Содержание
Необычные эксперименты в космосе. Бумеранг вернулся! :: Класс!ная физика
Необычные эксперименты в космосе. Бумеранг вернулся! :: Класс!ная физика
| |||||||||||||
|
|
| |||||||||||
Загрузка…
| |||||||||||||
таблицы
..Физики провели первые опыты по атомной интерферометрии в космосе — Наука
ТАСС, 14 апреля. Немецкие ученые впервые заставили скопления атомов вести себя как волны в условиях невесомости. Также они провели первые опыты по атомной интерферометрии – проследили, как эти атомные волны взаимодействуют друг с другом. Это поможет создать сверхчувствительные детекторы гравитационных волн, пишут ученые в научном журнале Nature Communications.
На эту тему
«Мы создали технологическую основу для опытов по космической атомной интерферометрии и показали, что эти эксперименты возможны не только на Земле, но и в безвоздушном пространстве, если использовать для этого конденсат Бозе – Эйнштейна”, – рассказал один из авторов исследования, профессор Майнцского университета Патрик Виндпассингер.
Конденсат Бозе – Эйнштейна – это экзотическая квантовая форма материи, которая похожа на газ и жидкость одновременно. Он состоит из множества атомов, охлажденных почти до абсолютного нуля. Конденсат Бозе – Эйнштейна себя как один гигантский атом, подчиняясь законам квантовой физики. Благодаря этому ученые могут манипулировать его свойствами и использовать его в качестве кубитов – ячеек квантовых компьютеров и прототипа сверхпроводников.
Физиков давно интересует, какими свойствами будет обладать конденсат Бозе-Эйнштейна, если отправить его в космос. Реализовать это было крайне сложно, так как чтобы его создать, раньше нужна была холодильная установка размером в несколько зданий. Четыре года назад немецкие инженеры создали миниатюрную версию этой установки и отправили ее в космос на борту спутника MAIUS-1. Благодаря этому они получили первый «космический» конденсат Бозе – Эйнштейна.
Убедившись, что эта установка работает корректно и может поддерживать существование экзотической квантовой формы материи, Виндпассингер и его коллеги попытались использовать MAIUS-1 для первых опытов по атомной интерферометрии в космосе.
Атомные интерферометры – это приборы, внутри которых скопления атомов, в том числе конденсат Бозе – Эйнштейна, начинают вести себя не как отдельные частицы, а как волна. Благодаря этому можно наблюдать, как подобные волны будут взаимодействовать друг с другом, и отслеживать, как на это будут влиять внешние факторы, в том числе гравитация.
На эту тему
Последнее позволит увеличить чувствительность детекторов гравитационных волн, а также улучшить работу многих других научных приборов. Особенное внимание ученых привлекает возможность установки атомных интерферометров на различные космические аппараты.
Чтобы приблизиться к реализации этой задачи, Виндпассингер и его коллеги создали внутри MAIUS-1 два скопления конденсата Бозе – Эйнштейна, расщепив облако из атомов рубидия короткими вспышками лазера, и столкнули их друг с другом. Наблюдения показали, что атомные «волны» действительно взаимодействовали друг с другом: они поменяли свое поведение после сближения с другим скоплением конденсата.
Результаты этой работы, по словам исследователей, открывают дорогу не только для создания сверхчувствительных датчиков гравитационных волн, но и для новых экспериментов по проверке принципа эквивалентности – одного из ключевых постулатов теории относительности.
Первые опыты такого рода физики планируют провести уже в следующем году на борту нового спутника MAIUS-2. Ученые хотят проследить за столкновениями двух разных типов конденсата Бозе – Эйнштейна, которые будут состоять из атомов рубидия и калия с разной массой.
Эксперименты по космонавтике для детей
У меня есть несколько фантастических космических экспериментов , которыми я хочу поделиться сегодня. Они отлично подходят для Всемирной недели космоса , тематического дня космической науки или для изучения космоса в целом!
Научные эксперименты на космическую тематику — одна из моих любимых тем для занятий наукой дома и в школе.
Есть так много всего, что нужно исследовать. Ракеты, силы, потенциальная жизнь на других планетах, вопросы без ответов. Это определенно тема, которую мы любим изучать с бесконечными возможностями и творческими возможностями.
Космические эксперименты для детей
Как расширяется Вселенная?
Знаете ли вы, что Вселенная постоянно расширяется ? Наша модель воздушного шара наглядно и очень просто демонстрирует, как это работает!
Одна из идей, помогающих визуализировать необъятность космоса, — пройтись по Солнечной системе ! Не волнуйтесь, мы НАМНОГО уменьшили его!! Все, что вам нужно для этого простого занятия, — это рулетка, мел и открытая площадка.
Как космический корабль стыкуется с МКС?
Получите небольшое представление о том, как сложно управлять космическим кораблем , стыкующимся с МКС , в этом сложном задании. Вы будете стоять на месте, когда попытаетесь, но космическая станция движется со скоростью 28000 км в час!!!
Международная космическая станция
Как планеты вращаются вокруг Солнца?
Узнайте, как планет и лун вращаются вокруг друг друга, найдя друзей и моделируя орбиты планет и лун вокруг Солнца.
Легкие эксперименты с ракетами для детей
Ракета с питанием от пищевой соды
Я думаю, что ракета с пищевой содой — моя любимая ракета, которую мы сделали. Он стреляет очень быстро, поэтому обязательно отойдите!
Мышь-ракета
Узнайте , как сделать мышь-ракету . Это упражнение является отличным введением в концепцию сил и не обязательно должно быть связано с мышью!
Соломенная ракета
Как далеко можно выстрелить соломенной ракетой ? Попробуйте изменить угол и силу, чтобы сформировать свое расследование.
Ракеты из кинопленки
Ракеты из кинопленки — это невероятно весело и очень взрывоопасно, поэтому не забывайте отступать.
Бутылочная ракета с водяным двигателем
Наконец, один из наших самых любимых, изготовление ракеты из бутылок !
Ракета-бутылка
Эксперименты с астронавтами
Починить перчатку астронавта
Что бы вы использовали, чтобы починить дырявую перчатку астронавта ? Почему дырка в перчатке может быть очень плохой в космосе?
Лунные эксперименты
Узнайте, как образуются кратера , если бросить шарики в муку и горячий шоколадный порошок.
Узнайте , что вызывает фазы луны с орео или кексами!
Космическая наука для самых маленьких
Как насчет подноса для сенсорного риса на космическую тематику для самых маленьких? Вы можете добавить магниты и предложить детям найти космический мусор, который притягивается магнитами.
Дар любопытства 9У 0004 также есть простой способ продемонстрировать, как планеты вращаются вокруг Солнца.
Ученые-космонавты
Попробуйте это простое задание, чтобы узнать о Гелиоцентризме и Копернике .
Если у вас есть несколько свободных дней, попробуйте мой космический лагерь DIY !
У меня также есть простых научных демонстрации , связанных с Галилеем, Кэролайн Хершел и Исааком Ньютоном.
Если вам понравились эти космических научных эксперимента , не забудьте проверить наши другие простые научные эксперименты для детей .
Космическая наука: развлечения дома
Этот бесплатный мини-буклет, созданный в сотрудничестве с PSTT , содержит множество простых идей по космической науке, идеально подходящих для детей младшего школьного возраста.
Я создал БЕСПЛАТНО загружаемый буклет с ресурсами по космической науке для Британской недели науки в прошлом году, так что взгляните на него тоже. Буклет содержит 6 простых заданий по космонавтике, идеально подходящих для послеобеденных космических экспериментов!
Книги по космонавтике
У меня также есть книга по космонавтике! This Is Rocket Science исследует принципы космических полетов, объясняя сложные концепции простыми для понимания терминами, используя веселые и простые эксперименты и исследования.
Каждый проект предназначен для того, чтобы показать, как работают наука о механике и астрофизика изнутри, но без перегруженности. Используя предметы повседневного обихода, такие как бутылки, картон, клей и скотч, вы можете строить потрясающие ракетные корабли, стартовые площадки и солнечные системы, чтобы больше узнать о научных концепциях, таких как законы движения Ньютона, скорость, гравитация и сопротивление воздуха.
Содержит партнерские ссылки
Последнее обновление: Эмма Ванстон, 10 мая 2022 г.
Единицы и уроки наук о Земле и космосе для 7-9 классов
Климат и времена года
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Климат | Деятельность знакомит с изменениями в воде, льду и почве, а также позволяет понять, как они отражают климат. Ключевые слова: глобальное потепление, гидросфера, криосфера, лед, ледники, наклон, радиация, солнце почва, ультрафиолет | 1 час | 4 часа | Умеренный |
| Сезоны | Учащиеся изучают различные факторы, связанные с сезонными изменениями. Ключевые слова: погода, ультрафиолетовое излучение, наклон Земли, изменение климата, равноденствие, день и ночь, орбиты | 1 час | 4 часа | Умеренный |
Марсианский модуль назначения
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Пункт назначения Марс | Деятельность, основанная на планете Марс и факторах, влияющих на космические путешествия. Ключевые слова: масса, траектория, соотношение, расстояния до планет, игра в процесс проектирования, решение задач | 20 минут | 4 часа | Базовый |
Блок системы Земля-Луна
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Чердак Земли: Луна | Мероприятия, помогающие учащимся понять физические характеристики Луны. Ключевые слова: кратерирование, геометрия, триангуляция, геология, метеорит, метеоритное происхождение | 2 часа | Расширенный | |
| Небо падает | Мероприятия, помогающие учащимся понять, как метеориты могут открыть ответы на вопросы о ранней истории Солнечной системы и какую роль метеориты и их старший брат, астероиды, сыграли роль в формировании поверхностей планет. Ключевые слова: метеорит, удар, география, научный процесс, измерение, объем, угол, скорость, лучи, картина рассеяния, метеор, топография | 2 часа | Умеренный |
Отдел планетологии
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Земля: единственная в своем роде планета? | Учащиеся анализируют физические процессы, происходящие на Земле и Марсе, и сравнивают различия в том, как проявляются конкретные сходные физические характеристики. Ключевые слова: поверхности, кратеры, гидрология, карьера, астробиология, онлайн программы, инопланетянин | 30 минут | Умеренный | |
| В поисках землеподобных планет | Сочетает действия, помогающие учащимся понять, как обнаруживаются внесолнечные планеты и планеты, подобные Земле. Ключевые слова: Меркурий, Венера, солнце, астробиология, яркость, звезды, галактика, вселенная, предсказания | 2 часа | Умеренный | |
| Как сравнить Землю? | Мероприятия по сравнению моделей размеров Земли с другими планетами и расстояний до других планет. Ключевые слова: модели , сравнения, солнечная система, оценка, расстояния, размеры, Вояджер, Близнецы, шаттл, космическая станция | 1 час | Базовый |
Блок дистанционного зондирования
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Мир перемен | Занятия знакомят учащихся с инструментами дистанционного зондирования Земли и изменениями, наблюдаемыми из космоса с течением времени. Ключевые слова: спутниковые снимки , ударные кратеры, водные пути, сравнение планет, изменение во времени | 1 час | 4 часа | Базовый/ Умеренный |
| Земля против Марса | Удаленные спутниковые снимки Земли и Марса используются для сравнения и противопоставления физических процессов, происходящих на обеих планетах. Ключевые слова: эрозия, формы рельефа, кратеры, каналы, планетарное происхождение, география, вулканы, землетрясения, день, год, составление карт, сравнение и сопоставление, топография, физические процессы | 1 час | 1 час | Базовый |
| Поиск ударных кратеров | Удаленные спутниковые снимки Земли используются для того, чтобы отличить ударные кратеры от других форм рельефа. Ключевые слова: Земля, топография, атмосфера, спутниковая техника, научный процесс, космические снимки, внеземные объекты, метеорит, коллективная работа, анализ данных, скорость, кинетическая энергия, широта, долгота, география | 1 час | 1,5 часа | Базовый |
| Поиск ударных кратеров и водных систем | Учащиеся строят модель водосборного бассейна. Студенты могут увидеть, как удаленные спутниковые снимки используются для изучения дренажных систем и водосборных бассейнов на Земле, а также их возможного существования на других планетах. Ключевые слова: Земля, топография, атмосфера, спутниковая техника, научный процесс, космические снимки, внеземные объекты, метеорит, коллективная работа, анализ данных, скорость, кинетическая энергия, широта, долгота, география | 1 час | 3 часа | Базовый |
Единица Вселенной
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Это безопасно? | Мероприятия, направленные на то, чтобы посмотреть, как мы защищены от солнечной атмосферы. Ключевые слова: звезды, туманность, космический телескоп Хаббл, галактика, звездная эволюция | 1 час | 4 часа | Умеренный |
| Точки света | Действия по наблюдению и измерению объектов в ночном небе. Ключевые слова: звезды, галактики, созвездия, звездное поле, выборка, световое загрязнение, телескоп, планетарий, онлайн активность | 2 часа | 4 часа | Умеренный |
| Что в звездах? | Мероприятия, предназначенные для наблюдения за звездной эволюцией и составом. Ключевые слова: звезды, галактики, созвездия, химия, элементы, звездная эволюция, звездный цикл | 2,5 часа | 3 часа | Умеренный |
Блок погоды
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Воздух имеет вес и температура влияет на него? | Действия, которые развивают базовое понимание веса воздуха и его основного значения для понимания метеорологии и определения того, что изменение температуры воздуха влияет на его вертикальное движение. Ключевые слова: слои атмосферы, погода, влага, облака, климат, планетарная погода, кориолис, ветры, атмосферы планет, газы, спутники, осадки, радиация, атмосферное давление, влажность, метеорология | 1,5 часа | 2 часа | Базовый |
| Влага и облака | Занятия помогают учащимся получить общее представление о взаимосвязи между типом облаков и формой осадков, а также о взаимосвязи между количеством воды в атмосфере, доступной для осадков, и фактическими осадками, наблюдаемыми со спутника. Ключевые слова: слои атмосферы, типы облаков, влажность, круговорот воды, влага, МОИ НАСА ДАННЫЕ, осадки, осадки, водяной пар, климат, климатические зоны | 1 час | 3 часа | Умеренный |
| Что влияет на планетарную погоду? | Учащиеся создают симуляцию, чтобы смоделировать, как принципы эффекта Кориолиса влияют на погодные условия на планете с газовой атмосферой. Исследуйте характеристики того, что делает планету пригодной для жизни, участвуя в интерактивной веб-игре. Ключевые слова: Эффект Кориолиса, сравнения марсов, ветер, земные циклы, вращение планет, астробиология, жизнь на других планетах, астровантюры, сравнения планет | 1 час | Базовый |
Год Солнечной системы
| Урок | Описание | Время подготовки | Необходимое время урока | Сложность |
| Комета на палочке | Учащиеся укрепляют свои представления о комете, проектируя и создавая модель кометы, имитирующую процесс, которому ученые и инженеры следуют во всех миссиях. Ключевые слова: солнечная система, малые тела, кома, хвост, ядро, глубокое столкновение, научные методы, солнечный ветер, солнце, орбиты, пояс Койпера, облако Оорта | 2 часа | 1,5 часа | Базовый |
| Сделай комету и съешь ее! | Студенты разрабатывают модель кометы, которую можно съесть, и обменивают другую «комету», чтобы проводить измерения с помощью четырех органов чувств. Ключевые слова: солнечная система, малые тела, кома, хвост, ядро, глубокое столкновение, научные методы, солнечный ветер, солнце, орбиты, пояс Койпера, облако оорта, съедобное | 2 часа | 1,5 часа | Умеренный |
| Масштабные модели Солнечной системы | Учащиеся визуализируют сравнительные размеры и расстояния тел Солнечной системы, масштабируя объекты Солнечной системы, используя обычные объекты, преодолевая расстояние между планетами и участвуя в моделировании Солнца/Земли в Интернете. Ключевые слова: размеры планет, сравнение планет, Земля и Марс, модели, научный процесс, масштаб, орбиты, солнечная система, солнце, размеры | 3 часа | 3 часа | Умеренный |
| Миссии Солнечной системы | Студенты исследуют исторические и текущие миссии по исследованию планет. Ключевые слова: планет, открытие, Dawn, Deep Impact, Voyager, луна, Apollo, Mercury, Gemini, космический челнок, космическая станция, Союз, Мир, New Horizons, история, вездеходы, беспилотные, зонды, Galileo, Cassini, Messenger, SOHO, Земля против Марса, модели, научный процесс, масштаб, орбиты, солнце, размер | 1 час | 1 час | Базовый |
| Симулятор солнечной системы | Учащиеся изучают, как определить относительное положение солнца, планет и ряда планетарных космических кораблей с помощью простой веб-программы. Ключевые слова: размеры планет, масштабные модели, расстояния, моделирование, орбиты, размеры | 1 час | 30 минут | Базовый |
| Космические камни! Настольная игра «Гигантский метеорит» | Студенты берут на себя роли метеоритов и играют в гигантскую настольную игру, чтобы узнать о метеорах, метеороидах и метеоритах. Они соревнуются за то, чтобы попасть в Антарктиду, где их найдут и изучат ученые! Ключевые слова: метеороид, метеор, метеоритный дождь, игры, симуляторы, астероиды | 1 час | 1 час | Базовый |
| Кривые освещения для овощей | Учащиеся наблюдают за поверхностью вращающегося картофеля, чтобы понять, как астрономы иногда могут определять форму астероидов по изменениям яркости отражения. Ключевые слова: пояс астероидов, солнечная система, метеориты, малые тела, формирование солнечной системы, миссия Dawn, вращение, альбедо, отражательная способность | 2 часа | 1,5 часа | Умеренный |
| Где мы выбираем жить и почему? | Учащиеся используют ночное изображение, чтобы наблюдать за светлыми участками в Соединенных Штатах и определять закономерности и пространственное распределение населенных пунктов. |