Физика

Обычно рецепт превращения жидкости в твёрдое тело прост: отнимать тепло. Но с гелием этого недостаточно. При атмосферном давлении он остаётся жидким даже при температурах, предельно близких к абсолютному нулю. Дело не в том, что его плохо охлаждают. Атомы гелия очень лёгкие и слабо притягиваются друг к другу. В таком веществе особенно важны квантовые колебания: они не исчезают вместе с тепловым движением. Слабого притяжения не хватает, чтобы удержать атомы в устойчивой кристаллической решётке...

Морская вода может оставаться жидкой при температуре ниже нуля: замерзанию мешают растворённые соли. Для рыбы этого недостаточно — её внутренние жидкости без дополнительной защиты начали бы замерзать раньше окружающей воды. У многих антарктических рыб в крови есть особые белки с присоединёнными сахарами — антифризные гликопротеины. Они не согревают тело и не растапливают лёд. Их задача тоньше: прикрепиться к поверхности крошечного ледяного кристалла и затруднить его дальнейший рост...

Кошка может развернуться в воздухе лапами вниз, даже если в начале падения почти не вращалась. Оттолкнуться не от чего, а закон сохранения момента импульса запрещает телу просто взять и начать вращаться целиком. Как получается этот манёвр? Разгадка в том, что кошка — не жёсткая фигурка. Она изгибает позвоночник и поворачивает переднюю и заднюю части тела в разные стороны. Поджатые передние лапы облегчают вращение передней части, а вытянутые задние затрудняют вращение задней: углы поворота оказываются разными...

Свободный нейтрон нестабилен: рано или поздно он превращается в протон, испуская электрон и антинейтрино. Но внутри многих атомных ядер нейтроны могут оставаться устойчивыми. Почему один и тот же распад то происходит, то нет? Дело не в защитной оболочке. В ядре нейтрон связан с другими частицами, и для распада важен энергетический баланс всей системы. Превращение нейтрона в протон изменило бы состав ядра и энергию связи между его частицами. Если итоговое...

Даже если резистор не подключён к источнику питания, напряжение между его выводами не остаётся строго нулевым. Оно беспорядочно колеблется. Достаточно чувствительный прибор способен уловить этот тепловой шум. Причина — хаотическое движение носителей заряда внутри материала. Оно не создаёт постоянного тока в одну сторону, но вызывает крошечные электрические флуктуации. Среднее напряжение равно нулю, а колебания вокруг него вполне реальны. Получается, тепло само рождает электрический сигнал...

Тень не всегда темнее всего в середине. Если осветить небольшой непрозрачный диск лазером, в центре его тени на экране можно увидеть светлую точку — пятно Пуассона. Свет не проходит сквозь диск. Разгадка в дифракции: у края препятствия световая волна распространяется и в область геометрической тени. До точки на оси диска волны от всех участков его круглого края проходят одинаковые расстояния. Их колебания совпадают по фазе и усиливают друг друга...