15 дослідів вченого, який кожен день доводить, що наука – це також магія

Вчений Рей Холл (Ray Hall) кожен день проводить нові досліди і знімає їх на камеру. Завдяки спеціально відібраному інвентарю інколи звичайні фізичні явища у відеороликах Рея здаються нам чарівними: він демонструє предмети, які змінюють свою форму в залежності від кута зору, рідини, що рухаються і фокуси з ланцюжками, що самі закручуються та зникаючим вином.

Ми в Тутка вирішили сьогодні зібрати найцікавіші досліди Рея Холла і продемонструвати їх вам, щоб показати, якою красивою і захоплювальною може бути наука.

ТУТКА в TELEGRAM – не пропустіть найцікавіше

15.

Модель, розроблена в Університеті Мейдзі в Японії, створена таким чином, щоб «змінювати» форму в залежності від кута зору. Зігнуті лінії створюють оптичну ілюзію, крізь яку сам предмет і його відображення виглядає для стороннього глядача цілком по-різному.

14.

Через стрекотливий звук, який катер робить в русі, може здатися, що це звичайна дитяча іграшка з моторчиком. Насправді перед нами спрощений паровий двигун, запатентований ще в 1915 році. В цьому випадку для того, щоб катер розпочав рух, вчений підпалює звичайну свічку і розміщує її в середину металевої кабіни, з якою відходять дві труби.

13.

Double Pendulum with Long Exposure: the motion of mathematical chaos from a simple assembly of two physical pendulums (one attached to the end of the other). An LED light attached to the end of the pendulum is used to generate 10 second light trails using the app “Slow Shutter” ($1.99 for iPhone)- allowing for a visualization of the chaotic motion. The physics of chaos is characterized by intricate orbits and extreme sensitivity to initial starting conditions, tiny differences in how the system is released leads to dramatically different outcomes each time. This quality double pendulum is now available on Kickstarter. ➡ Follow the link in my profile for info on where to get this and other amazing items featured here on @physicsfun #physicstoy #chaos #chaoticmotion #chaostheory #kineticart #pendulum #doublependulum #spinpal #spinpalDP #longexposure #physicalpendulum #strangeattractor #science #scienceisawesome

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Хаотичний рух світлодіода забезпечується за рахунок двох маятників, один з яких прикріплений до кінця іншого. На витримці химерні візерунки, що створюються вогником, виглядають дуже красиво.

12.

Модель, яка наочно демонструє, як виглядає магнітне поле. Дрібненькі частинки заліза, що плавають у в’язкій олії, граціозно кружляють притягнені магнітом.

11.

The Civilized Glass: a most elegant version of the famous Pythagorean cup. Functions as a normal glass, but if the glass is filled above the top of the central column a siphoning effect is triggered and all the contents in the glass drains out the bottom through the hollow stem. With this glass moderation is key! This well made glass design by @mrscisciencefactory allows one to see the mechanism of the siphon tube usually hidden in ceramics versions. In this case I use the glass as an aerator- I would not waste good wine! ➡ Follow the link in my profile for info on where to get this and other amazing items featured here in @physicsfun #physics #physicstoy #siphon #syphon #fluids #pascalsprinciple #communicatingvessels #pythagoreancup #fluiddynamics #wine #aerator #wineglass #science #scienceisawesome

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Цей фужер є варіацією на відому в Давній Греції чашку Піфагора. Посудину можна використовувати для вина, якщо не наливати в неї занадто багато рідини.

Всередині склянки знаходиться колонка, де міститься зігнутий вдвоє стержень. В той же час один кінець стержня залишається всередині посудини, а другий виходить назовні, між ними є невелика різниця у висоті.

Коли в склянку наливають вино, спрацьовує закон сполучених посудин і рідина піднімається по стержню. Але вона продовжує залишатися в склянці до тої пори, поки не підніметься вище згину каналу. Тоді в середині стержня рідина переливається через вершину і витікає через зовнішній отвір.

10.

Ця модель завдяки намотуванні на стержень шнурка з підвішеним вантажем показує, як потенційна енергія перетворюється в кінетичну, примушуючи дерев’яну балку розхитуватися і крутитись.

9.

Right Pointing Arrow: spin this arrow 180 degrees and it still points to the right- only in a mirror will it point left (and only to the left). Another incredible ambiguous object illusion by mathematician Kokichi Sugihara of Meiji University in Japan, the inventor of this illusion and art form. A clever combination of reflection, perspective, and viewing angle produce this striking illusion. ➡️ Follow the link in my profile for info about where to get this illusion arrow and other amazing items featured here on @physicsfun #illusion #ambiguouscylinderillusion #ambiguouscylinder #geometry #mirrorreflection #physics #ambiguousobject #kokichisugihara #physicstoy #math #mathtoy #mathstoy #optics #opticalillusion #3dprinting #perspective #science #scienceisawesome

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Ще одна оптична ілюзія. Як і в попередньому випадку, наше око сприймає предмет спотворено через кут зору. Це не тільки змушує стрілку завжди показувати в одну сторону, але і відрізняє від власного відображення.

8.

З самого початку здається, що пряма паличка не зможе пройти в зігнутий отвір, але рухаючись по колу, вона проходить через арку поступово від верхньої частини до нижньої. Це забезпечується за рахунок того, що штанга встановлена під кутом.

7.

Colored Ferrofluid Display Cells: spectacular metallic blue, gold, and black display cells by @czferro – colloidal ferromagnetic liquids in a specially prepared water-alcohol suspension. Curious behavior results from the interplay between magnetic force and surface tension. The gold and blue coloring appears to be from a thin coating at the boundary between the ferrofluid and the suspension liquid. Still exploring the details of the coloring and the specific makeup of the clear suspension fluid – both trade secrets it seems. ➡️ Follow the link in my @physicsfun profile for info on where to get these and other amazing ferrofluid displays. #ferrofluid #fluiddynamics #magnets #magneticfield #magnetism #colloidal #physics #physicstoy #science #surfacetension #neodymium #conceptzero #goldferrofluid #scienceisawesome #electromagnetism

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Красиве ковзання металевої фарби в суміші зі спирту та води. Так взаємодіють магнітна сила з поверхневим натягом.

6.

На перший погляд здається, що цей трюк – результат відеомонтажу, але справжня суть відкривається тільки при уповільненому перегляді. За третім законом Ньютона, кільце при падінні, обертаючись, передає імпульс кінцю ланцюга, примушуючи його піднятися і просковзнути всередину вузла.

5.

Ще одна ілюзія, яка стала можливою завдяки правильному рівню огляду і продуманій форми предмета, який здається одночасно і круглим, і гострим.

4.

Faraday Train: two magnets, one battery, and a coil of bare copper wire are the simple essence of this self propelled craft. The magnets conduct electricity, thus when put in contact with the coil current will flow creating a solenoidal magnetic field in the vicinity of the battery, which in turn pushes on the magnets at each end of the battery moving the craft along. The spherical neodymium magnets used allows the craft to slide along the coil with minimal friction. ➡️ Follow the link in my profile to buy the parts to make your own and to find many of the amazing items featured here on @physicsfun #faraday #faradaytrain #physics #physicstoy #coil #solenoid #electromagnet #electromagnetism #neodymium #magnet #ampere #ampereslaw #magneticfield #magneticrepulsion #magneticforce #science #maker #diy #scienceisawesome #backemf

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Міні-поїзд, котрий рухається по котушці із мідного дроту. Навколо батарейки створюється магнітне поле і вона рухається вперед по котушці.

3.

Mirror Anamorphosis: this famous print by artist István Orosz has a hidden anamorphic image revealed by placing a mirrored cylinder over the depiction of the moon in the image. The work visualizes a scene from the book “The Mysterious Island” by the science-fiction author Jules Verne- whose portrait emerges in the reflection on the cylinder. The math describing this mapping is quite complex and was given in detail in a physics journal in 2000, but before that Martin Gardner described the math in 1975. Repost for this week’s theme as I head to G4G! ➡️ To learn more and to find out where to get this poster please follow the link in my @physicsfun profile. #math #mathtoy #anamorphos #art #physics #physicstoy #mirror #cylinder #Orosz #IstvanOrosz #science #anamorphic #anamorphicart #scienceisawesome #anamorphosis #JulesVerne #martingardner #G4G #cylindrical #perspective #mirrorAnamorphosis #mathstoy #geometricprojection

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Ця картина була створена угорським художником Іштваном Оросом. Спочатку ми бачимо ілюстрацію до книги Жюля Верна «Таємничий острів». Але якщо поставити над полотном дзеркальну колбу, що дозволить «згрупувати» відображення, можна побачити портрет письменника.

2.

Circularly Polarized Reflecting Scarab: the iridescent jewel scarabs like this one (Chrysina Gloriosa) have a very rare property: they reflect only circularly polarized light! When viewed through a filter that allows only left CP light the metallic greens and gold colors of the beetle are clearly visible, but if viewed through a right CP filter hardly any light gets through and the beetle looks dark brown. Circularly polarized light is similar to linearly polarized light except the direction of the electric field rotates around the direction of motion such that there is a left handed version (clockwise) and a right handed version. When left handed CP light reflects off a mirror it becomes right handed and vice versa- as seen here with this beetle's reflection. My CP light filters came from a pair of RealD 3D movie glasses. Nobel Laureate Albert Michelson was the first to discover that jewel scarabs preferentially reflect left CP light back in 1911. Thanks to Ken Brecher for bringing this incredible natural phenomena to my attention. ➡️ Follow the link in my profile for more info about the physics of CP light and where to get many of the amazing items (including metallic beetles) featured here on @physicsfun #polarizer #polarizedlight #circularpolarizer #circularpolarization #scarab #scarabbeetle #iridescent #iridescence #science #jewelscarab #scienceisawesome

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Деякі жуки, що мають металевий блиск, відображають лише поляризоване світло. Ми бачимо скарабея, який відбиває світло обох поляризацій. Тому при перегляді неозброєним оком колір комахи в дзеркальному відображенні не спотворюється.

Проте, якщо застосувати спеціальні фільтри, що дозволять бачити лише ліво- чи правоспрямоване поляризоване світло, змінюється колір жука та його відображення (адже у відображенні напрям поляризації стає протилежним).

1.

The Random Walker: second model of two Galton Boards designed and produced by IFA.com- this version is made to demonstrate probability in investment returns of a global stock market portfolio relating to risk capacity. Slow motion reveals the erratic path of each steel ball (second half of video). The red graph shows the distribution of 592 monthly returns (mean =1%, SD=5%) representing data from 50 years of an IFA Index fund- here the random “walk” of 3000 steel balls falling through 12 levels of branching paths always produce a close match, and both distributions tend toward the famous bell curve distribution. A wonderfully designed modern version of the Galton Box invented by Sir Francis Galton(1894) to demonstrate the Central Limit Theorem – showing how random processes gather around the mean. ➡️ Follow the link in my profile for more info and where to buy a Galton Board like this one and other amazing items featured here on @physicsfun #statistics #math #mathtoy #physicstoy #physics #random #galtonbox #SirFracisGalton #hexstat #probability #pascalstriangle #binomial #binomialdistribution #gaussian #centrallimittheorem #quincunx #turbulence #TRW #therandomwalker #randomwalk #iphoneslomo #240fps #slomo #science #scienceisawesome #mathstoys

A post shared by physicsfun (@physicsfun) on

Рух цих металевих кульок демонструє не закон фізики, а закони прибутковості фондового ринку. Червоний графік показує розподіл щомісячних доходів, виходячи з даних, зібраних за останні 50 років.
При уповільнених кадрах ми бачимо, що шлях кожної із 3 000 кульок, прокладений через 12 «доріжок», нестійкий і хаотичний, тому розподіл куль завжди виходить різним, але виходить результат, що наближений до бажаного.

Який з дослідів справив на вас найбільше враження? Чи з’явилося бажання відчути себе вченим і повторити пару «фокусів» Рея? Розкажіть в коментарях.

Переклад Тутка за матеріалами

 

Залиште свій коментар

коментарів

реклама

Пов'язані статті

facebook
Close

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: