Сегодня - 27.06.2019

Задайте вопрос учёному

В этом разделе вы можете задать вопросы, относящиеся к любому научному направлению: будь то археология или ядерная физика. Задавая вопрос, вы можете обозначить, ученому какой специальности он адресован. Если вы не определились с адресатом, мы найдем для ответа на ваш вопрос компетентного эксперта. Ответ будет опубликован на сайте.

Обращаем ваше внимание на то, что не подлежат рассмотрению вопросы и обращения, в которых содержатся выражения, оскорбляющие чьи-либо честь и достоинство, а также те, из которых не представляется возможным понять суть вопроса.

Вопросы вы можете направлять на электронный адрес: scienceinsiberia@gmail.com с пометкой в теме: «Вопрос ученому»



Почему невозможно создать вечный двигатель?

Отвечает старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, кандидат физико-математических наук Евгений Михайлович Балдин.

 


Я когда-то читал книги Перельмана, в том числе «занимательную физику», и там среди проектов вечных двигателей был такой: имеется башня, наполненная водой, внизу этой башни есть некий шлюз, сквозь который вода не выходит, но могут извне вовнутрь проходить деревянные ящики, связанные цепью. Замкнутая цепь с прикреплёнными к ней пустыми герметичными деревянными ящиками наполовину внутри башни с водой, наполовину снаружи, держится на системе блоков, через блоки ящики могут проходить. По задумке автора этого вечного двигателя, ящики внутри башни, находясь под водой, будут под действием силы Архимеда всплывать, а взамен им будут втягиваться новые ящики, и движение не будет прекращаться. Яков Исидорович объясняет, что при втягивании очередного ящика сила давления столба воды, давящего на поверхность ящика, уравновесит архимедову силу ящиков, которые сейчас под водой, поэтому такой двигатель не будет работать. А что, если устранить такую поверхность, на которую вода будет давить? Давайте заменим цепь с ящиками на полый резиновый бесконечный шланг (наподобие велосипедной камеры, только без нипеля, больше и длиннее). В этом случае та часть шланга, которая находится под водой, несомненно, будет стремиться всплыть и потянет за собой шланг снаружи башни. Но в отличие от ящиков у шланга нет «поперечной» площади, давя на которую, вода могла бы уравновесить архимедову силу. Тем не менее, понятно, что вечного движения не будет - вечный двигатель невозможен. Можете объяснить популярным языком, почему именно такая конструкция не будет давать вечного движения?


Евгений БалдинЕсли вы устраните поверхность, которая не даёт системе провернуться, то вы устраняете и поверхность которая «заставляет систему провернуться».  Если у вас не будет нижней грани (как, например, у подводной лодки, которая залегла на дно), то никакой выталкивающей силы не будет. Вообще существование вечных двигателей противоречит Закону сохранение энергии, который на сегодня не опровергнут ни одним из известных физических экспериментов (фантазии шарлатанов и людей с отклонениями в психики не в счёт). Подчёркиваю - это не теория, это результат множества экспериментов, которые начались в момент основания физики, как науки и продолжаются до сих пор.  Иными словами: если вы не против закона сохранения энергии, то любые попытки объяснить с его использованием возможность существования вечного двигателя бессмыслены.
 




Какие последствия будет иметь мощная солнечная вспышка?

Отвечает директор Астрономической обсерватории Иркутского государственного университета кандидат физико-математических наук Сергей Арктурович Язев.

 


Здравствуйте! В 1859 году на Солнце произошла мощнейшая вспышка, в результате которой корональный выброс массы «выстрелил»прямо в нас. Какие будут последствия, если подобное событие произойдет в наши дни? Что будет с протяженными высоковольтными ЛЭП? Как они защищены и достаточна ли эта защита? Что будет с космонавтами на МКС? Дмитрий.


Сергей Язев- Честно говоря, ответить однозначно на вопрос сложно. В XIX веке не было орбитальных рентгеновских телескопов, а также спутников, которые регистрировали бы потоки солнечных протонов и энергию приходящих к Земле частиц. Известно, что в связи со знаменитой «кэррингтоновской» вспышкой 1 сентября 1859 года искрили провода, стрелки компасов беспорядочно метались, наблюдались мощнейшие полярные сияния. Каков был рентгеновский балл той вспышки, каков был поток протонов от нее - мы уже никогда не узнаем.

Сильные вспышки происходили и в современную эпоху - например, в марте и октябре 1989 года, в октябре 2003 года. Как мы помним, человечество относительно благополучно пережило эти события (за несколькими исключениями). Стал хрестоматийным случай выхода из строя силового трансформатора в канадской провинции Квебек в 1989 г. Известен случай отказа системы GPS на несколько минут из-за мощных радиопомех, связанных со вспышкой в 2003 году. В остальном все было в порядке: и высоковольтные ЛЭП, и экипажи орбитальных станций не пострадали.

Хочу отметить, что полтора века назад не была известна современная техника заземлений и экранирования электрических цепей, поэтому были отмечены яркие проявления наведения дополнительных токов в несовершенных сетях того времени. В наше время сети создаются с должным  запасом надежности. Поэтому обычные рассуждения в СМИ об опасности  солнечных вспышек для земной техносферы, как правило, сильно преувеличены.

Фото: анонс - svit24.net, 1 - Е. Пустолякова.




Можно ли считать Шолохова автором «Тихого Дона»?

Отвечает научные сотрудники сектора литературоведения Института филологии СО РАН, (зав. сектором член-корреспондент РАН, советник РАН, Е.К. Ромодановская)

 


Можно ли считать Шолохова автором «Тихого Дона»?


Если отвечать кратко, то – да, поскольку никем еще не доказано обратного. Академическая наука признает М. Шолохова автором романа «Тихий Дон» и «Донских рассказов», материалом для которых служит действительность послереволюционных лет. Сюжеты и конфликты рассказов предваряют основные конфликты и сюжет «Тихого Дона»: отец против сына, брат против брата, муж против жены.

Во-вторых, нельзя опираться на домыслы, такие как авторство некоего Крюкова. Научно обосновано, что Крюков (его произведения были изданы) автором романа «Тихий Дон» являться не может (был произведен детальный текстологический анализ). Существует обширная полемика, и доводы противников авторства М. Шолохова сводятся, по существу, к нескольким тезисам: нельзя в столь молодом возрасте написать столь серьезное произведение, к тому же потом он ничего равного, соразмерного не написал. Но М.Шолохов – не уникальный случай. Молодой Л. Леонов оценивался современниками не менее высоко, автор романа «Вор» (1928) и ранних рассказов также проявил гениальность в начале творческого пути. Видимо, в эту бурную эпоху год шел за три. Причем, далее Л.  Леонов, как и М. Шолохов, после 1930-х гг. пишет уже гораздо слабее: «Соть», «Скутаревский» несопоставимы с романом «Вор», другое дело, что Л. Леонов написал и опубликовал в 1994 г. «Пирамиду», а Шолохов, увы, нет.

Жители станицы Вешенской узнавали в героях романа М. Шолохова своих односельчан, черновики романа обнаружены. Возможно, М. Шолохов мог использовать какие-то чужие материалы и наброски в работе над романом, о чем пишут многие противники авторства М. Шолохова. Но пока никто не смог текстологически подтвердить эту гипотезу.

Подробнее о полемике вокруг романа и проблеме авторства можно прочесть книгу: Ф.Ф. Кузнецов. «Тихий Дон: судьба и правда великого романа». М.: ИМЛИ РАН, 2005. 864 с.
 




Почему угол падения света на поверхность равен углу отражения?

Отвечает старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, кандидат физико-математических наук Евгений Михайлович Балдин.

 


Почему угол падения света на поверхность равен углу отражения? Почему фотоны отлетают от очень неровной (в сравнении с их размерами) поверхности в таком порядке? (Александров Дмитрий)


Евгений БалдинПростой ответ на вопрос про угол падения и угол отражения: жизнь такая или экспериментальный факт! Осознав этот экспериментальный факт, люди, подумав какое-то время, развили науку об электромагнитном поле и назвали её электродинамика. Свет в этой области науки воспринимается как электромагнитная волна, подчиняющая волновым законам. В частности для объяснения равенства угла падения и отражения ещё в 17 веке Гюйгенс предложил принцип Гюйгенса-Френеля. Но опять же это всё теория, которая используется для объяснения наблюдаемых явлений и, если повезёт, для предсказания новых, а в основе её лежат факты, такие как «угол падения равен углу отражения».

P.S. В физике вопрос вида «Почему жизнь такая?» не очень осмыслен, так как автоматически возникает ответ: «Потому!» Правда тут же следует оговорка, что жизнь именно такая исключительно с точки зрения имеющихся приборов и свойственным этим приборам ошибкам измерения.
 

Фото: анонс - optika8.narod.ru, 1 - Ю. Позднякова




Каким образом мы находимся в точке пространства Вселенной, в которой можем воспринимать свет от галактики, которой 13,5 млрд. лет?

Отвечает директор Астрономической обсерватории Иркутского государственного университета кандидат физико-математических наук Сергей Арктурович Язев.

 


Здравствуйте! В сентябре NASA опубликовала снимки галактик возраст, которых составляет 13,5 млрд.лет. При этом возраст Вселенной оценивается 13,7 млрд лет. Объясните, пожалуйста, каким образом мы находимся в точке пространства в которой можем воспринимать свет от такого объекта. При этом, если учитывать, что вещество из которого сформировалась наша система, находилось где-то в той же точке пространства, то получается, что оно совершило путь со сверхсветовой скоростью. Разобрать самому пока не получается. Заранее благодарю за ответ. Дмитрий.


Сергей Язев

На самом деле, расстояние в 13,5 млрд световых лет близко к пределу, на котором мы вообще можем что-то увидеть - именно потому, что скорость света непреодолима. В данном случае, с расстояния 13.5 млрд световых лет свет успел дойти, и мы видим галактики, как они выглядели спустя 200 млн лет после Большого Взрыва. Здесь нет никаких противоречий, потому что 13,7 больше чем 13,5. 

Фото: анонс - astronet.ruЕ. Пустолякова




Насколько сейчас развита наука в области создания искусственных частей тела человека?

Отвечает сотрудник Института экономики и организации промышленного производства СО РАН кандидат экономических наук Юрий Петрович Воронов.

 


Насколько сейчас развита наука в области создания искусственных частей тела человека? Какие основные проблемы нужно решить для прорыва в области сращивания живых нервов  с интерфейсом электронного управления? Или, возможно есть другие пути дать возможность человеческому мозгу управлять искусственной частью тела? (Олег Николаевич)


Проблему модификации человеческого организма сегодня пытаются решать во многих странах. Например, нейробиолог Марк Чангизи из нью-йоркского Политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute), пришел к технологии улучшения свойств человеческого зрения и обработки его сигналов мозгом. Искусственные же фрагменты скелета и тканей становятся повседневностью.

Как известно, существует сетевой проект  «2045», в рамках которого разрабатывается проблематика   создания и выращивания частей человеческого тела. Цель – максимальное продление нашей продуктивной жизни и улучшение её качества. В Российской академии наук  к этой программе относится скептически, а иногда и критически. Понятно почему. «2045» - это проектная и комплексная деятельность,  а РАН занимается исследовательской и разбитой по отраслям.

Лично я в программе «2045» пытаюсь участвовать по двум направлениям:
- воспроизводство микробиологического окружения новых органов;
- поиск ответа на вопрос:  нужно ли воспроизводить в точности те органы, какие человек имел от рождения?
 




Почему нет науки о науке?

Отвечает главный научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука доктор исторических наук Евгений Григорьевич Водичев.

 


Почему нет науки о науке? Не информатики, а именно процессе создания
знаний, классификации, психологии, истории и т.д. Возможно и есть работы на эту тему, но я о них не знаю, если есть - дайте ссылочку. (Александр)


Евгений ВодичевПочему же нет? Есть такая наука. По-русски она называется «науковедение», в английском варианте часто используется термин science of science. Именно такая специализация и ориентирована на анализ различных сторон науки как системы знаний и как особого вида деятельности и социального института. Вместе с тем вопрос о том, является ли такая наука отдельной научной дисциплиной или синтезом нескольких дисциплин, до сих пор остается открытым. Очевидно одно - это синтетическая область знания, которую объединяет объект исследования, наука, а подходы и методы могут быть совершенно различными. В составе науковедения выделяются такие субдисциплины как история науки (наиболее развитая и древнейшая из них), экономика науки, социология науки, психология научной деятельности, теория познания, наукометрия и т.д. Каждая из них имеет свою историографическую традицию и весьма значительный библиографический массив. В СССР науковедение активно развивалось в Москве (Институт естествознания и техники), Ленинграде (филиал этого же института), Киеве (наукометрические исследования в Институте информатики), Новосибирске (Институт экономики и организации промышленного производства, работы по экономике науки). Ссылки на основные работы легко получить в Интернете, набрав в одной из поисковых систем соответствующие слова.

Фото: Е. Пустолякова




Производят ли лекарство для уничтожения тромбов, разработанное сибирскими учеными?

Отвечает заместитель директора по научной работе Института ядерной физики СО РАН им. Г. И. Будкера доктор физико-математических наук Александр Александрович Иванов.

 


Прочитал, что наши ученые  придумали лекарство для уничтожения  тромбов в виде таблеток. Информация  прошла в 2007 году. Сейчас 2012 год. Где эти  таблетки? На какой стадии находится их  разработка? Прочитал вашу статью, где вы  сказали, что вот уже в 2008 году появятся  таблетки. И что-то тишина. (Эдуард)


По-видимому, имеется ввиду тромбовазим, в создании которого участвовал в свое время ИЯФ. В настоящее время этот препарат, доказавший свою эффективность и прошедший все этапы тестов и проверок, выпускается компанией «Сибирский центр формакологии и биотехнологии», его можно купить по рецепту в аптеках.
 




Есть ли у растений холодный термоядерный синтез?

Отвечает младший научный сотрудник Лаборатории интродукции пищевых растений ЦСБС СО РАН Сергей Валентинович Асбаганов.

 


«Я читал о том, что синтезирование новых частиц методом термоядерного синтеза — перспективный путь в энергетике. Вопрос лишь за каким-то новым способом создания и удержания огромной температуры в ограниченном пространстве для протекания синтеза. Я где-то читал, что растения давным-давно, совершенно спокойно синтезируют химические элементы, которые нужны (в ограниченном количестве, разумеется) всего лишь   из воды и энергии солнца. Якобы некие ученые проводили эксперименты: в заранее подготовленную почву с известным составом добавляли определенное количество элементов для жизни растений.  Затем высаживали там растения, поливали заранее известным составом воды - через несколько поколений этот инкубатор сожгли и измерили долю веществ спектрометром-оказалось, что растения неким волшебным образом синтезировали фосфор. Правда ли, что растения давным-давно пользуются холодными термоядерным синтезом,- и если да, то проводятся ли следования этого явления?" (Алексей)


Нет официальных данных, подтверждающих протекание в растениях подобных процессов. Растения могут регулировать только химические реакции, но не ядерные.
 




Каким топливом будут пользоваться люди, когда закончится нефть?

Отвечает сотрудник Института катализа СО РАН им. Г. К. Борескова, кандидат химических наук Андрей Викторович Матвеев:


Нефть рано или поздно кончится. Каким топливом в будущем люди будут заправлять автомобили? (Дмитрий)


Андрей МатвеевНа сегодняшний день не существует общепринятой теории происхождения нефти. Есть основная версия, что она – продукт биологического возникновения, и тогда, конечно, имеет ограниченные запасы. Но также есть теория небиологического происхождения, в этом случае можно предположить, что ее запасы постоянно увеличиваются, но, естественно, с меньшей скоростью, чем люди ее выкачивают. На практике же - запасы месторождений падают. Сейчас используется так называемая «легкая» нефть, которую достаточно несложно переработать и получить бензин. Но доходит очередь и до сложно доступной, как с географической точки зрения (месторождения находятся на севере), так и с точки зрения переработки (большая часть состава – так называемые «тяжелые» фракции). Преобразование «тяжелой» нефти – непростая задача для ученых.

Но надо сказать, что даже если нефть закончится, то будет использоваться природный газ – его запасы намного больше, а технологически задача использования такого рода топлива уже давно решена – во многих городах уже есть сейчас газовые заправки.

Помимо нефти и газа существуют и активно разрабатываются принципиально новые технологии:

1. Получение бензина из угля (химический процесс Фишера – Тропша). Этот вариант интересен тем, что запасов угля намного больше, чем нефти и даже газа. Однако несмотря на свою перспективность, этот способ, к сожалению, дороже добычи нефти.

2. Получение биоэтанола или биодизеля. Это  – продукты на основе спиртов или масел, которые добывается из различных растений (рапс, кукуруза, подсолнечник). Технология уже широко реализована в Бразилии, где машины давно ездят на спирте, а также развивается в Америке, Европе, у нас.

3. Использование водорода в качестве источника энергии. Эта «чистая» технология активно разрабатывается в последнее время, поскольку является идеальной с экологической точки зрения. При ее использовании в составе выхлопных газов будет только вода. Но есть проблемы – прежде всего получение самого водорода процесс недешевый, к тому же перевоз в автомобиле баллонов с этим газом – занятие опасное, поэтому ученые ищут способы его безопасного хранения и транспортировки.

4. Электромобили сейчас уже существуют так же, как и «электрические» заправки (Америка, Европа, Япония). Пока есть ограничения на пробег таких машин: с полной заправкой она уедет не так далеко, как «обычная». Да и сами электромобили пока слишком дороги для массового внедрения.

В целом же можно сказать, что обратно к лошадям мы никогда не вернемся. Человечество так привыкло использовать машины, что никогда от них не откажется, а когда закончатся традиционные источники энергии, то к этому моменту ученые уже найдут новые технологии. Так что работы много – приходите к нам!

Фото: youngscience.ru
 

Система Orphus