Физика. Астрономия

В этой книге разговор о теории относительности начинается издалека — не с открытий Эйнштейна, а с первых попыток сформулировать принцип относительности, предпринятых ещё античными учёными. После знакомства с историей вопроса читателю предлагается рассмотреть собственно научные аспекты: как расшифровывается знаменитая формула E = mc?, как теория относительности повлияла на развитие квантовой механики и каковы современные подходы к вопросам космического масштаба (возникновение и развитие Вселенной, тайны света, гравитационые волны). Особое место в книге отведено Альберту Эйнштейну как создателю теории относительности. Биографические сведения о нем приводятся в конце первых четырёх глав.

Книга состоит из двух разделов, в которых подробно рассказывается о двух загадочных субстанциях нашей Вселенной, относительно которых до сих пор нет единой точки зрения. Темная материя и темная энергия — две невидимые космические субстанции, на которые в сумме приходится более 95% полной массы/энергии наблюдаемой Вселенной. Их микроскопическая структура неизвестна. Это одна из фундаментальных проблем физики и астрономии ХХI века.

Путешествия во времени издавна занимали умы фантастов и футурологов. В этой книге показано, как развивалась идея путешествий во времени — от чисто умозрительных представлений до научных изысканий, стремящихся приблизить теорию к практике. Реально ли время как таковое, и возможно ли перемещение по временной шкале с точки зрения релятивистской физики? Имеет ли время направление и как оно связано с пространством? От этих тем автор книги переходит к обсуждению разнообразных проектов ученых, мечтающих «приручить» время, — от машины времени Типлера (1974 г.) до космической струнной модели. Также вниманию читателя предлагается ряд занимательных парадоксов, связанных с путешествиями в прошлое. Каждая глава книги завершается разделом «Вопросы для самостоятельных размышлений», где предложен к рассмотрению ряд дискуссионных тем.

В учебнике последовательно изложены основы фундаментальной астрономии. Формулируется рекомендуемый Международным астрономическим союзом (МАС) математический аппарат интерпретации и анализа астрометрических наблюдений. Учебник может быть использован как справочник рекомендованных МАС и Международной службой вращения Земли и систем отсчета (МСВЗ) формул редукции оптических и радионаблюдений.

В книге излагается предложенная автором в 2000 году Квантовая концепция сознания, развитая на основе многомировой интерпретации Эверетта и объясняющая природу сознания на основании специфического понимания реальности, которое принесла с собой квантовая механика. Показывается, что контринтуитивные свойства квантовой реальности приводят к тому, что сознание обладает способностями, которые обычно трактуются как мистические. Возникающая теория сознания сопоставляется с положениями различных духовных учений (включая религию) и психологических практик, которые признают мистику. Показывается, что необычные явления в сфере сознания (сверхинтуицию и вероятностные чудеса) с равным правом можно рассматривать и как порожденные самим сознанием, и как маловероятные естественные события, происходящие в силу случайных совпадений. Это демонстрирует относительность объективности и прочно связывает друг с другом сферу материи и сферу духа. Основные положения теории излагаются на разных уровнях: с большим количеством примеров и иллюстраций — для широкой аудитории, на языке физических формул — для профессиональных физиков.

Эта книга читается как увлекательная история, чуть ли не биография, одного из самых неуловимых и вместе с тем вездесущих «чисел» в математике. История √-1 берет начало еще в Древнем Египте, но европейская наука освоила это число относительно недавно. Пол Нахин, известный популяризатор точных наук, вплетает в повествование любопытные исторические факты, обсуждение математических проблем и сведения о применениях комплексных чисел и функций в таких важных задачах, как законы движения планет Кеплера и электрические цепи переменного тока.

Это начальный блок несложных робототехнических лабораторных работ пропедевтического курса физики, которые можно проводить на уроках физики в 5-х классах (1—7 лабораторные работы) и 6-х классах (8—12 лабораторные работы) параллельно изучению теоретического учебного материала. Возможно проведение всех лабораторных работ одним блоком. Для проведения работ необходимы традиционное оборудование кабинета физики, базовый набор LEGO MINDSTORMS Education и среда программирования LabVIEW. На прилагаемом к книге DVD размещены: среда программирования LabVIEW for Education (30-дневная версия), модули для работы с микрокомпьютером LEGO MINDSTORMS и датчиками Верньер, а также программы в среде LabVIEW для всех лабораторных работ.

В книге представлены современное состояние нашего знания и личные представления автора о формировании и эволюции галактик во Вселенной. Галактики — крупные образования, состоящие из миллиардов звезд, а также газа и пыли, — начали формироваться около 13 млрд лет назад. Наблюдения астрономов показывают, что сначала полностью сформировались самые крупные галактики, а потом очередь дошла до карликовых, в которых процесс звездообразования продолжается и в нашу эпоху. В книге рассказано, как и почему менялась со временем структура галактик, какими методами мы исследуем свойства галактик, находящихся по соседству или далеко от нас, и почему именно эта область наших представлений о Вселенной сейчас бурно развивается и каждый день полна неожиданных открытий.

В книге рассказывается о том, как на протяжении нескольких столетий ученые пытались выяснить, почему ночью темно. Оказывается, этот вопрос связан с самым общим устройством нашей Вселенной — с тем, конечна она во времени и в пространстве или бесконечна, расширяется ли она на самом деле и из чего состоит. В книге подробно обсуждаются основные наблюдательные факты, лежащие в основе современной космологии, и история их открытия.

Книга основана на курсах лекций по общей астрофизике, которые на протяжении многих лет читаются авторами для студентов физического факультета МГУ. Рассматриваются основные механизмы взаимодействия излучения с веществом, современные методы астрономических наблюдений, физика Солнца и Солнечной системы, физические процессы в межзвездной среде, формирование звезд и их строение, эволюция звезд и их превращение в компактные объекты, а также наблюдаемые процессы в галактиках и элементы современной космологии. В целом, авторы дают общую физическую картину строения и эволюции нашей Вселенной.

Пол Нахин признается, что к написанию этой книги его подтолкнуло «восхищение Эйлером не только как математиком, но и как физиком и инженером». На многочисленных примерах автор показывает, как одна из основных формул комплексного анализа — формула Эйлера — наряду со знаменитым «золотым сечением» проявляет себя безупречным стандартом математической красоты. Доказательство иррациональности числа «пи», представление вибрации струны на диаграмме, геометрия импульсной функции и даже создание речевого скремблера — все эти столь разные темы объединяет использование формулы великого математика. В заключительной части приводится биографическая справка об Эйлере, включающая малоизвестные факты из его жизни.

Прогресс в области астрономических исследований тесно связан с развитием новых методов наблюдений небесных тел. В первой части книги изложены методы исследования Вселенной в различных каналах: электромагнитном (от радио до гамма диапазона), нейтринном, канале космических лучей, гравитационно-волновом канале. Во второй — кратко описаны новейшие достижения астрономии и астрофизики, которых удалось достичь, благодаря всеволновому и многоканальному характеру современной астрономии. Книга представляет собой совместный труд более двадцати ведущих ученых, работающих в различных областях астрономии и астрофизики. Насколько нам известно, это первая книга в нашей стране о современной многоканальной астрономии и её методах и, по-видимому одна из первых в мире. Отличное дополнение к популярной книге «Астрономия: век ХХ».

Эта книга — настоящий путеводитель по парадоксам, начиная с древнейших (Ахиллес и черепаха) и заканчивая современными (кот Шрёдингера и парадокс Тьюринга). Как утверждают авторы, парадокс — это «магия в вашей голове». Что делать, если интуиция подсказывает одно, а логика диктует другое? Остроумные примеры, собранные под одной обложкой, — отличное средство тренировки внимательности, памяти и математических навыков. Некоторые из парадоксальных предположений ошибочны, другие можно подтвердить, но в любом случае для их проверки вам понадобятся терпение и смекалка.

В книге изложены методы анализа лазерных резонаторов — матричный, геометрической оптики и интегрального уравнения. Рассмотрены резонаторы различных типов, обсуждены вопросы построения их схем, обеспечивающих требуемые свойства лазерного излучения. Описаны методы измерений параметров лазерных излучателей и пучков.

Научно-популярное издание рассказывает о связи солнечной активности с широким кругом биологических явлений. Приведены необходимые сведения о солнечной активности, межпланетной среде и важнейших оболочках нашей планеты, защищающих среду обитания от воздействия капризов «космической погоды». Много внимания уделено влиянию космической погоды на бактерии, растения, а также на человека — его здоровье, психику и поведение. Подробно рассказано о связи солнечной активности с явлениями общественной жизни. Изложена точка зрения авторов о происхождении астрологии и рациональном «ядре» древней вавилонской астрологии.

Что если за хрупким фасадом нашего повседневного мира кроется иная реальность? В ней яблоко, сорвавшееся с дерева, не падает на землю, а парит в воздухе; масса в ней пуста, пространство противоречиво, а время переменчиво. Звучит фантастично? Однако учёные доказали: такая реальность существует. Добро пожаловать в квантовый мир, где природа ведёт себя вовсе не так предсказуемо, как мы привыкли думать! На страницах книги вы найдёте сведения о квантах и фотонах, рассказы об открытиях из области физики и палеонтологии, факты из биографии великих учёных и любопытные параллели между физикой и философией. И всё это в увлекательной форме комикса!

Автор книги спорит с утверждением, что математика и физика — это «новая латынь», чисто академические дисциплины, красоту и значимость которых способны оценить лишь избранные. Вниманию читателей предложен ряд задач на стыке математики и физики, которые на первый взгляд представляют чисто теоретический интерес, но по факту имеют прикладное значение. Как пробить катапультой огромную стену? Может ли физическая величина быть бесконечной? Насколько правдоподобными были математические расчеты в фантастических рассказах Жюля Верна? Эти и многие вопросы рассматриваются в книге — и, изучив ее, вы убедитесь, что интуитивно подсказанный ответ не всегда верен.

Старшеклассники Сусуму и Юри волей случая открывают для себя музей батарей и знакомятся с его гостеприимной владелицей. Она расскажет друзьям, какого типа бывают батареи и какие из них где используются, а также поможет самостоятельно собрать источник питания. Вместе с героями манги читатель узнает интересные факты из истории батарей, в деталях изучит их устройство, выяснит, как время разряда зависит от температуры, в каких условиях хранить перезаряжаемые батареи, чтобы они дольше прослужили, и как правильно их утилизировать. В конце книги приводятся справочные материалы: глоссарий и сведения о химических веществах в составе батарей.

В книге рассмотрены основные задачи и особенности организации лабораторных исследований с удаленным доступом в электрических цепях; приведено описание специализированного сетевого учебно-исследовательского аппаратно-программного комплекса «Физика. Электродинамика», разработанного с применением технологий National Instruments, на базе которого выполняются лабораторные исследования; разобраны методики математического моделирования физических процессов в электрических цепях с применением системы OrCAD; даны задания и методические указания к циклу лабораторных работ по экспериментальному исследованию и математическому моделированию физических явлений в электрических цепях (однородный участок цепи, RC- и RL-цепи; последовательный колебательный контур; цепи с германиевым и кремниевым полупроводниковыми диодами).

Эта прекрасная книга посвящена методам изучения звездного неба, с ее помощью вы сможете стать наблюдателем высокого уровня. Она составлена как коллекция глав, посвященных 110 созвездиям из списков Астрономической лиги и Королевского астрономического общества. Начальные разделы, посвященные основам наблюдений и работе с оборудованием, помогут новичкам быстро окунуться в волшебный мир астрономии. Вы узнаете о необходимом астрономам программном обеспечении, а заодно и выучите греческий алфавит – ведь звезды называют его буквами.

Эта книга — живое изложение великолепного подхода авторов к квантовым процессам. Не имеющие аналогов особенности квантового мира в этой книге объясняются на языке диаграмм — новаторском наглядном методе изложения сложных теорий. Применяемый формализм позволяет выработать интуитивное понимание квантовых особенностей без сложных вычислений — для чтения достаточно базовой математической подготовки. Это чисто диаграммное изложение квантовой теории — плод 10-летних исследований, объединяющий классические методы линейной алгебры и гильбертовых пространств с передовыми достижениями в области квантовых вычислений и оснований квантовой теории. Книга написана простым языком, с юмором и включает свыше 100 упражнений.

Студент Аонума учится в университете на электроинженера, но осваивать премудрости науки ему тяжело. Всё меняется в его жизни, когда он знакомится с сотрудницей энергетической компании Татибаной. Она объяснит нерадивому студенту, что такое электрические цепи, последовательное и параллельное соединение, переменный и постоянный ток, а потом перейдёт и к более сложным темам: тригонометрическим функциям, комплексным числам и др. Под руководством Татибаны Аонума погружается в мир математики для электроинженеров, учится решать задач и понемногу меняет своей отношение к нелюбимому предмету.

Первокурсник Андо Рэн рискует завалить экзамены и остаться на второй год. Из всех наук особенно тяжело ему дается элекромагнетизм. По счастливой случайности Андо знакомится с очаровательной сотрудницей лаборатории Курю Шиэру, которая как раз проводит опыты в этой области. Курю берется помочь незадачливому студенту. Вместе с героями этой манги вы изучите основные понятия и законы электромагнетизма, а также сумеете объяснить с их помощью некоторые явления природы. От самых азов (электрическое поле, силовые линии, закон Кулона...) вы перейдете к более сложным темам, среди которых уравнение Максвелла, теорема Гаусса, классификация веществ по магнитным свойствам и др. Чтение книги обогатит ваши представления о мире физики и подведет к пониманию того, что современная цивилизация во многом существует благодаря успехам электромагнетизма.

Рерэко — обыкновенная школьница из необыкновенной страны Электонии, где всё вокруг электрическое. Рерэко неплохо учится, да вот незадача — не может понять то, что требует от неё школьная программа по электричеству. За дело берётся её новый знакомый — Хикару. Вместе с ними ты узнаешь: что такое электрическая цепь, какая существует связь между напряжением, током и сопротивлением, «что делают» в электрических цепях конденсаторы и катушки индуктивности, как работают трансформаторы, электродвигатели и электрогенераторы, как устроены полупроводниковые диоды и транзисторы и ещё много интересного! Эта книга, несмотря на её «легковесный» жанр — комиксы, просто и последовательно, а главное, грамотно рассказывает о той роли, которую в нашей жизни играет электричество.

Эта книга написана с целью дать возможность читателям, приступающим к изучению электрических цепей получить радость от этого процесса. В книге парочка персонажей из параллельного мира - Фьюз и Космо, постепенно узнают много нового, бросая вызов задачам с использованием электрических цепей: от постоянного и переменного тока до генерации и передачи электроэнергии. Автор стремится к тому, чтобы читатели, сопереживая этим героям и испытывая вместе с ними удовольствие от решения задач, тоже не уступали им, а повышали свой уровень мастерства.

Клуб «Необуч» — лаборатория необычных вкусов — переживает нелёгкие времена. Грядёт университетская проверка, в ходе которой члены клуба должны предъявить результаты своей деятельности. Но первокурсница Эйми Мураяма по случайности съела заварные пирожные, предназначенные для оценки работы клуба! Что же теперь делать? Положение усугубляется тем, что у Эйми проблемы в учёбе: ей слишком трудно даётся курс термодинамики. Сэнсэй Масунаги и старшекурсник Като помогают ей наверстать упущенное. Каковы основные начала термодинамики? В чём разница между теплотой и температурой? Что такое обратимые и необратимые процессы? А главное — помогут ли эти знания в деле спасения клуба?

Все пошло вверх дном в Академии Такаи. Когда полоумный директор заставляет весь класс, в котором учится Минаги, учить теорию относительности все летние каникулы, Минаги вызывается учить ее один за весь класс. Только есть одна проблема: он никогда раньше не слышал про теорию относительности! К счастью, учить Минаги берется отважный педагог мисс Юрага. Читая эту мангу вы узнаете, как Минаги знакомится с нетривиальными законами, по которым существует наша Вселенная. Вместе с ним вы усвоите некоторые сложные понятия, такие как системы отсчета, объединенное пространство-время и принцип эквивалентности. Вы даже узнаете, как принципы теории относительности влияют на современные исследования в астрономии, и выясните почему системы GPS и другие современные технологии зависят от потрясающего открытия, сделанного Альбертом Эйнштейном. Книга также научит вас понимать и использовать самое известное в мире уравнение: Е = m·c2; вычислять эффекты замедления времени с помощью теоремы Пифагора; понимать классические мысленные эксперименты, такие как, Парадокс Близнецов; увидеть, при каких условиях длина сокращается, а масса увеличивается.

В этой манге рассказывается об одном из самых страшных предметов для студентов — сопротивлении материалов. Благодаря веселому сюжету читатели легко смогут понять, для чего нужны векторы и точки опоры, зачем и как действуют разные силы и как покачаться на качелях с великаном. Знание сопромата поможет дома повесить вешалку для одежды и установить книжные стеллажи. Девочки думают, что, расставляя книги, нужно думать о цвете и дизайне, но мальчики должны подумать о том, чтобы книги не упали вам на голову. А еще можно рассчитать прочность моста через реку или толщину стен для университета.

Школьница Отоха навещает в больнице своего одноклассника Коуки и по его просьбе приносит ему книги по физике. Благодаря любознательному Коуки она увлекается задачами, которые выходят за рамки школьной программы. Вместе друзья находят ответы на вопросы о том, какого размера должно быть зеркало по сравнению с отражаемым объектом и как создать искусственную радугу, обсуждают природу волн, эффект резонанса и эффект Доплера, интерференцию и дифракцию волн. Манга включает лабораторные работы, а также дополнительный материал, ориентированный на изучение более сложных тем: принцип суперпозиции, решение волнового уравнения, выведение формулы скорости звука и др.

В доме президента полупроводниковой компании, где живет его сын студент Ютака, появляется новая горничная Мэй. Неожиданно выясняется, что её давно интересуют полупроводники. Мэй просто не знает такого слова, и Ютака соглашается давать ей частные уроки. Ютака рассказывает, чем полупроводники отличаются от проводников и диэлектриков и почему благодаря им появляется возможность создавать приборы с удивительными свойствами. Далее рассказ ведётся о характеристиках этих приборов и их применении в интегральных схемах, которыми насыщена вся современная электронная техника.

Эту занятную книгу никак не назовёшь учебником физики, хотя в ней, как и положено добропорядочному учебнику, вводятся основные понятия классической механики. Каждая глава книги начинается комиксами, а заканчивается повторением и уточнением полученных знаний. Вместо сухих формул и примитивных примеров здесь герои книги решают свои «животрепещущие» проблемы. Симпатичный призёр олимпиады по физике Риота объясняет своей однокласснице-спортсменке и неисправимой фантазёрке Мегуми, почему ей не удаётся игра в теннис. Тогда-то и выясняется, что игра в теннис, прыжки в высоту, езда на велосипеде, — везде снуют эти «странные парни» из учебника физики — сила, импульс, энергия и др. Так ненавязчиво ты вместе с Мегуми узнаешь о повсеместном влиянии законов движения и закона всемирного тяготения Ньютона, закона сохранения импульса, закона сохранения энергии. Ты познакомишься с векторами, векторными диаграммами и их свойствами, со способами передвижения в космосе, с методами расчёта расстояний с помощью графиков, при этом ты, возможно неожиданно для себя обнаружишь, что, оказывается, умеешь вычислять интегралы.

Действие данной книги разворачивается в японской старшей школе «Кооки». Её персонажи — члены театрального кружка Канна, Яманэ и Глория, Канта (брат Канны и студент Японского университета), профессор Сануки. На этот раз кружок решает поставить спектакль, в наглядной форме объясняющий квантовую механику — науку о законах микромира. Пройдя через различные трудности, герои манги успешно справляются с этой задачей. Вместе с ними ты пройдёшь по пути зарождения и развития квантовой механики, узнав при этом: почему люди решили, что вещество состоит из атомов и молекул; как изучали строение атома; почему волны могут проявлять свойства частиц, а частицы — волновые свойства; что такое волновое уравнение и в чём состоит принцип неопределённости; в чём истинный смысл волн-частиц; как современные учёные пытаются построить единую картину мира; и о многом другом. Хотя книга содержит очень мало математических выкладок и проста для понимания, в конце ты сам научишься выводить волновое уравнение — основу квантовой механики!

Аканэ, Сираиси и Эки учатся в одной школе и дополнительно занимаются в физическом кружке. Аканэ — самая старшая, она староста кружка, Сираиси — самый умный, а Эки — самая непредсказуемая и верит в оккультные науки. Однажды Эки приснился вещий сон, в котором упал самолёт и утонул корабль. И тогда у неё возник вопрос — а почему вообще самолёты летают, а корабли не тонут. Оказалось, что наука, которая может дать ответ на эти и другие вопросы, называется гидродинамикой или механикой текучих сред, и Эки и Аканэ попросили Сираиси рассказать про неё. Вместе с нашими героями мы совершим увлекательное путешествие в мир текучих сред и узнаем много нового и интересного об их свойствах и законах, которым они подчиняются, и которые мы используем в повседневной жизни, даже не догадываясь об этом.

Участники театрального кружка решили поставить спектакль, взяв за основу романтическую легенду о лунной принцессе. Однако, понимая, что в наше время никто не поверит, что Луна — «славное местечко» для принцесс, они решают «отправить» её в более далёкие и ещё неведомые края в космосе. В поисках родины принцессы они постепенно узнают о невероятном, полном загадок, совершенно фантастическом и тем не менее реальном мире космоса, на самом «дне» которого живём и мы с вами. Путешествуя вместе с героями манги, вы узнаете: как люди догадались, что не Земля, а Солнце — главный «дирижёр» планет, их спутников, комет и астероидов, как далеко распространяется его влияние и что такое облако Оорта.

Представлен обширный набор методов и результатов изучения движения естественных спутников планет. Основное внимание уделено задаче уточнения параметров движения спутников на основе наблюдений. Дается множество фактических сведений об орбитах и физических свойствах естественных спутников больших планет Солнечной системы. Главы книги снабжены обширной библиографией работ, на которых основаны представленные в книге сведения.

Недавно исполнилось 50 лет со дня открытия первого пульсара. История открытия пульсаров полна драматизма. Это история великих прозрений и глубоких заблуждений, удивительных предсказаний и странных ошибок. В книге рассказано о том, как на протяжении столетий менялись представления ученых о происхождении звезд, их жизни и смерти. О том, как были предсказаны нейтронные звезды и как были открыты пульсары — «далекие маяки Вселенной». На примере этой истории рассказано о том, как делаются открытия в науке, можно ли открытия предсказать, что такое научное воображение, как развивать творческую фантазию.

В книге рассказывается о развитии представлений о тяготении за всю историю науки. В описании современного состояния гравитационной теории основное внимание уделено общей теории относительности, но рассказано и о других теориях. Обсуждаются формирование и строение черных дыр, генерация и перспективы детектирования гравитационных волн, эволюция Вселенной, начиная с Большого взрыва и заканчивая современной эпохой и возможными сценариями будущего. Представлены варианты развития гравитационной науки, как теоретические, так и наблюдательные.

15 базовых уравнений и соответствующих им законов физики, выбранные для этой книги, сделали революцию в современном понимании мира. Благодаря изумительно легкому языку автора читатели погрузятся с головой в самую прекрасную из наук, которая может объяснить все, что происходит во Вселенной (ну или почти все), — и, быть может, захотят остаться в этой науке навсегда. Итак, вперед — к знаниям основных законов природы, за Ньютоном, Эйнштейном, Шредингером, Дираком, Максвеллом и другими великими учеными. И не забывайте о законах преломления света, когда вы смотрите на радугу!

Человека всегда интересовало где он живет, откуда это появилось, «есть ли жизнь на Марсе» и что со всем этим будет дальше. В предлагаемой книге изложено современное представление о возникновении и развитии Вселенной; о том, как ведутся поиски жизни вне Земли и о результатах этих поисков; о загадочных и фантастических свойствах черных дыр и о том, как их находят и «взвешивают»; о самых последних открытиях в астрофизике — антигравитации, «темной материи» и «темной энергии». Для чтения книги не требуется никаких специальных знаний, выходящих за рамки школьной физики.

Новые открытия в астрономии совершаются ежегодно, и новостные издания пестрят сообщениями об очередных космических разработках. Но, хотя прошли времена, когда астрономические явления порождали суеверия и страхи, научный подход ко Вселенной пока еще не стал всеобщим уделом: ведь научно-популярной литературы о космосе, рассчитанной на неспециалистов, очень мало. Книга, которую вы держите в руках, призвана восполнить этот пробел. О происхождении Земли и загадках Луны и Солнца, о планетах и галактиках, о Млечном Пути и новейших данных из области космологии здесь рассказывается доступно и увлекательно. Для наглядности текст сопровождается многочисленными иллюстрациями.

Эта книга посвящена астрономии в ее разнообразных воплощениях: от исследования Луны и планет до изучения гравитационных волн, темного вещества и темной энергии. Ученые Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (МГУ) рассказывают о важнейших событиях, произошедших в астрономии в начале нового тысячелетия. По странному стечению событий именно этот условный рубеж был отмечен несколькими революционными открытиями в астрономии. В последние годы астрономия и астрофизика развиваются особенно быстро, о чем говорит количество Нобелевских премий, полученных за актуальные исследования. В первую очередь это касается космологии, регистрации гравитационных волн, изучения сверхмассивных черных дыр и исследования экзопланет. Результаты новых исследований описаны в 5-м издании книги. В частности, в нем обсуждается проблема «хаббловского напряжения» (Hubble tension), которую пока не смогли решить космологи.

Изучить обработку сигналов легко — достаточно знания основ математики и программирования на Python. Обычно изучение этой сложной темы начинают с теории, а в основу данной книги положены сугубо практические примеры. Уже в первой главе звук будет разложен на гармоники, которые модифицируются и создают новые звуки. Кроме того, в книге рассмотрены: периодические сигналы и их спектры; гармоническая структура простого сигнала; чирпы и иные звуки с изменяющимся во времени спектром; шумовые сигналы и естественные источники шума; дискретное косинусное преобразование (ДКП) для сжатия информации; дискретное и быстрое преобразование Фурье для спектрального анализа, а также многое другое.

Книга будет интересна инженерам-конструкторам, которые работают с NX и хотят воспользоваться приложениями для инженерного анализа, и профессиональным инженерам-расчетчикам, использующим другие решения и желающим познакомиться с системой NX Advanced Simulation, а также сегодняшним пользователям системы, заинтересованным в повышении своей квалификации. Книга сопровождается большим количеством примеров. Все модели, рассмотренные в книге, вы сможете найти на корпоративном сайте компании Siemens PLM Software по следующей ссылке: www.siemens.com/plm/ru/cae.

Данная книга представляет собой практическое пособие, в котором собраны примеры решения инженерных задач из области автомобилестроения, турбодвигателестроения, космического и авиастроения, кораблестроения. Примеры подобраны так, чтобы они охватывали широкий круг задач из различных дисциплин с учетом многих физических явлений, а также необходимые для их решения инструменты. В начале каждой главы кратко представлены основные инструменты и подходы, использованные для решения описываемой задачи. Все модели, рассмотренные в книге, вы сможете найти на корпоративном сайте компании Siemens PLM Software по ссылке: www.siemens.com/plm/ru/cae_models.

Рассмотрен способ получения нейтронозащитных материалов на основе модифицированной древесины березы. Для создания защиты от нейтронного излучения в атомной промышленности, медицине и военно-промышленном комплексе широко используются материалы на основе полиэтилена с добавлением бора. За счет высокого содержания водорода их применение позволяет защитить объекты от воздействия быстрых нейтронов, а тепловые нейтроны эффективно сдерживаются благодаря наличию в защитных экранах атомов бора. Древесина также является водородосодержащим материалом, поэтому представляет научный и практический интерес создание и исследование свойств нейтронозащитных материалов на ее основе. Наиболее целесообразно создание нейтронозащитных материалов из древесины лиственных пород, характеризующихся высокой удельной плотностью и, соответственно, большим содержанием водорода в единице объема. Увеличить содержание водорода в единице объема древесины, и, следовательно, снизить толщину защитного слоя можно уплотнением древесины способом плоского (одноосного) прессования. Основное условие получения высокопрочной и формоустойчивой прессованной древесины – сохранение ее микроструктуры (без повреждений) во время прессования. Теоретическим путем установлено, что оптимальная степень прессования, при которой наблюдается наименьший процент микроразрушений в древесине, составляет 50 %. В экспериментальной части работы для изготовления опытного нейтронозащитного материала использовали березовые пиломатериалы радиального распила длиной 200 мм, шириной 100 мм и толщиной 80 мм. Получены нейтронозащитные материалы толщиной 40 мм, эквивалентные по содержанию водорода в единице объема защите из полиэтилена толщиной 26,8 мм. Как известно, в процессе плоского прессования в древесине возникают распирающие усилия, которые могут приводить к появлению трещин, разрушению кромок, выпучиванию, расслаиванию, снижению равномерности распределения плотности. Распирающие усилия действуют в направлении, перпендикулярном действию приложенной нагрузки. Поэтому при изготовлении нейтронозащитного композиционного материала необходимо использовать пресс-формы с боковыми упорами, купирующие воздействие распирающего усилия. Конструктивные параметры пресс-форм и режимы прессования определены с учетом сопротивления, обусловленного силами трения древесины о боковые стенки пресс-формы. Представлена конструкция пресс-формы, обеспечивающая получение из древесины нейтронозащитного материала с заданными свойствами. Для цитирования: Бирман А.Р., Тамби А.А., Угрюмов С.А., Гильванов П.Р. Технология модификации древесины березы для создания нейтронозащитных материалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 159–169. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-159-169

Учебное пособие содержит краткое изложение тем, вопросов, необходимых для понимания студентами тепловых процессов в технике, их влияние на функционирование различных технических систем. Предназначено для студентов инженерных направлений подготовки и специальностей

Изложено историческое развитие основных существующих к настоящему времени методов и способов оценки поверхностных энергетических свойств различных веществ. Выделены методы, наиболее приемлемые для получения значений свободной поверхностной энергии, ее составляющих и параметров. На основе большого экспериментального материала проведена модификация данных методов. Предложены новые решения для оценки поверхностно-энергетических свойств металлических субстратов и различных дисперсных веществ.

Рассмотрена возможность применения теории размерностей для расчета теплового моделирования излучательной способности металлов и их сплавов в широком диапазоне температур, включая фазовый переход в системе «твердое тело – жидкость». Проанализировано использование температур Дебая металлов по отношению к периодическому закону Д.И. Менделеева.

Рассмотрены основы теории подобия газожидкостных систем и ее связь с построением физико-математических моделей. Приводятся методы приближенного и точного моделирования. Особое внимание уделено анализу процесса переноса массы в движущейся газожидкостной смеси. Рассмотрена физическая интерпретация фундаментальных критериев подобия. Обсуждаются вопросы, связанные с формированием требований к разработке технологического оборудования многофазных испытательных стендов. Освещены вопросы обеспечения единства измерений и метрологических требований к измерениям расхода компонент многофазных потоков с использованием испытательных стендов.

Представлен анализ отклика модельных и прикладных бактериальных препаратов на воздействие электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности. Продемонстрированы возможности практического применения неинвазивной и бесконтактной, оперативной и экологически безвредной неионизирующей технологии электромагнитной обработки биосистем для регулирования их эволюции и (или) активности.