Завтрак с Эйнштейном. Экзотическая физика повседневных предметов - Чад Орцель

Это несколько несправедливо по отношению к Фейнману, кто в действительности очень многое сделал для решения вопросов «почему» в целом. Однако эта фраза часто используется как дисклеймер перед попытками объяснить физику магнетизма, так что высказывание явно попадает в тему. – Прим. авт.

212

Эта строчка в англоязычном Интернете считается мемом и достаточно известна. – Прим. пер.

213

Китайцы использовали подобие компаса для гадания еще раньше. Они использовали остаточную намагниченность отливок из железа со слабыми магнитными свойствами. Использовать компас для навигации впервые предложил Чжу Юй в книге «Застольные разговоры в Нинчжоу» (1119 г.). – Прим. пер.

214

Это отличный вопрос для викторин в начальных классах по физике. Северный магнитный полюс также слегка не совпадает географически с северным концом оси, вокруг которой вращается Земля, так что, в зависимости от вашего положения, магнитный север слегка отклоняется от севера. Разница между этими двумя полюсами, однако, хорошо известна и отмечена на хороших навигационных картах. – Прим. авт.

215

Реальные атомы позитрония существуют, сам элемент обозначается символом Ps в Периодической таблице. В 2007 году профессор физики Аллен Миллс и его ассистент Дэвид Кэссиди обнаружили молекулы позитрония. – Прим. пер.

216

Сдвиг существенно меньше в водороде, чем в позитрониуме, поскольку магнитное поле, создаваемое протоном, намного меньше, чем у электрона или позитрона. – Прим. авт.

217

Автор при разговоре об «уровнях» рассмотрения использует термин scale – масштаб, но в данном случае точнее его переводить именно термином «уровень», т. к. термин «масштаб» имеет в русском языке второе значение, относящееся к горизонтальному расширению охвата. Здесь же речь идет именно о переходах от «нижних» уровней квантовой физики, имеющих дело с отдельными частицами, к атомам, состоящим из многих частиц, затем к молекулам, затем к макроскопическим предметам. – Прим. пер.

218

Если говорить упрощенно, это происходит потому, что электрон в равной степени может вращаться как по часовой стрелке, так и против нее, и магнитные вклады от этих двух возможных орбит взаимно уничтожаются. – Прим. авт.

219

Орбитальное движение электронов влияет на их взаимодействие с магнитными полями, что ведет к эффекту Зеемана, когда одно энергетическое состояние расщепляется на несколько подуровней, когда атомы помещены в магнитное поле. Однако эти подуровни не создают магнитное поле вне атома, которое можно было бы использовать для энергетической подпитки постоянного магнита. – Прим. авт.

220

Есть два варианта: «субуровни» и «подуровни». Можно применять оба термина, я выбрал подуровни, но и тот и другой плох. – Прим. пер.

221

Также есть симметричная комбинация из одного электрона со спином вверх и одного спином вниз, которые часто группируются вместе с двумя, направленными вверх и двумя, направленными вниз состояниями, и этот набор называют «триплетным» состоянием по контрасту с «синглетным» (одиночным) ассиметричным состоянием. – Прим. авт.

В российской науке существуют термины, являющиеся прямой транслитерацией англоязычных терминов, в частности состояние спинов атома определяется его «мультиплетностью», при этом состояния «триплет», «синглет» рассчитывают по специальной формуле. – Прим. пер.

222

Это может показаться хождением по кругу: состояние электрона определяет расположение атомов, и что затем расположение атомов определяет электронные состояния. Теоретические вычисления подобных вещей обычно включают итеративный процесс: берется правдоподобное расположение атомов, вычисляются электронные состояния, затем заново вычисляются расположения атомов, чтобы понять, будут ли новые электронные состояния склонны сдвигаться. В природе этот процесс просто происходит автоматически; так что быть атомом гораздо легче, чем быть физиком-теоретиком. – Прим. авт.

223

Или даже относительно слабые – остывающие скалы в магнитном поле Земли в результате стали слегка магнитными. Это один из решающих моментов свидетельства дрейфа континентов: на каждом краю среднеатлантической плиты мы наблюдаем «полоски» с магнитными линиями с направлениями вперемешку, поскольку земные магнитные полюса изменяли свое направление множество раз за миллионы лет. Новые скалы формировались по мере продвижения магмы вверх и наружу через разломы, запечатлевая историю сдвигов полюсов и распространение по дну океана. – Прим. авт.

224

Эта температура называется так в честь Пьера Кюри, чье оригинальное исследование было в области магнитных материалов. Однако, когда Мария Кюри начала работы по радиоактивности, Пьер забросил магниты и присоединился к ней в этих экспериментах, и мы обсудим это в следующей главе. – Прим. авт.

225

VHS – Video Home System – система домашнего просмотра видеокассеты на ленточных носителях, в настоящее время почти вышли из употребления в связи с широким распространением носителей информации на флеш-памяти. – Прим. пер.

226

Здесь автор, конечно, сильно упрощает, вернее, дает неточную информацию ради простоты объяснения. Молекулы «воздуха» быть не может в принципе, так как воздух – это смесь различных газов и распыленных частиц различных материалов, но никак не вещества «воздух». – Прим. пер.

227

Р е н т г е н, Вильгельм Конрад (1845–1923) – немецкий физик. Первый в истории физики Нобелевский лауреат (1901). – Прим. ред.

228

Рентгеновские лучи в англоязычных странах часто называют x-rays, «икс-лучами». У нас принят термин «рентгеновские» лучи. Скорее всего, английское название подпитывается комиксами, так как «x-rays» для комиксов гораздо привлекательнее как название. – Прим. пер.

229

Сегодня мы знаем, что рентгеновские лучи возникают, когда электроны, проходящие через вакуумную трубку, ударяются о положительно заряженный электрод на высокой скорости. – Прим. авт.

230

Б е к к е р е л ь, Антуан Анри (1852–1908) – французский физик. Один из первооткрывателей радиоактивности. Лауреат Нобелевской премии (1903) совместно с Пьером и Марией Кюри. – Прим. ред.

231

Это был уранилсульфат калия – K2(UO2)(SO2)2·2H2O, соль урана. – Прим. пер.

232

Склодовская-Кюри, Мария (1867–1934) – польский и французский ученый, физик, химик, педагог, общественный деятель. Первая женщина-преподаватель Сорбонны. Дважды Нобелевский лауреат. – Прим. ред.

233

О с т в а л ь д, Вильгельм Фридрих (1853–1952) – латышский, русский и немецкий физик-химик, философ-идеалист.