподаются и изучаются в виртуальной реальности. А в ней можно получить лишь те результаты и эффекты, которые заложены туда разработчиком, и выйти за эти рамки вам не удастся.
Можно подумать, что это проявление злого умысла узкого круга лиц, которые стараются не допустить человечество к светлым знаниям, а намеренно держат его в порабощенном состоянии, дабы эксплуатировать его незнание. Но, к сожалению, к великому сожалению, это по объективным обстоятельствам не может быть правдой на все времена. Временной локальной мерой может быть, да и то только по тому, что по-другому общество не умеет управлять собой. Система крайне не устойчива, все время норовит пойти в разнос. И основная причина этого, как ни странно, это наше дырявое полотно науки. Его и полотном-то трудно назвать...
Никто не хочет (или не может) взять на себя смелость привести систему науки и образования к правильному логическому виду. Сама логика науки и научного метода разработана, но она практически нигде не выдерживается и правильно не применяется. Анализ многих теорий выявляет ошибки в методах логического обоснования и построения теории, а не, собственно, в ошибочных результатах, хотя при дальнейшем рассмотрении всего хватает.
Про узкий круг поговорим позже, возможно в следующей части, а на данный момент приведем примеры тупиково-ошибочных научных подходов от нашего времени к позапрошлому веку.

1. УТС и комиссия по борьбе со лже-наукой.
Здесь предполагается высокотемпературный термоядерный синтез, в отличие, скажем от холодного термояда, который как и ИГИЛ запрещен в России. Если некоторые думают, что сорокалетняя история развития ТОКАМАКов ни к чему не привела, то они жестоко ошибаются, ибо отрицательный результат, это тоже результат, и именно он (токамак) открыл дорогу ИТЭР, как новому направлению в УТС, и уже не так далек тот (2030) год, когда по европейским планам заработает первый научно-технический реактор, пусть и эспериментальный, а от него рукой подать до первого (в 2050 году) прототипа промышленного реактора DEMO. Как и в случае большого адронного колайдера 10 миллиардов евро будут оправданы тысячами публикаций и сотнями диссертаций.
Как заявлено в описании ИТЭР, температура требуется 1 млрд градусов, а достигнуто только 100 млн, но "ученые", полные оптимизма заявляют, что
  1) есть “хвост” максвелловского распределения
  2) есть эффект туннелирования
Новые справочники и википедии не балуют читателя формулами и пояснениями, приходится перечитать десяток различных страниц-ссылок пока докопаешься до истины. Так и в этом случае, счастье, затуманившее разум, не сразу даёт понять, что эти оговорки настолько бесполезны, насколько и являются сознательной дезинформацией. Для обоих случаев вероятность описывается примерно одним выражением:
                w = exp(-Ek/kT) = exp(-E0/E) = exp(-10) = 4.5·10**(-5) = 1/22000;
т.е. выход энергии будет в 1000 раз меньше затрат.
Более того “ученые”, написавшие всё это, прекрасно знают, что там нет никакого максвелловского распределения, иначе ИТЭР-Токамак не будет работать – магнитная система расчитана на определенную скорость(энергию), более того в систему инжектируются дейтоны со вполне определенной энаргией (1Мэв).

2. БАК (LHC).
Большой адронный коллайдер бессмысленен по той простой причине, что сооружался он для того, чтобы, якобы, подтвердить (опровергнуть?!) теорию-гипотезу Стандартной Модели. Но ничего другого (проработанного, масштабного кроме этой самой Модели) все равно нет, сто-пятьсот первое подтверждение ничем не весомее сотого, пятисотого, а построена она на заведомо умозрительных предположениях (см. пп. 4 и 5), которые трудно отнести к наблюдаемым регистрируемым параметрам.

3. Космология
Теория Большого Взрыва (Big Bang) построена на заведомо абнормальной ситуации – взрыве сингулярности, которая не может соответствовать никаким выполняемым законам, по сравнению с которой соотношение неопределенности – так, детская шалость, не более того.

4. Кварковая модель.
Кварковая модель типичная умозрительная (без массива наблюдаемых данных) гипотеза, построенная простым порождением сущностей, без реального механизма их проверки, без внятной стыковки с другими областями. Даже простое удвоение числа элементарных зарядов приносит больше проблем, чем решений.
Создается впечатление, что картина мироздания задается группой писателей-фантастов, а затем всем миром ищутся доказательства новых фантастических теорий, без оглядки на исходные аксиомы и постулаты выдвигаются новые постулаты и физические элементы (различные сущности, поля, бозоны и пр.).
С кварковой моделью все предельно просто: в трехмерном мире она дает абсолютно плоскую (двумерную) структуру адрона, что абсолютно ненаучно.
Аналогичная ситуация складывалась с планетарной моделью атома, но там на помощь “пришла” квантовая механика с волновой функцией, которая и обобъёмила орбитальное движение электрона.
Пункты 5-8 связаны тем обстоятельством, что принятие одного с неизбежностью требует определения и принятия следующего.

5. Ядерные силы.
Ядерные силы с неизбежностью следуют из планетарной модели атома. Что-то должно удерживать протонно-нейтронную смесь в центре атома Бора-Резерфорда, при том, что наблюдаемых ядерных сил за пределами атома не обнаружено, а в мезонах... в мезонах ядерные силы не справляются даже со слабым взаимодействием!

6. Нейтрон.
Ситуация с нейтроном столь сомнительна, как и сама его жизнь. Рождается нейтрон легко и непринужденно, а брошенный в одиночестве погибает в страшных мучениях. При всей его неуловимости отношение заряда к массе ещё в конце 19-века требовало в атомах наличие некоторой нейтральной массы, но полвека физики не решались объявить её существование. Даже в атоме Бора напрямую не говорилось, не было подходящего постулата, видимо, так, в кулуарах болтали про тесную связь протона с электроном(!).
Лишь когда физики убедились, что их некому вывести на чистую воду, элементарные, Ватсон!, частицы и разные бозонные взаимодействия начали появляться с завидной регулярностью. Первым делом, конечно же, нейтрино и ядерные силы с пи-мезоном во главе...

7. квантовая механика
Считается, что Макс Планк первым ввел понятие квантования. Но, на самом деле, Планк угадал или подобрал итоговую формулу излучения чисто математически, а квантование энергии было использовано как возможный способ получения итогового результата. Эйнштейн использовал хитрость Планка для объяснения фотоэффекта, поскольку исследования микромира на тот момент давали картину, которая никак не укладывалась в классические рамки. Положение спас Луи де Бройль со своим дуализмом – раз мы не знаем что и как, то давайте эти явления рассматривать двояко, типа в сумме все одно получим логическую единицу. Тут подоспел Шредингер со своим уравнением (отметим, что оно постулируется, а не выводится, в точь как у Планка). Постулаты и вероятностные интерпретации очень понравились новому поколению физиков, а счетчик Гейгера избавил их от необходимости месяцами пялиться в микроскоп, считая до миллиона.

8. планетарная модель атома.
Вот та точка бифуркации, которая направила теоретическую физику в плавание, свободное от эмпирического балласта. Нам говорят: “вращаясь, электрон должен излучать..”, а мы в ответ: “у нас постулат – не излучает”.
Да и сама формула Резерфорда для дифференциального сечения рассеяния – чисто теоретическая задача рассеяния на силовом центре с потенциалом ~1/r**n могла быть получена независимо от экспериментальных исследований. Кто-либо проводил перепроверку результатов рассеяния альфа-частиц, протонов, нейтронов на различных веществах в разных вариациях? Вот ещё! Кому не нравится, тот пусть и перепроверяет, а нас вполне устраивает вписываться в постулируемую систему. А если совсем уж результаты не бьются, то это можно назвать “квантовым” или “аномальным эффектом”, например “квантовый эффект Холла”. Звучит? Ещё как звучит: “Суть явления заключается в том, что группа электронов «объединяются» в новую «частицу», заряд которой меньше заряда электрона.”

9. теория относительности
Про теорию относительности уже столько сказано, что и добавить нечего. Единственно, хочу обратить внимание на то, что теория априори, постулатно отменяет независимого наблюдателя, время для разных наблюдателей течет по-разному, и это перечеркивает объективность научного метода.
Вообще, с аксиоматикой в науке некоторый беспорядок, а причинно-следственные связи в одной области физики мало применимы в другой.
Сам принцип относительности хоть Эйнштейна, хоть Галилея требует философского осмысления, и похоже, что надобность в них излишняя.

10. МКТ
Молекулярно-кинетическая теория, казалось бы, проверена на сто рядов и принята ныне без особых противоречий. Но при попытке согласовать с последующими теориями, квантовой физикой в частности, возникают трудности и нестыковки. Основная проблема МКТ кроется в строении этой самой молекулы-атома и в законах механики, которые часто приходится идеализировать. Проблемам МКТ посвящены отдельные статьи, а здесь отметим два важных момента:
а) проблема столкновения атомов-молекул по планетарной модели,
б) введение сущности “энтропия” с размерностью теплоёмкость.

11. прочие теории
Под прочими теориями поразумевается любая физическая теория, в основе которой лежит некоторая идеализированная математическая модель, и которая построена для объяснения этого физического явления и прогнозирования результатов. При этом некоторые математические понятия иногда очень трудно поддаются интерпретации в физике: даже обычный вектор допускает неоднозначные толкования. А другие, как например векторное произведение, и сейчас не имеют удовлетворительной трактовки. Упомянем для полноты картины кватернионы и прочие гиперкомплексные числа, которые по мнению некоторых ученых незаслуженно исключены из физики.

Суммируя всё выше сказанное, можно смело утверждать, что наука уже давно живет ради себя самой, хотя есть большие эмпирические и практические разработки. Было уже не удивительно узнать в Нерешенных проблемах физики, что:
“.. Физика твёрдого тела

Невозможно даже приближённо рассчитать намагниченность, теплоёмкость, электропроводность и другие макроскопические величины, исходя из известного строения кристалла, электронных оболочек атомов в кристалле и других параметров микромира для сильно магнитных веществ (ферромагнетиков, антиферромагнетиков и ферримагнетиков)[35]
.
Физика полупроводников
В случае полярных решёток опыт даёт значительное расхождение с теоретической зависимостью подвижности носителей заряда от температуры.[23]
В большинстве полупроводников величина и температурная зависимость термоэлектродвижущей силы на опыте расходятся с предсказаниями теории.[23]


Судя по всему, модели строения вещества выбраны ошибочные, но, видимо, они таковыми и останутся пока гром не грянет...
berkutv: 2005 (Default)
Нет, пожалуй, ни одного государства в мире, у которого было бы столько нестыковок в его «великих» событиях, каким являются США. Даже последнее дело об уничтожении террориста №1 сразу же обросло различного рода натяжками, допущениями, вольными трактовками и просто подделками, что по неволе начинаешь критически присматриваться и к событиям более чем полувековой давности.

И, правда, после того, «как об этом стало можно рассказывать» некоторые вещи иначе как анекдотические и не воспринимаются. Ну, ладно, байки, они и есть байки! Без них, действительно, не возможно представить ни одного серьёзного дела, но при этом помимо баек должны быть в наличии вполне технически грамотные описания существа дела. Если только для обеспечения секретности и безопасности до сих пор не тиражируется дезинформация.


далее ...
А–бомба. Часть 2. 1945.

В этой части попробуем собрать воедино все неточности, нестыковки и откровенные ляпы, относящиеся в основном к 1945 году, в некий единый конгломерат...
trinityрис1
Напомним, что «Тринити» – это плутониевый вариант А-бомбы, взорванный 16 июля. На фотографии – шар, практически 2-метрового диаметра, объёмом около 4 куб. метров. Не видно никаких намёков на то, что можно назвать авиабомбой, зато виден спереди и сзади некий распределительный пульт... Ясно, что это всё электродетонаторы для одновременного... нет, лучше так — для одновременной имплозии... и далее по тексту!

Палеонтологический сюжет нашего повествования основан на скелете ископаемого изложения Лесли Гровса «Теперь об этом можно рассказать»[1], а для уточнения деталей нам будут помогать и другие фигуранты [2-7].
Fat_and_BoyВот собственно и сами бомбы. Как видим размеры их принципиально разные, для «толстяка» характерные размеры 1,5 метра в диаметре и более 3-х в длину. Как бы шар на предыдущей картинке в неё не помещается. Но вот что пишет Л. Гровс[1]: «Самолеты 509-го авиаполка были переоборудованы под атомные бомбы, поэтому их оказалось неудобным использовать для несения обычных стандартных авиабомб. Они, однако, могли нагружаться бомбами, схожими по форме с "Толстяком", которые были разработаны и изготовлены специально для тренировки команд. Эти бомбы, прозванные летчиками "тыквами", содержали заряд обычного взрывчатого вещества весом 2500 килограммов...»

То есть, ещё нет никаких мало-мальских экспериментов по атомному взрыву, а размер уже установлен и, более того, самолеты уже переоборудованы под них. Очень хорошая уверенность в своих научно-конструкторских силах! А то, что не смогли состыковать с обычными бомбами – ну, знаете, с кем не бывает!

При жесточайшей секретности, которую устроил Гровс, от изъятия и засекречивания книг Милна отговорило, видимо, наличие их массового издания в переводе Заходера. От провала операцию спасло, судя по всему, отсутствие японского варианта перевода в 1945 году: «Лемэй задал несколько вопросов по существу дела и далее заявил, что он считал бы целесообразным проведение операции силами одного неэкскортируемого самолета: японцы наверняка не обратят внимания на отдельный бомбардировщик, летящий на большой высоте, сочтя его либо разведчиком, либо самолетом метеорологической службы.»

Йес-с! Японцы оказались патологически правильными пчёлами, несмотря на войну и «тренировочные» бомбометания[1]: «...в качестве объектов для налетов с использованием "тыкв" выбирались города, расположенные не очень далеко от намеченных для атомной бомбардировки. Бомбардировка этих городов производилась с определенной высоты...»

Количественное сравнение с бомбардировкой Токио 9-10 марта даёт в четыре раза меньшую площадь разрушений в Хиросиме (11 кв. км) и почти в десять раз меньшую в Нагасаки (4,4 кв км). Таким образом, для повторения «токийской» ситуации в Хиросиме достаточно было бы 215 тонн бомб, а в Нагасаки – 86 тонн. (В налёте на Токио приняло участие 320 бомбардировщиков В-29 с загрузкой 2,5 тонн бомб, разрушения – 41 кв.км.)

Совершенно нет вразумительных объяснений о взрыве на высоте 600 м. Якобы для того, чтобы уменьшить воздействие радиации... Хотя, по всей своей задумке, взрыв А-бомбы должен произвести на японцев такое неизгладимое впечатление, что уменьшать воздействие какого-либо фактора – это абсолютно неадекватное расходование средств.
Сами же «отцы» атомной бомбы, не забоясь, ходят по месту взрыва своего детища нисколько не смущаясь остатками радиации.
oppy_groves
«Бомба была подготовлена и водружена на 33-метровую стальную вышку, однако погода не благоприятствовала испытанию...»[1]. Если про громадный стальной ящик «Джумбо» хоть что-то сказано, то про надобность вышки читателю самому предстоит поломать голову. 32 тонны стальных конструкций плюс подъёмное устройство на 5-7 тонн и прочее, и прочее... Следует еще раз отметить, что мощность и даже сама возможность ядерного взрыва была в то время под вопросом.
«...мы также учитывали известный с давних времен факт, не имевший, правда, еще научного объяснения, что интенсивная пальба из пушек во время больших сражений вызывает дождь.»
Исправим недостаток научного объяснения Л. Гровса простыми математическими расчетами, но, конечно, не по поводу пушек и дождя: 10 килотонн тротила после взрыва рассеивают энергию в воздухе в радиусе 500 метров (бомба в Хиросиме и Нагасаки взорвалась приблизительно на такой высоте). Выделившаяся энергия составит 4·10+13 Дж; объём воздуха – 5·10+8 м3; при теплоёмкости воздуха 1 кДж/кг*К весь этот шар нагреется аж на целых 80ºС, жарко как в сауне будет... Понятно, что при большей энергии или ближе к эпицентру температура будет выше, но ведь нам говорят о температурах 2-4 тысячи градусов на краях километровой зоны! Да, такое возможно, но на расстояниях в трое-вчетверо меньших от эпицентра или при мощности большей раз в пятьдесят...

То, что это вовсе не мои выдумки, смотрим энциклопедию[7]:
phyz_ecyk_43Для определения зоны поражения выбрана плотность энергии величиной р=10+6 эрг/см3, если её перевести в более понятные нам единицы измерения, то получим 100(К)·1000 Дж/(К·м3), то есть тот же самый кубометр воздуха, нагретый до температуры 100 градусов!
Единственно чего не хватает в формуле, так это множителя «четыре-третьих-пи» перед R3. Но составителей энциклопедии по-человечески можно понять — ведь для Хиросимы цифры получаются позорно абсурдными:
R3 = 0.7 Е/4р = 0,175 · 1км3, откуда R = 560 м,
сие меньше высоты взрыва (590 м). Что же дойдет до земли?
Далее, для Нагасаки 1 км зоны поражения, даже без учёта «четвёрки», в плане, по поверхности то бишь, будет выглядеть как 800 метров от «ground zero», всего полмили, а по площади — 2 кв. км, а с учетом всех «поправок» и того втрое меньше — 0.66 кв. км...
Составим табличку взрывоопасности «ядерных гранат»:
Эквивалент        Количество реагента        Размер «сауны», м        примечания
в килотоннах        U-Pu / LiD, кг                  (радиус шара в +100ºС)
0,1 kт                     0,005 / 0,001                     R = 100 m
1 kт                         0,05 / 0,01                        R = 212 m
14 kт                         0,7 / 0,14                        R = 510 m                Хиросима  
20 kт «стандарт»      1,0 / 0,2                         R = 575 m                 E = 8 ·10+13 Дж Нагасаки — 21 кт
100 kт                       5.0 / 1.0                         R = 1000 m               Круглее шара!!!
1 Mт                          50 / 10                           R = 2120 m
10 Mт                       500 / 100                         R = 4560 m
50 Mт                     2500 / 500                         R = 7800 m              Объём LiD мин. 5 м3

Для подземных и подводных взрывов радиусы будут 13-16, а объёмы в 2-5 тысяч раз меньше.
По крайней мере, анекдот про две ядерных гранаты уже не выглядит столь смешным, глядючи на первую строчку в таблице. Зато теперь понятна затихшая шумиха вокруг подземных технологических взрывов по созданию хранилищ газа или нефти, поскольку радиусы подземных кладовых будут раз в 30 меньше чисел, указанных в таблице. Мегатонная бомба даст полтора миллиона кубов объёма, что позволяет хранить миллион тонн нефти или 300 миллионов кубов газа, а реально и того меньше. Для сравнения мы нынче добываем 500 млн тонн нефти и 650 млрд кубов газа в год.
Пока пропустим шедевры про ударную волну и присмотримся к электромагнитному излучению. В то священное время академики и нобелевские лауреаты еще не выделяли электромагнитный импульс из всего состава излучений, и свет, и рентген, и гамма — всё шло единым потоком примерно 10 процентов энергии за одну взрывную секунду. У Р. Юнга есть книжечка «Ярче тысячи солнц»[3], как раз об этом, хотя он и приписывает это Оппенгеймеру как создателю во время испытаний в Аламогордо. Так это или иначе, но подсчитаем поток энергии от «стандартной» 20-килотонной бомбы на расстоянии 1 км и сравним с солнечной:
10 %(8·10+13 Дж) / 4 pi R2 = 0.64·10+6 Дж/м2 /с = 640 * 1000 вт/м2,
Тысяча ватт на кв. метр — это так наше обычное Солнце светит на Землю. Юнг, таким образом, почти сказал правду, но... сидели-то они не в километре, а на расстоянии не то десяти, не то двадцати миль!, да и дело было совсем не в вакууме! То есть, им вспышка должна была бы показаться, если опять же они и гамма, и рентген, и ультрафиолет увидят, едва ли ярче нашего светила. По современным данным (Физ. Эн-я) поток гамма-излучения в атмосфере ослабевает вдвое за каждые 150 м, за 1,5 км — в 1000 раз, а за 15 км, поверьте на слово, в 10+30 раз! Аналогичная участь, может и в меньшей степени, постигнет рентген и ультрафиолет — выживет лишь то, что попадает в окна прозрачности атмосферы. Теперь-то осознаёте почему для испытаний выбирают предрассветные часы!
«Во-первых, мы стремились избежать, насколько это возможно, радиоактивных выпадений, особенно в населенных районах. Этому не придавалось особого значения, пока незадолго до описываемого момента один из лос-аламосских ученых не указал на серьезность опасности со стороны радиоактивных осадков. Мы стремились, чтобы во время испытаний не было дождя, поскольку в этом случае радиоактивные осадки, не успев развеяться в воздухе, могли выпасть на относительно небольшой площади и иметь высокую концентрацию.»
Один из лос-аламосских ученых! История не сохранила имени этого гения? У меня есть все основания полагать, что им был Ральф Лэпп[5]. Хотя с начала века радиевые и другие радиационные препараты активно применяли для лечения чуть ли не половины болезней. Да и сегодня не отрицается лечебный эффект радоновых ванн.
А самое неприятное то, что в пустыне таки приключился дождь и аккурат на момент испытаний, да не простой, а гроза на двое суток!
«14 и 15 июля над Лос-Аламосом пронеслись сильные грозы, сопровождавшиеся градом.[3]»
«Во-вторых ... важно было, чтобы облако не направилось в сторону населенных пунктов... Больше всего в этом отношении нас волновал город Амарилло, расположенный в 480 километрах от района испытаний, однако ряд других городов тоже доставлял заботы. По этим причинам направление ветра должно было быть выбрано с точностью до нескольких градусов». Опять двадцать пять! Хорошо что не Гондурас! Так, для сравнения: до Силвер-Сити — 200 км, до Альбукерке — 200 км, Лос-аламос, Санта-Фе — около 300 км, Эль-Пасо — около 100 км (см. карту ниже). С каких таких расчётов или экспериментов известно, что образуется облако с радиоактивными частицами и их ветром разнесёт на большие расстояния? Почему они не разлетятся осколками на пару километров? Спрашивается, о каком облаке идёт речь?
При «сгорании» 10 граммов урана-235 выделится энергии — 0,01*20 кт = 10+12 Дж, что примерно в сто раз превысит энергию от взрыва тротиловой оболочки, которую для полной имплозии взорвали десятком электродетонаторов. За микросекунды выделившаяся энергия расплавит, испарит и нагреет 100 кг внутренности бомбы до температуры в десятки тысяч градусов. Скорость частиц составит ни много, ни мало 100 км/с. За микросекунду уран (плутоний) разлетится в стороны на 10 см, не много, но вполне достаточно чтобы нарушить условие надкритичности и сорвать цепную реакцию. Тут проблема заставить прореагировать даже сто грамм целевого вещества, не говоря уж об желанном килограмме. За несколько секунд продукты взрыва расширятся до 500 м (0,5 куб. км, масса = полмиллиона тонн), остынут, после «высвечивания» в центре упадёт давление, может сконденсироваться вода из воздуха, вплоть до дождя, и весь этот мусор сразу начнет выпадать в виде некоторых осадков. Даже при скорости ветра 30-40 м/с основная масса выпадет в радиусе пары километров. Плотность осадков составит около микрограмма продуктов распада и 1 миллиграмм урана на один кв. метр..
«В-третьих, хорошая погода нужна была для самолетов, которые должны летать в районе взрыва для осуществления наблюдений. Кроме того, дождь и сырость были опасны для электроизоляции проводов, необходимых для подрыва бомбы и для управления множеством разнообразных приборов.»
Безумно жалко приборы, уникальные, вторых таких в мире больше нет! Но! Даже если прореагировало, как и заявлено, 1 кг плутония, то вся энергия нагреет кубокилометр воздуха только на 80 градусов. Далее 1 км, согласно Физ. Энциклопедии, ничего не пройдёт, в смысле ничего разрушительного, ударная волна превратится в обычные «раскаты грома». Ударная волна на расстоянии 10 км в мемуарах Гровса не сознательная дезинформация, а просто выдумки и враньё для надувания пузыря.
«Ферми в тайне от всех приготовил очень простое приспособление для измерения силы взрыва – клочки бумаги. Когда подошла ударная волна, я видел, как он выпустил их из руки. У земли ветра не было, поэтому ударная волна подхватила и отбросила их... Его расчет совпал с данными, полученными позднее на основе показаний сложных приборов.»
Гениальность Ферми видна невооруженным глазом! А если вооруженным Физ. Энциклопедией? Для расстояния 10 км получим p = 10+21 Эрг / 10+18 см3 = 1000 Эрг/см3, плотность энергии в тысячу раз меньше плотности поражения... Похвалили называется... Ферми-то хоть был в курсе? Что мешало Ферми сконструировать просто надёжный измерительный прибор? Неожиданный вызов в Аламогордо, да еще в выходные? И насколько позднее выдали свои результаты сложные приборы? Лэпп [5], который присутствовал при этих исторических событиях, так вспоминает:
Lapp70
Lapp82-1
и далее:...
Lapp82-2
Да, про Ферми повторено то же самое, но 20 миль — это 32 км, плотность энергии уменьшится ещё в 10 раз по сравнению с 10-тикилометровой зоной — 100 эрг/см3, что соответствует скорости воздуха 3 м/с, ударная волна, говорите... Ферми, думается, рвал и выбрасывал бумажки со своими теоретическими расчётами.
«Сначала мы побывали в Ханфорде, откуда перебрались в Сан-Франциско, где посетили лабораторию в Беркли, далее прибыли в Инйоукерн и, наконец, в Пасадену. Из Пасадены мы полетели прямо в Альбукерке, где пересели с самолета на автомашину и доехали до Аламогордо... На следующее утро мы вылетели пораньше, чтобы избежать предсказанного лос-аламосского тумана.»
karta-nyu-meksikoЛос-аламосский туман... не в нём ли Норштейн снимал своего знаменитого ёжика?! Дело в том, собственно, что туман-то как раз рано утром и образуется или поздно вечером. Учёным-атомщикам сие явно не ведомо...
Пасадена от Альбукерке строго на запад в тысяче километров, и лететь в Эль-Пасо ничуть не дальше, а до Аламогордо из Эль-Пасо гораздо ближе. Идёт подготовка к важному эксперименту, а начальство в выходные шляется не знамо где... И ни словом о важной отправке урана-235... Готов вслед за Станиславским кричать: «Не верю!»
«...на районе Аламогордо. Этот район лежал на территории авиационной базы, хотя сам аэродром был расположен вдали от него.»
Из повествования Гровса так и не ясно авиабаза в Аламогордо это что: просто набор складов, летное поле есть или нет, какое подчинение к Альбукерке и проч. Такое впечатление, что Гровс там ни разу не был, а написал скорее всего со слов Лоуренса, причем нахватал, видимо с разных вариантов[6]:
Lourens11
Понятно, что бомба не могла не взорваться, когда за два месяца пишутся сценарии взрыва. Лоуренс судя по всему врёт как сивый мерин, но... его никто не одёргивает, никто не поправляет, видимо так и было задумано: вспышка, звук на тысячи(!) километров, а вот какой материальный ущерб в пустыне, если из таблички видно, что даже для 10 Мт радиус поражения менее 5 км.
Trinity_craterЭто фотография Тринити после взрыва (в центре), но самое интересное, на мой взгляд, круги справа-внизу: след от взрыва, проведённого накануне, обычной взрывчатки весом … 100 тонн!
«Я был в высшей степени заинтересован в проведении испытания по намеченному расписанию, ибо знал, какое значение это событие может иметь при переговорах в Потсдаме. Кроме того, каждый лишний день отсрочки испытания означал лишний день войны. И не потому, что мы опоздаем с изготовлением бомб, а потому, что задержка Потсдамских решений вызовет отсрочку ответа Японии и, следовательно, отдалит день атомной бомбардировки.»
А ведь многие сейчас так и думают, что в Потсдаме решения приняли на основе успешных испытаний в Аламогордо, что кто-то там ждал ответа от Японии, что бригадные генералы от стройбата разбираются в международной политике лучше президентов... Европа закончила войну и воевать с Японией не собиралась, Европе было интересней послевоенное устройство... А Японии выдали бы ультиматум в любом случае. Только Гровсу и кампании как раз интересней было встрять со своей липовой бомбой до японской капитуляции.
Иначе как объяснить, что создана супер-пупер-бонба, и испытания ее прошли успешно 16 июля, а подробный отчет, почти на целых пять(!) страниц, из которых половина это писки восхищения и слюни умиления, написан 18 вечером, две секретарши умаялись целый день печатать пять страничек, а начальству сей опус вручили быстро-быстро аж 21 июля:
«В Потсдаме он поступил сначала к помощнику Стимсона, полковнику Кайлу, который передал его Стимсону в 11 часов 35 минут 21 июля. Тот вместе с Бэнди немедленно прочитал доклад и договорился о встрече с Трумэном на ближайшее возможное для того время. В три часа Стимсон дал прочитать доклад Маршаллу и обсудил его с ним. Затем он прибыл на виллу Трумэна и прочитал доклад ему и Бирнсу.»
После чего Трумэн 24-го июля(!) (прошла неделя с начала конференции и успешных испытаний) полушепотом, озираясь по сторонам, промямлил Сталину: «Сэр, слышали... ну, типа, у нас супер-бонба есть... кажется... вот!» Сталин в ответ сказал, что рад за него и посоветовал ему держать это важное событие в тайне, ведь в таком разе участие советских войск против Японии было совсем не обязательно, но американцев понесло...
Не будем заострять внимание на всяких мелких «непонятностях» типа: «Я со своей стороны добавил еще одно ограничение – в районе не должно было быть ни одного индейца.» или «...были включены ранее установленные прожекторы, служившие для ориентировки самолетов наблюдения и для удобства наблюдения за башней с пункта управления. Эта мера, как нам казалось, должна была, кроме того, отпугнуть даже самого отважного диверсанта.»
Ума не приложу — каких диверсантов вздумалось Гровсу пугать прожекторами в июле 1945, но более важным представляются всё-таки глобальные и принципиальные моменты, которые противоречат, по крайней мере нынешнему, мейнстриму.
«Был также заранее заготовлен приказ о введении военного положения на той территории, где это окажется необходимым.»
Может я чего-то не улавливаю, но по моим понятиям США находились в состоянии войны с Японией, т.е. некое военное положение уже было введено в декабре 1941 года и должно будет закончится где-то в сентябре текущего 1945 года. Скажем, граждан японского происхождения депортировали в лагеря именно на этом основании. Но может приказ действительно был заготовлен, но не в 45-м?
«Испытание в Аламогордо не уничтожило всех наших сомнений. Оно лишь доказало, что именно плутониевая бомба взрывного типа осуществима. Вопрос о другом типе такой бомбы и бомбы с ураном-235 оставался открытым. … если теория верна и уран-235 поведет себя так же, как плутоний...»[1]
К сожалению нарушение логики в этом суждении легко списать на непонимание Гровсом теории и практики ядерной физики, но ему должны были все это объяснить еще в 1942 году, когда только создавался Манхэттенский округ, что реакция деления в уране-235 считалась установленным фактом, как и рождение нейтронов для незатухающей цепной реакции! Именно из-за этого началась вся эта атомная истерия. Гипотезой считалось аналогичное поведение плутония-239, поэтому испытание в Аломогордо однозначно доказывало всю теорию деления урана. Но если есть сомнения, совершенно не понятно желание провести испытания чисто уранового заряда на чужой территории, в неоправданной спешке, неподготовленные должным образом. В реальной ситуации ни один руководитель проекта не рискнул бы пойти на подобный шаг, если только... это не приписано задним числом к неким аналогичным испытаниям.
«Основная часть уранового заряда этой бомбы начала свое путешествие на Тихий океан 14 июля, когда колонна закрытых черных грузовиков, сопровождаемая агентами службы безопасности, двинулась из Санта-Фе в Альбукерке. Из Альбукерке бомба была переправлена по воздуху в Хамилтон Филд, неподалеку от Сан-Франциско, откуда ее перевезли в Хантерс-Пойнт.
Детали бомбы, упакованные в небольшие металлические цилиндры и помещенные в большой контейнер...»
Помните где в это время Гровс со товарищи? Разминулись на встречных курсах... Чудеса... А «длинная, усиленно охраняемая колонна легковых и грузовых автомобилей» у Лэппа [5]?
Ранним утром 16 июля бомба, в которой не хватало небольшой доли урана, была погружена на борт крейсера "Индианаполис", который немедленно вышел в море. ...Фэрман и Нолан, носившие для маскировки форму артиллерийских офицеров, не знали, что отвечать на вопросы артиллеристов крейсера.»
Недостающая часть с неменьшими приключениями и выкрутасами была доставлена позже на Тиниан на двух самолетах, Гровс разбирался в людях и верил в людей, поэтому спокойно доверял отправку важного груза подчиненным, а доклады, соответственно, писал сам, только сам.
У меня нет никаких сомнений, что «Малыша»(Little boy) спокойно можно было собрать в Лос-Аламосе, проверить, упаковать и точно также доставить на двух самолетах как эту важную последнюю деталь!

продолжение следует...

Литература
1. Л. Гровс. Теперь об этом можно рассказать. М., Атомиздат, 1964 г
2. М. Рузе. Роберт Оппенгеймер и атомная бомба. М., 1963
3. Юнг Р. Ярче тысячи солнц: Повествование об ученых-атомниках. М.: Госатомиздат, 1961
4. Иойрыш А. И., Морохов И. Д., Иванов С. К. А-бомба. 1979.
5. Р. Лэпп. Атомы и Люди. Нью-Йорк, 1956.
6. У. Л. Лоуренс. Люди и атомы. Атомиздат, Москва, 1966.
7. Физическая Энциклопедия. Гл. ред. А.М.Прохорова в 5-ти томах. М., 1988, 1990, 1992, 1994, 1998

berkutv: 2005 (Default)
По данным, полученным со спутников на околоземной орбите, поток солнечной энергии в районе Земли составляет Pс = 1370 Вт/м2, следовательно, мощность солнечной энергии, падающей на Землю ежесекундно, равна:

Wс= Pс·π·Rз2 =1370 ·128 млн км2 =1,75·10+17Вт

Пока не будем учитывать альбедо (интегральный коэффициент отражения) и косое падение на краях диска, поскольку при уменьшении поглощения площадь поглощения при этом увеличивается, так подобная неоднородность для Луны едва ли заметна на глаз, и поправочный коэффициент вряд ли составит более десятка процентов.

Теперь вспомним формулу Стефана-Больцмана для излучения черного тела: 

Pз= σT4,    
где σ – постоянная Стефана-Больцма, равная 5,67·10-8 вт/м24,

         Т – абс. температура тела

Коэффициент черноты что для излучения, что для поглощения примерно одинаков, поэтому приравняв потоки, и учитывая, что для излучения берется вся поверхность Земли, получим равновесную температуру:


Wс = = Pс· π · Rз2 = · 4 · π · Rз2 = σTЗ4· 4· π · Rз2,   TЗ4=Pс/4σ


TЗ= 278,785 К = +5,6 ˚С


Read more... )

Page generated Jul. 22nd, 2017 02:38 am
Powered by Dreamwidth Studios