Свет может не только освещать, но и двигать космические аппараты. Это доказали студенты Корнельского университета. Они запустили с МКС первый в мире независимый световой парус CubeSat, который летает за счет давления солнечного света.

Принцип работы простой: фотоны солнечного света имеют импульс. Отражаясь от сверхзеркальной поверхности, они буквально толкают парус вперед. Толчок микроскопический, но в космосе, где нет сопротивления, он накапливается и приводит аппарат в движение.

Энергия света впервые используется в полностью свободном полете. В будущем такие системы могут отправлять микрозонды к астероидам, дальним планетам и за пределы Солнечной системы.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Обычно солнечную энергию генерируют через солнечные панели и передают по проводам. Но китайские ученые доказали, что свет можно хранить в жидкости, а затем извлекать ее в виде водорода.

Процесс состоит всего из двух компонентов:

1. нитрид углерода, желтый порошок, который поглощает солнечный свет.

2. соединение вольфрама, способное накапливать электроны, как крошечная химическая батарея.

Под действием света электроны переходят от нитрида углерода к вольфраму. После этого свет больше не нужен. В темноте в систему добавляют катализатор на основе платины, и сохраненные электроны начинают реагировать с раствором, образуя водород.

Эксперименты показали рекордные результаты для таких систем: водород стабильно вырабатывался в полной темноте. Это доказывает, что солнечную энергию можно ловить, хранить, перевозить и использовать по требованию.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Пока мы подводим итоги 2025 года — кто-то с надеждой смотрит в календарь, кто-то списывает старые цели, а кто-то уже заказал фейерверки на 2027-й — фотон, вылетевший в новогоднюю ночь из петарды, успеет долететь до Луны и вернуться, пока вы произносите фразу «Поздравляю с Новым Годом!».

Для него «год» — это не повод для бойкота зеркала 1 января, а просто… ноль секунд. Да-да: в собственной системе отсчета у света нет ни прошлого, ни будущего — только сейчас, растянутое на 93 миллиарда световых лет (область наблюдаемой вселенной). В этом смысле фотон — самый пунктуальный гость Нового года: он одновременно и на старте, и на финише праздника.

А вот человек на космическом корабле, разогнавшемся до 0,9999999999c (от скорости света), увидит иную картину: он открыл шампанское, полетел к Альфе Центавра — и вернулся в другой часовой, чтобы застать еще один бой курантов. На Земле прошло более 7 лет. У него — около часа. Получается, релятивистская диета эффективнее всех: не только морщины не появляются, но и ёлку на корабле можно не разбирать — вернешься, и она все еще в иголках.

Так что в новом году, ставя цель «всё успеть», помните: дело не просто в скорости, а в скорости относительно c. Хотите закончить проект за «один день»? Разгоняйтесь. Хотите пережить следующий апокалипсис? Летите к звездам — и вернетесь, когда все уже напишут постмортем, обсудят lessons learned и начнут Agile-трансформацию новой цивилизации.

PS. Сколько раз фотон долетит до Луны:

• За 1 секунду — ~0.39 лунных рейса

• За время поцелуя под бой курантов (~3 сек) — ~1.2 рейса

• За время, пока вы ищете бутылку под столом (~30 сек) — 11–12 рейсов

Часто мне снятся очень яркие сны. Я вижу какие-то фантастические миры, космические истории, в общем все то, что обычно людям не снится , причем я помню довольно детально о происходящем даже когда просыпаюсь !

Вот и сегодня - я проснулся от ( фантастического ? ) инсайта во сне о всех ответах на «Главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого».

Мне открылась фантастическое объяснение того, почему скорость нашей вселеной ограничена 300 000 км. в секунду. Мне просто пилот звездолета из сна рассказал почему это мы вот сейчас от Альфа Центавры до Земли за пол часа долетим :- )).

Когда я учился в институте и мы изучали теорию Эйнштейна, математические доказательства этой теории начиналось с того , что нам говорили допустим скорость во вселеной имеет конечное максимальное значение 300 000 км. в секунду. — с такой скоростью только свет может двигаться во вселенной. Я спрашивал преподавателя почему допустим? И мне говорили на момент когда Эйнштейн это доказывал у него не было ещё точных экспериментальных доказательств этого факта поэтому он принял это как допущение и так в его теории появилась константа в виде максимальной в нашей вселеной скорости от которой отталкиваясь он и построил все свои математические модели . Мне было всегда любопытно что за ерунда такая -почему это у нас скорость ограничена каким то потолком ?

Однако у гениального Эйнштейна на это были очень четкие и основательные объяснение доказанные математически — скорость упирается в то, что при достижении максимума ,время для объекта замедляется стремясь к нулю, масса стремительно растет к бесконечности , а сам объект бесконечно скукоживается как будто искупался в очень холодной воде.

Все эти постулаты красиво математически доказываются и объясняют почему мы не можем преодолеть скорость света :

1. Рост массы до бесконечности приводит к росту до бесконечности энергии необходимой для движения , и это главный тормоз. Свет может носиться с такой скоростью т.к. он изначально имеет массу ноль, вот типа ноль массы на бесконечность перемножай все равно ноль массы и не нужна ему ни какая бесконечная энергия для полета на такой скорости , странно только почему свет имеет все таки давление !? Даже есть проекты космических парусов которые разгоняют корабли в космосе как парусники. Спокойно ! Ученые все объяснили . Фотон передает импульс телу с которым столкнется и без массы !

2. Замедление времени делает вообще бредовым полет на скорости света т.к. при полете на скорости света на земле пройдет бесконечно много лет ! Интересно почему же тогда фотоны долетают за конечное время ? Так чисто по логике - свет от солнца вообще бы до нас не долетал и мы бы тут все уже замерзли как Цуцики кто бы они ни были . Однако и тут ученые все объяснили - «для фотона , время и расстояние между событиями излучения и поглощения равны нулю». Ну прям все сразу стало ясно и понятно !

3. Факт скукоживания длинны чисто эффект наблюдения и на максимально возможную скорость вообще не влияет.

Это доказали практическими опытами — описывать не вижу смысла, кто хочет сам найдет в интернете. Но по сути- любая ошибочная теория может казаться верной, если результаты эксперимента истолкованы неправильно или сам эксперимент был неверно поставлен ! Например двухщелевой эксперимент ( это где фотон летит через 2 дырки как волна пока за ним не начинают наблюдать , что превращает его в частицу ) имеет разные интерпретации (копенгагенская, многомировая, реляционная) — они предлагают различные способы понимания квантовых явлений. Например, многомировая интерпретация Хью Эверетта вообще предполагает , что это доказывает существование параллельных вселенных, тогда как копенгагенская акцентирует роль наблюдателя на материализацию фотона. Так что современные доказательства лет через 10 , с новыми знаниями , могут вообще быть не ликвидными и ничего не доказывать !

Сам же Эйнштейн ,используя свою теорию , рассчитал вероятность существования кротовых нор , где материальный объект через всю вселенную может переместиться мгновенно . Все просто - иногда пространство складывается гравитацией как лист бумаги и точки на разных половинках листа начинают соприкасаться делая возможным перемещение между ними мгновенным ! И хоть сам Эйнштейн и предположил , что можно в пространстве как то перемещаться быстрее чем скорость света , но его математическая модель подводит к каким-то фантастические энергиям которые мало того , что сами в космосе образуются , так ещё и стабилизируются . С точки зрения энергозатрат такое объяснение выглядит непостижимым !

Наука уже давно доказала что вакуум на самом деле не есть отсутствие всего а это что-то непонятное, что на самом деле и имеет какую-то материальную составляющую за собой. Они до сих пор ещё толком сами не разобрались что это такое, но вот вроде как что-то уже выяснили :

Что мы точно знаем о вакууме ( некоторые — не все , наиболее понятные факты ) :

1. Квантовые флуктуации
В соответствии с принципом неопределённости Гейзенберга, в вакууме постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы (пары частица-античастица). Это не математическая абстракция: эффекты наблюдаются экспериментально.

2.Эффект Казимира (1948, подтверждён в 1997 г.)
Две незаряженные металлические пластины в вакууме притягиваются друг к другу из-за разницы в плотности виртуальных фотонов между ними и снаружи. Это прямое свидетельство того, что вакуум обладает энергией и давлением ( Забавно что при этом он почему то не препятствует движению объекта ! )

3.Рождение реальных частиц из вакуума
В сильных полях (например, около нейтронных звёзд или в экспериментах с мощными лазерами) виртуальные пары могут «разделяться» и становиться реальными частицами (эффект Швингера)

Не спрашивайте меня что это за виртуальное такое везде упоминается. Это вообще находиться за гранью понимания человека не изучающего квантовую физику .Однако ученые до сих пор почему то считают , что виртуальные частицы и вообще вакуум не препятствуют движению объектов в пространстве и не создают ограничение скорости . Пластинки они вот толкают друг к другу, а космическому кораблю в полете ни как не мешают ! Разве это не парадоксально звучит ?

Есть такая штука называется Ньютоновская жидкость – она твердеет при ударе. Фактически чем быстрее скорость воздействия на данную жидкость тем сильнее сопротивление она оказывает.

А что если пространство все таки имеет некую необъяснимую плотность которая не дает разгоняться оказывая увеличивающееся по экспоненте сопротивление при нарастании скорости.

Тогда в общем-то все становится понятно и объяснимо - космос именно так и оказывается сопротивление любому объекту который движется в пространстве.

И вот мы вместо константы в виде максимально возможной скорости — «скорости света» получаем переменную которая описывается уравнением сопротивления схожей по смыслу с уравнением описывающей ньютоновскую жидкость ( закон вязкости Ньютона ).

Так что же такое в космосе может не давать летать со сверхсветовыми скоростями если взять на себя смелость и поставить под сомнение идеи Эйнштейна ставшие за долгие годы неоспоримой догмой ?

Расскажу про «информационный парадокс чёрных дыр» . Грубо говоря все что в нее попадает не оставляет следа как будто оно и не существовало никогда . Ну например если сжечь полено то останется пепел, если бросить камень в воду то на ее поверхности будет волна , а вот если кинуть планету в черную дыру то от нее не останется НИЧЕГО . Черная дыра не станет тяжелее, ни каких остаточных энергий не возникнет . Безумная гравитация черной дыры уничтожает не только объект но и саму память о его существовании. Вероятно в космосе помимо того , что есть материя и энергия есть и какая то информация о ней ! Мы не понимаем где и как она храниться в этом непонятном вакууме ,и видим только остаточные проявления влияющие на все вокруг после гибели этой материи ( или рассеивания энергии ) .

Мультивселенные из комиксов «Марвел» , которые существуют в одной и той же точке пространства но все при этом отличаются друг от друга – это про «теорию струн» ( эта теория кстати очень плохо стыкуется с теориями Эйнштейна ).

В общих чертах : везде и всюду натянуто множество струн . Столь тонки эти струны , что в одной точке их может быть бесконечное число равное количеству вселенных пересекающихся в этой точке пространства . Каждая струна из этого бесконечно пучка вибрирует только на той частоте на которой вибрирует конкретная вселенная , поэтому все остальные вроде как бы тут же но мы их не можем увидеть т.к. они на другой частоте. Фактически одну вселенную от другой, в этой точке пространства отличает информация о том как эта вселенная выглядит на конкретной струне вибрирующей на какой то конкретной частоте .

Фактически в одной точке пространства находиться множество информаций о множестве вселенных и когда черная дыра затягивает разных Куперов из разных версий «Интерстеллар» разных вселенных то ей приходиться уничтожать огромное количество струн из этих вселенных и превращать в НИЧТО информации о них !

А теперь вспомним про двухщелевой эксперимент и Копенгагенской интерпретацию этого эффекта. Некая частица — фотон ( частица благодаря которой мы видим вселенную вокруг между прочим ) принимает свое материальное состояние перерождаясь из энергии в материю только при наличии наблюдателя. Выходит вся вселенная детализируется только при наличии наблюдения?

И вот летит такой космический корабль и наблюдает вселенную в каждой ее точке, в которой помимо нашей вселенной параллельно существует еще и другие , а какая пропускная способность эту вселенную наблюдать — мы знаем ! Когда-нибудь физики догадаются поставить двухщелевой эксперимент под нагрузкой чтобы вычислить какой FPS у нашей вселенной ? Может это и делает невозможным перемещаться быстрее скорости света ?

Кротовые норы возможно так и работают — это рандомные точки прокола пространства вселенной через места которые не содержат вообще ни какой информации о вселенной . Нет информации — нет сопротивления наблюдателю и скорость в них может быть бесконечно великой позволяя проскочить через вселенную мгновенно забыв про всякие ограничения или просто гораздо быстрее за счет низкой плотности информации о вселенных в информационной матрицу вакуума.

По сути все это похоже на компьютерную игру где Юнит открывает мир вокруг себя оглядывая его взглядом , а скорость обработки данных компьютера дает ограничение на перемещение по игровому полю , к тому же одновременно в эту игру может играть множество игроков создавая альтернативные варианты игры в виртуальном пространстве при этом все они замедляют работу обработки данных сервера задавая общую пропускную способность для изучения игрового мира взглядом игрока !

И как же в итоге тогда летали эти космические корабли во вселенной моего сна если есть такое вот сопротивление вместо Эйнштейновского увеличения массы ? Та же тема вид просто с другого ракурса скажете Вы !

Все просто — они там в будущем научились перемещаться не наблюдая вселенную во время перемещения. Как это они делали не спрашивайте — технологии будущего жуть какие непонятные в наше время )))

Физики есть на Пикабу? Очень хочется с кем-нибудь это обсудить в коментах !

Сейчас кремниевые солнечные панели могут работать с максимальной эффективностью 29,4%. Ученые из Университета в Австралии предложили решение — “синглетное деление”.

Представьте: один фотон может “разделиться” на два энергетических пакета и выдать вдвое больше электричества. Раньше это работало только в лаборатории, а теперь — и в реальных условиях.

«Мы использовали магнитные поля, чтобы манипулировать испускаемым светом и выяснить, как происходит деление синглета. Этого ранее никто не делал» — сказал профессор Тим Шмидт, глава Школы химии Университета Нового Южного Уэльса.

Главный прорыв — в материале дипирролонафтиридиндион (DPND), который стабилен на воздухе и может работать вместе с кремнием. Добавив к солнечной ячейке тонкий органический слой, ученые добились повышения эффективности почти до 45%.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Ученые из Кембриджа доказали, что органические материалы могут эффективно собирать солнечный свет. Они создали то, что долго считалось невозможным — молекулу, которая сама умеет превращать солнечный свет в электричество.

В опубликованном исследовании речь об особых органических молекулах P3TTM, у которых есть свободные электроны. Когда такие молекулы спариваются располагаются рядом, электроны начинают перескакивать между ними. Этот процесс мгновенно создает положительные и отрицательные заряды, из которых и формируется электрический ток.

То есть, вместо привычных солнечных панелей, где нужны как минимум два разных материала (один отдает электроны, другой принимает), новая пленка, которую создали ученые, справляется сама.

«Это настоящее волшебство. Поглощая свет, один из  электронов перескакивает на своего ближайшего соседа, создавая положительные и отрицательные заряды, которые можно извлечь, чтобы получить электричество» — рассказал ведущий исследователь Бивен Ли

Эффективность такого элемента близка к 100%: почти каждый пойманный фотон превращается в электричество. Для науки это настоящий прорыв, а для энергетики эта технология открывает путь к новым типам солнечных панелей, которые станут легче и дешевле.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

#наука #ученые #солнечныепанели #фотон #электрон