Абсолютный ноль в градусах. Абсолютный ноль температуры
Предположим, что у вас есть приложение, которое запускается и работает хорошо только в Windows. Такая программа не имеет эквивалента в Linux, и не работает в или другом эмуляторе Windows API — CrossOver для Linux.
Возможно, ли запустить эту программу не выходя из Linux? Да, возможно: Используя гипервизор для запуска Windows, виртуальную машину (VM).
VM позволяет запускать гостевую операционную систему поверх другой операционной системы. С точки зрения гостя, кажется, что система работает на своем собственном ПК, но на самом деле она работает в ограниченной виртуальной подсистеме ПК, в виртуальной машине. А виртуальная машина, в свою очередь, управляется программой под названием гипервизор. Таким образом, мы получаем идеальный эмулятор Windows в Linux
.
Есть много прекрасных настольных гипервизоров для Linux, таких как VMware Player, Kernel Virtual Machine (KVM), и мой любимый, свободный VirtualBox от Oracle. Я предпочитаю VirtualBox, потому-что это самый простой по настройке и запуску виртуальных машин гипервизор.
Ни VirtualBox, ни любой другой гипервизор, не делает Windows безопаснее в использовании, чем она есть на самом деле. Все существующие дыры в безопасности Windows также будут существовать, и выполняться в виртуальной машине.
Эмулятор Windows в Linux? Что VirtualBox может сделать для Вас?
VirtualBox будет безотказным эмулятором Windows для Linux , он сможет запускать Windows только тогда, когда вам это нужно для конкретных задач. Например, для запуска тех или иных приложений.
Windows в VirtualBox можно ограничить. Например, отключить сеть, что может сделать её немного безопаснее. Я обычно в Windows на виртуальной машине выполняю те же самые стандартные меры безопасности, что и выполняют все люди на реальном компьютере, устанавливаю антивирус для того, чтобы мои файлы, которые я буду предоставлять людям, не имели вирусов. К тому же я обычно для Windows открываю одну общую папку из Linux, для простоты обмена файлами.
VirtualBox, как и любой другой гипервизор, любит достойные системные ресурсы, которые он будет использовать. Поэтому, если вы хотите, чтобы у вас был комфортный эмулятор Windows в Linux, другими словами работал Windows в окне Linux, то у вас не должен быть старый ПК, так как такой компьютер будет не в состоянии использовать VirtualBox для запуска Windows.
По моему опыту, вы сможете запустить Windows поверх Linux с помощью VirtualBox на системе с 1 Гб оперативной памяти, но это будет не очень комфортно. По крайней мере, нужно иметь 2Gb оперативной памяти и 1-ГГц (гигарцовый) AMD или Intel процессор.
После настройки виртуализации Вы получите ни чем не отличающуюся работу Windows, не выходя из Linux. Для всех ваших практических целей вы будете использовать реальные операционки Windows.
Вы можете настроить VirtualBox так, чтобы ваша система Linux и ваши Windows гостевые операционные системы, как я уже говорил выше, могли обмениваться файлами. Использовать каталоги (папки): копировать, вставить и редактировать файлы из одной операционной системы в другую. И даже иметь общий буфер обмена. Как только вы освоитесь в управлении двух операционных систем одновременно, поймете, что это может быть очень удобно.
Все это означает то, что при запуске Windows в VirtualBox все ваши приложения будут обращаться к дискам, файлам или к интернету. Поэтому будьте осторожны, любые программы Windows в вашей виртуальной машине, которые требуют доступа к сети, могут подвергаться всем вирусным угрозам, как будто бы вы работаете на обычном ПК.
Стоит ли игра свеч? Конечно, да! Пользуясь Windows-ом на виртуальной машине, вместо того, чтобы запускать его на реальном ПК для выполнения определенных задач, вы будете иметь отличную эмуляцию WIndows в Linux, экономить время, а также сможете быть не зависимыми от имения на своем жестком диске Windows, как полноценной системы. Со временем, изо дня в день вы будете приобретать все больше и больше опыта работы в Linux, и, в конце концов, вы сможете полностью отказаться от Windows, раз и навсегда.
Вы когда-нибудь хотели играть игры, предназначенные для других платформ на своем компьютере? Например, для старых приставок, которые уже никто не поддерживает, или вы не можете их купить из-за цены. На самом деле вы можете играть в эти игры ничего не покупая. Просто используйте Linux.
Для Linux существует очень много эмуляторов с открытым исходным кодом, с помощью которых вы можете запустить почти любую консольную игру и она будет работать даже лучше, чем на оригинальной консоли. В этой статье мы рассмотрим лучше эмуляторы для Linux, которые вы можете скачать и установить на свой компьютер.
Перед тем как рассматривать сами эмуляторы linux, давайте рассмотрим как вы можете играть ваши консольные игры на компьютере, потому что не со всеми играми все просто. Например, SNES игры распространяются на картриджах, но у компьютера нет слота для картриджей. Чтобы справиться с этой проблемой пользователи создали образы картриджей, именно их вы можете использовать в своих эмуляторах.
Большинство таких образов можно скачать из интернета, а это очень удобно. Каждый эмулятор можно настроить. Например, вы можете изменить частоту кадров, если это нужно, настроить размер окна, а также настроить сочетания клавиш клавиатуры, которые будут использоваться вместо джойстика. А теперь перейдем к самому списку:
Семейство Playstation
1. PCSX2
PCSX2 - это эмулятор игровой консоли PlayStation 2 для операционной системы Linux с открытым исходным кодом. Разработка эмулятора началась в 2000 году и сначала шла очень медленно, потому что компьютеры того времени не могли предоставить необходимые вычислительные мощности. В 2005 году эмулятор начал работать более-менее нормально, игры уже выдавали 5-6 FPS. К нашему времени эмулятор поддерживает очень большое количество игр и работает вполне приемлемо на современной технике.
Установка в Ubuntu:
sudo add-apt-repository ppa:gregory-hainaut/pcsx2.official.ppa
$ sudo apt update
$ sudo apt install pcsx2-unstable
2. ePSXe
ePSXe - это эмулятор PlayStation 1, который, как и предыдущий вариант начал разрабатываться в 2000 году. Для эмуляции игр необходим дамп прошивки PlayStation, поэтому использование эмулятора вполне легально при наличии приставки. Можно запускать игры не только с образов, но и непосредственно из самих компакт-дисков. Программа позволяет без проблем запускать большинство игр PlayStation 1.
Семейство Nintendo
Mupen64 - это эмулятор Nitendo 64, написанный на Си и С++. С помощью него вы можете играть Nitendo игры на компьютере, запуская их из образов или непосредственно с диска. Эмулятор был выпущен чуть позже, в 2001 году для Windows и Linux. Программа прошла долгий путь развития и в дальнейшем ее имя было изменено на Nupen64Plus. Это один из лучших эмуляторов для Nitendo, он поддерживает много игр и показывает неплохую производительность. Установка в Ubuntu:
sudo add-apt-repository ppa:sven-eckelmann/ppa-mupen64plus
$ sudo apt update
$ sudo apt install mupen64plus
4. ZSNES
ZSNES - это еще один эмулятор для Nintendo с открытым исходным кодом, написанный на ассемблере. Он поддерживает платформы Linux, Windows и DOS. Разработка программы началась в 1997 году, спустя 7 лет после выпуска 16 битной приставки Super Nintendo / SNES. Эмулятор наиболее полно и точно эмулирует приставку, а это гарантирует запуск огромного количества игр. Кроме того, можно изменить разрешение экрана и настроить видеофильтры.
Чтобы установить в Ubuntu выполните:
sudo apt-get install zsnes
5. Snes9x
Еще один бесплатный эмулятор для приставок Super Nintendo Entertainment System (SNES). Он тоже поддерживает большинство игр, предназначенных для этих систем на вашем персональном компьютере.
Программа написана на C++ со вставками ассемблера и имеет версии для Linux и Windows. Здесь вы можете настроить кнопки управления индивидуально для каждого геймпада или отрегулировать отображение видео. Разработан он, как и предыдущий вариант в 1997 году. Установка:
sudo add-apt-repository ppa:bearoso/ppa
$ sudo apt update
$ sudo apt install snes9x-gtk
6. DeSmuME
DeSmuME - это эмулятор игровой консоли Nintendo DS с открытым исходным кодом. Он разработан на C++, и кроме Linux, поддерживает Windows и OS X. Эмулятор активно развивается, и запускает не только свободные тестовые игры, но и большинство коммерческих. Это один из лучших эмуляторов для Linux, позволяющих играть игры Nintendo DS.
Установка из официальных репозиториев Ubuntu:
sudo apt install desmume
7. Dolphin
Эмулятор с открытым исходным кодом Dolphin предоставляет возможность играть игры от нескольких консолей: Wii, GameCube и Triforce. Это первый эмулятор, который может выполнять коммерческие игры для этих платформ. Название означает кодовое имя приставки Gabe Cube - Nintendo Dolphin.
Первая версия была впервые выпущена в 2003 году в качестве экспериментальной программы эмуляции Nintendo Gamecube, которая может выполнять коммерческие игры, которые раньше вообще не работали. Сейчас программа поддерживает очень много возможностей, например, множество настроек, NetPlay, и большое количество устройств ввода.
Установка из PPA:
sudo add-apt-repository ppa:glennric/dolphin-emu
$ sudo apt update
$ sudo apt install dolphin-emu
Семейство Sega
8. DGen
DGen - это эмулятор Sega для Linux, приставки Mega Drive. Он работает не только под Linux но и под другими платформами, например, Windows. Программа состоит из двух частей - DGen и SDL, которая используется в качестве прошивки. Сейчас она больше не разрабатывается. Из особенностей можно отметить поддержку Game Genie, полноэкранного режима, геймпада и сжатых образов ROM вместо дисков.
sudo apt install dgen
9. Yabause
Это эмулятор linux для игровой консоли Sega Saturn, написанный на C++. Программа имеет графический интерфейс на основе Qt, и может запускать очень много игр, в том числе и коммерческие. Причем для работы не требуется оригинальная прошивка BIOS от приставки, поскольку используется SDL. Игры можно загружать не только с оптических дисков, но и с образов в формате ISO или BIN. Установка:
sudo apt install yabause
Семейство Atari
10. Stella
Stella - это эмулятор приставки Atari 2600, написанный на C++. Кроме Linux, поддерживается большое количество платформ, среди которых Windows, Mac OS, Dreamcast. Stella поддерживает почти все типы картриджей, выпущенных для этой приставки и может эмулировать подключение большинства периферийных устройств. Кроме того, есть поддержка отладки ваших игр.
sudo apt install stella
11. Atari800
Atari800 - это эмулятор восьми битных игровых приставок от Atari. Он поддерживает большинство платформ, где может работать SDL, в том числе и Linux. Разработка эмулятора началась в 1995 году на языке Си, и как и все выше перечисленные эмуляторы linux в этом списке, он распространяется под лицензией GPL. Установка:
sudo apt install atari800
Другие эмуляторы
Если вы хотите играть DOS игры, то здесь на помощь придут эмуляторы DOS, например, Dosbox и Dosemu.
Возможно, вы заметили, что в нашем списке нет эмуляторов для Playstation 3 и 4, а также новых приставок от Microsoft - Xbox и Xbox One. Для Xbox есть экспериментальный эмулятор - Cxbx, но пока что он находится в состоянии бета и еще очень не готов.
Эти консоли пока не поддерживаются потому что они еще относительно новые, вспомните, уже существующие эмуляторы выпускались спустя 7-10 лет после выхода приставок. Задача эмулятора - программно выполнять то, что делает оборудование. В этой гонке всегда будет побеждать оборудование и чем мощнее будут следующие консоли, тем больше ресурсов компьютера они будут требовать. Для эмуляции приставки нужен компьютер в несколько раз мощнее.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели лучшие эмуляторы для Linux. Возможно, это далеко не все программы, заслуживающие быть в этом списке. Вы знаете другие отличные эмуляторы? Какие ваши любимые, какие используете и используете ли вообще? Напишите в комментариях!
Когда в сводке погоды предсказывают температуру около нуля, на каток
идти не стоит: лед будет таять. Температура таяния льда принята за нуль
градусов по шкале Цельсия - самой распространенной температурной шкале.
Нам отлично знакомы отрицательные градусы шкалы Цельсия - градусы <ниже
нуля>, градусы холода. Наиболее низкая температура на Земле была
зарегистрирована в Антарктиде: -88,3°Ц. Вне Земли возможны и еще более
низкие температуры: на поверхности Луны в лунную полночь бывает до -
160°Ц.
Но нигде не могут существовать сколь угодно низкие температуры.
Предельно низкая температура - абсолютный нуль - по шкале Цельсия
соответствует - 273,16°.
От абсолютного нуля берет начало абсолютная температурная шкала, шкала
Кельвина. Лед тает при 273,16° Кельвина, а вода кипит при 373,16° К.
Таким образом, градус К равен градусу Ц. Но по шкале Кельвина все
температуры положительны.
Почему же 0°К - предел холода?
Тепло - хаотическое движение атомов и молекул вещества. Когда вещество
охлаждают, у него отнимают тепловую энергию, и при этом беспорядочное
движение частиц ослабевает. В конце концов, при сильном охлаждении,
тепловая <пляска> частиц почти полностью прекращается. Совсем замерли бы
атомы и молекулы при температуре, которая и принята за абсолютный нуль.
Согласно принципам квантовой механики, при абсолютном нуле прекратилось
бы именно тепловое движение частиц, но сами частицы не замерли бы, так
как они не могут находиться в полном покое. Таким образом, при
абсолютном нуле частицы все же должны сохранять какое-то движение,
которое называют нулевым.
Однако охладить вещество до температуры ниже абсолютного нуля - замысел столь же бессмысленный, как, скажем, намерение <идти медленнее, чем стоять на месте>.
Более того, даже достичь точного абсолютного нуля практически тоже
невозможно. К нему можно лишь приблизиться. Потому что никакими способами нельзя отнять у вещества абсолютно всю его
тепловую энергию. Некоторая доля тепловой энергии остается при самом
глубоком охлаждении.
Как же достигают сверхнизких температур?
Заморозить вещество сложнее, чем нагреть. Это видно хотя бы из сравнения
устройства печки и холодильника.
В большинстве бытовых и промышленных холодильников тепло отнимается
благодаря испарению особой жидкости - фреона, который циркулирует по
металлическим трубкам. Секрет в том, что фреон может пребывать в жидком
состоянии лишь при достаточно низкой температуре. В холодильной камере
за счет тепла камеры он нагревается и кипит, превращаясь в пар. Но пар
сжимается компрессором, сжижается и поступает в испаритель, восполняя
убыль испаряющегося фреона. Энергия расходуется на работу компрессора.
В аппаратах глубокого охлаждения носителем холода служит сверххолодная
жидкость - жидкий гелий. Бесцветный, легкий (в 8 раз легче воды), он
кипит под атмосферным давлением при 4,2°К, а в вакууме - при 0,7°К. Еще
более низкую температуру дает легкий изотоп гелия: 0,3°К.
Устроить постоянно действующий гелиевый холодильник довольно сложно.
Исследования ведутся просто в ваннах с жидким гелием. А чтобы сжижить
этот газ, физики пользуются разными приемами. Например, расширяют
предварительно охлажденный и сжатый гелий, выпуская его через тонкое
отверстие в вакуумную камеру. При этом температура еще снижается и
некоторая часть газа обращается в жидкость. Более эффективно не только
расширять охлажденный газ, но и заставить его выполнять работу - двигать
поршень.
Полученный жидкий гелий хранят в специальных термосах - сосудах Дьюара.
Стоимость этой самой холодной жидкости (единственной не замерзающей у
абсолютного нуля) получается довольно высокой. Тем не менее жидкий гелий
в наши дни используется все шире, не только в науке, но и в различных
технических устройствах.
Самых низких температур удалось добиться иным способом. Оказывается,
молекулы некоторых солей, например хромокалиевых квасцов, могут
поворачиваться вдоль силовых магнитных линий. Такую соль предварительно
охлаждают жидким гелием до 1°К и помещают в сильное магнитное поле. При
этом молекулы поворачиваются вдоль силовых линий, а выделившееся тепло
отбирается жидким гелием. Затем магнитное поле резко снимают, молекулы
вновь поворачиваются в разные стороны, а затраченная
на это работа ведет к дальнейшему охлаждению соли. Так получили
температуру 0,001° К. Подобным же в принципе методом, применяя другие
вещества, можно получить еще более низкую температуру.
Наинизшая температура, полученная пока на Земле, равна 0,00001° К.
Вещество, замороженное до сверхнизких температур в ваннах с жидким гелием, заметно изменяется. Резина становится хрупкои, свинец - твердым, как сталь, и упругим, многие сплавы увеличивают прочность.
Своеобразно ведет себя сам жидкий гелий. При температуре ниже 2,2° К он
приобретает небывалое для обычных жидкостей свойство - сверхтекучесть:
некоторая его часть полностью теряет вязкость и без всякого трения
протекает сквозь самые узкие щели.
Явление это, открытое в 1937 г. советским физиком академиком П. JI.
Капицей, было затем объяснено академиком JI. Д. Ландау.
Оказывается, при сверхнизких температурах начинают заметно сказываться
квантовые законы поведения вещества. Как требует один из таких законов,
от тела к телу энергия может передаваться лишь вполне определенными
порциями-квантами. В жидком гелии так мало квантов тепла, что на все
атомы их не хватает. Часть жидкости, лишенная квантов тепла, пребывает
как бы при абсолютном нуле температуры, ее атомы совершенно не участвуют
в беспорядочном тепловом движении и никак не взаимодействуют со стенками
сосуда. Эта часть (ее назвали гелием-Н) и обладает сверхтекучестью. С
понижением температуры гелия-П становится все больше, и при абсолютном
нуле весь гелий превратился бы в гелий-Н.
Сверхтекучесть сейчас изучена очень подробно и даже нашла полезное
практическое применение: с ее помощью удается разделять изотопы гелия.
Возле абсолютного нуля чрезвычайно любопытные изменения происходят с
электрическими свойствами некоторых материалов.
В 1911 г. голландский физик Камерлинг-Оннес сделал неожиданное открытие:
оказалось, что при температуре 4,12° К в ртути полностью исчезает
электрическое сопротивление. Ртуть становится сверхпроводником.
Электрический ток, наведенный в сверхпроводящем кольце, не затухает и
может течь практически вечно.
Над таким кольцом сверхпроводящий шарик будет парить в воздухе и не
падать, будто сказочный <гроб Магомета>, потому что его тяжесть
компенсируется магнитным отталкиванием между кольцом и шариком. Ведь
незатухающий ток в кольце создаст магнитное поле, а оно, в свою очередь,
наведет в шарике электрический ток и вместе с ним противоположно
направленное магнитное поле.
Кроме ртути, сверхпроводимостью возле абсолютного нуля обладают олово,
свинец, цинк, алюминий. Это свойство обнаружено у 23 элементов и более
ста различных сплавов и других химических соединений.
Температуры появления сверхпроводимости (критические температуры)
составляют довольно широкий интервал - от 0,35° К (гафний) до 18° К
(сплав ниобий-олово).
Явление сверхпроводимости, как и сверх-
текучести, подробно изучено. Найдены зависимости критических температур
от внутренней структуры материалов и внешнего магнитного поля.
Разработана глубокая теория сверхпроводимости (важный вклад внесен
советским ученым академиком Н. Н. Боголюбовым).
Сущность этого парадоксального явления опять-таки сугубо квантовая. При
сверхнизких температурах электроны в
сверхпроводнике образуют систему попарно связанных частиц, которые не
могут отдавать энергию кристаллической решетке, тратить кванты энергии
на ее нагревание. Пары электронов движутся, как бы <танцуя>, между
<прутьями решетки> - ионами и обходят их без столкновений и передачи
энергии.
Сверхпроводимость все шире используется в технике.
Входят в практику, например, сверхпроводящие соленоиды - катушки из
сверхпроводника, погруженные в жидкий гелий. В них сколь угодно долго
может храниться однажды наведенный ток и, следовательно, магнитное поле.
Оно может достигать гигантской величины - свыше 100 ООО эрстед. В
будущем, несомненно, появятся мощные промышленные сверхпроводящие
устройства - электродвигатели, электромагниты и т. д.
В радиоэлектронике немалую роль начинают играть сверхчувствительные
усилители и генераторы электромагнитных волн, которые особенно хорошо
действуют в ваннах с жидким гелием, - там полностью исчезают внутренние
<шумы> аппаратуры. В электронно-вычислительной технике блестящую
будущность сулят маломощным сверхпроводящим переключателям - криотронам
(см. ст. <Пути электроники>).
Нетрудно представить себе, сколь заманчиво было бы продвинуть действие
подобных приборов в область более высоких, более доступных температур. В
последнее время открывается надежда создания полимерных пленочных
сверхпроводников. Своеобразный характер электропроводности в таких
материалах сулит блистательную возможность сохранить сверхпроводимость
даже при комнатных температурах. Ученые настойчиво ищут пути
осуществления этой надежды.
А теперь заглянем в царство самого горячего, что есть на свете, - в
недра звезд. Туда, где температуры достигают миллионов градусов.
Беспорядочное тепловое движение в звездах настолько интенсивно, что
целые атомы там существовать не могут: они разрушаются в бесчисленных
столкновениях.
Столь сильно раскаленное вещество поэтому не может быть ни твердым, ни
жидким, ни газообразным. Оно пребывает в состоянии плазмы, т. е. смеси
электрически заряженных <осколков> атомов - атомных ядер и электронов.
Плазма - своеобразное состояние вещества. Поскольку ее частицы
электрически заряжены, они чутко повинуются электрическим и магнитным
силам. Поэтому близкое соседство двух атомных ядер (они несут
положительный заряд) - явление редкое. Лишь при высоких плотностях и
огромных температурах налетающие друг на друга атомные ядра способны
сблизиться вплотную. Тогда совершаются термоядерные реакции - источник
энергии звезд.
Ближайшая к нам звезда - Солнце состоит главным образом из водородной
плазмы, которая раскалена в недрах светила до 10 млн. градусов. При
таких условиях тесные сближения быстрых водородных ядер - протонов хоть
и редко, но случаются. Иногда сблизившиеся протоны вступают во
взаимодействие: преодолев электрическое отталкивание, они попадают во
власть гигантских ядерных сил притяжения, стремительно <падают> друг на
друга и сливаются. Тут происходит мгновенная перестройка: вместо двух
протонов возникают дейтрон (ядро тяжелого изотопа водорода), позитрон и
нейтрино. Освобождается энергия 0,46 млн. электрон-вольт (Мэв).
Каждый отдельно взятый солнечный протон может вступить в такую реакцию в
среднем один раз за 14 млрд. лет. Но протонов в недрах светила так
много, что то тут, то там совершается это маловероятное событие, - и
горит наша звезда своим ровным, ослепительным пламенем.
Синтез дейтронов лишь первый шаг солнечных термоядерных превращений.
Новорожденный дейтрон очень скоро (в среднем через 5,7 сек) соединяется
еще с одним протоном. Возникает ядро легкого гелия и гамма-квант
электромагнитного излучения. Освобождается 5,48 Мэв энергии.
Наконец, в среднем раз в миллион лет могут сойтись и соединиться два
ядра легкого гелия. Тогда образуется ядро обычного гелия (альфа-частица)
и отщепляются два протона. Выделяется 12,85 Мэв энергии.
Этот трехступенчатый <конвейер> термоядерных реакций не единственный.
Существует и другая цепочка ядерных превращений, более быстрых. В ней
участвуют (не расходуясь) атомные ядра углерода и азота. Но в обоих
вариантах из водородных ядер синтезируются альфа-частицы. Фигурально
выражаясь, водородная плазма Солнца <сгорает>, превращаясь в <золу> -
плазму гелия. И в процессе синтеза каждого грамма гелиевой плазмы
выделяется 175 тыс. квт-ч энергии. Огромное количество!
Ежесекундно Солнце излучает 4 1033 эргов энергии, теряя в весе 4 1012 г
(4 млн. т) вещества. Но полная масса Солнца 2 1027 т. Значит, за миллион
лет благодаря лучеиспусканию Солнце <худеет> всего лишь на одну
десятимиллионную часть своей массы. Эти цифры красноречиво иллюстрируют
эффективность термоядерных реакций и гигантскую калорийность солнечного
<горючего> - водорода.
Термоядерный синтез, по-видимому, главный источник энергии всех звезд.
При разных температурах и плотностях звездных недр осуществляются разные
типы реакций. В частности, солнечная <зола>-ядра гелия - при 100 млн.
градусов сама становится термоядерным <горючим>. Тогда из альфа-частиц
могут синтезироваться еще более тяжелые атомные ядра - углерода и даже
кислорода.
Как считают многие ученые, вся наша Метагалактика в целом тоже плод
термоядерного синтеза, который проходил при температуре в миллиард
градусов (см. ст. <Вселенная вчера, сегодня и завтра>).
Необычайная калорийность термоядерного <горючего> побудила ученых
добиваться искусственного осуществления реакций ядерного синтеза.
<Горючего> - изотопов водорода на нашей планете немало. Например,
сверхтяжелый водород тритий можно получить из металла лития в ядерных
реакторах. А тяжелый водород - дейтерий входит в состав тяжелой воды,
которую можно добыть из обычной воды.
Тяжелый водород, извлеченный из двух стаканов обычной воды, дал бы в
термоядерном реакторе столько энергии, сколько сейчас дает сжигание
бочки первосортного бензина.
Трудность заключается в том, чтобы предварительно нагреть <горючее> до
температур, при которых оно способно воспламениться могучим термоядерным
огнем.
Впервые эта задача была решена в водородной бомбе. Изотопы водорода там
поджигаются взрывом атомной бомбы, что сопровождается нагревом вещества
до многих десятков миллионов градусов. В одном из вариантов водородной
бомбы термоядерным горючим служит химическое соединение тяжелого
водорода с легким литием - дейтерид легкого л и т и я. Этот белый
порошок, похожий на столовую соль, <воспламеняясь> от <спички>, которой
служит атомная бомба, мгновенно взрывается и создает температуру в сотни
миллионов градусов.
Чтобы возбудить мирную термоядерную реакцию, надо прежде всего научиться
без услуг атомной бомбы разогревать малые дозы достаточно плотной плазмы
изотопов водорода до температур в сотни миллионов градусов. Эта проблема
- одна из труднейших в современной прикладной физике. Над ней уже много
лет работают ученые всего мира.
Мы уже говорили, что именно хаотическое движение частиц создает
нагретость тел, причем средняя энергия их беспорядочного движения и
соответствует температуре. Нагреть холодное тело - значит любым способом
создать этот беспорядок.
Вообразите, что две группы бегунов стремительно несутся навстречу друг
другу. Вот они столкнулись, перемешались, началась толчея, неразбериха.
Отличный беспорядок!
Примерно так же физики на первых порах пытались получить высокую
температуру - путем сталкивания газовых струй высокого давления. Газ
нагревался до 10 тыс. градусов. В свое время это был рекорд: температура
выше, чем на поверхности Солнца.
Но при этом способе дальнейший, достаточно медленный, не взрывной нагрев
газа невозможен, так как тепловой беспорядок мгновенно распространяется
во все стороны, согревая стенки экспериментальной камеры и окружающую
среду. Полученное тепло быстро покидает систему, и изолировать ее
невозможно.
Если струи газа заменить потоками плазмы, проблема теплоизоляции
остается очень трудной, но открывается и надежда на ее решение.
Правда, и плазму нельзя оградить от потерь тепла сосудами,
изготовленными из вещества пусть даже самого тугоплавкого. Соприкасаясь
с твердыми стенками, горячая плазма немедленно остывает. Зато можно
попытаться удержать и разогреть плазму, создав ее скопление в вакууме
так, чтобы она не касалась стенок камеры, а висела в пустоте, ни до чего
не дотрагиваясь. Тут следует воспользоваться тем, что частицы плазмы не
нейтральные, как атомы газа, а электрически заряженные. Поэтому в
движении они подвергаются действию магнитных сил. Возникает задача:
устроить магнитное поле особой конфигурации, в котором горячая плазма
висела бы как в мешке с невидимыми стенками.
Простейший вид такого п.эля создается автоматически, когда через плазму
пропускают сильные импульсы электрического тока. Вокруг плазменного
шнура при этом наводятся магнитные силы, которые стремятся сжать шнур.
Плазма отделяется от стенок разрядной трубки, и у оси шнура в толчее
частиц температура поднимается до 2 млн. градусов.
У нас в стране такие эксперименты были исполнены еще в 1950 г. под
руководством академиков JI. А. Арцимовича и М. А. Леонтовича.
Другое направление опытов - использование магнитной бутылки,
предложенной в 1952 г. советским физиком Г. И. Буд-кером, ныне
академиком. Магнитная бутылка устраивается в пробкотроне -
цилиндрической вакуумной камере, снабженной наружной обмоткой, которая
сгущается у концов камеры. Ток, протекающий по обмотке, создает в камере
магнитное поле. Его силовые линии в средней части располагаются
параллельно образующим цилиндра, а у концов сжимаются и образуют
магнитные пробки. Частицы плазмы, впрыснутой в магнитную бутылку, вьются
вокруг силовых линий, отражаются от пробок. В результате плазма
некоторое время удерживается внутри бутылки. Если энергия введенных в
бутылку плазменных частиц достаточно велика и их достаточно много, они
вступают в сложные силовые взаимодействия, их поначалу упорядоченное
движение запутывается, становится беспорядочным - температура водородных
ядер поднимается до десятков миллионов градусов.
Дополнительный нагрев достигается электромагнитными <ударами> по плазме,
сжатием магнитного поля и т. д. Сейчас плазму ядер тяжелого водорода
раскаляют до сотен миллионов градусов. Правда, это удается сделать либо
на короткое время, либо при малой плотности плазмы.
Чтобы возбудить самоподдерживающуюся реакцию, предстоит дальше поднять
температуру и плотность плазмы. Добиться этого трудно. Однако проблема,
как убеждены ученые, бесспорно разрешима.
Г.Б. Анфилов
Размещение фотографий и цитирование статей с нашего сайта на других ресурсах разрешается при условии указания ссылки на первоисточник и фотографии.
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ , температура, при которой все компоненты системы обладают наименьшим количеством энергии, допустимым по законам КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ; ноль на шкале температур по Кельвину, или -273,15 °С (-459,67° по Фаренгейту). При этой температуре энтропия системы - количество энергии, пригодной для совершения полезной работы, - также равняется нулю, хотя общее количество энергии системы может быть и отличным от нуля.
Научно-технический энциклопедический словарь .
Смотреть что такое "АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ" в других словарях:
Температуры это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273 … Википедия
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ - начало отсчёта термодинамической шкалы температуры; расположен на 273,16 К (Кельвин) ниже (см.) воды, т.е. равен 273,16°С (Цельсия). Абсолютный ноль предельно низкая температура, в природе и практически недостижимая … Большая политехническая энциклопедия
Это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15 °C.… … Википедия
Абсолютный ноль температуры это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует… … Википедия
Разг. Пренебр. Ничтожный, незначительный человек. ФСРЯ, 288; БТС, 24; ЗС 1996, 33 …
ноль - абсолютный ноль … Словарь русской идиоматики
Ноль и нуль сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? ноля и нуля, чему? нолю и нулю, (вижу) что? ноль и нуль, чем? нолём и нулём, о чём? о ноле, нуле; мн. что? ноли и нули, (нет) чего? нолей и нулей, чему? нолям и нулям, (вижу)… … Толковый словарь Дмитриева
Абсолютный ноль (нуль). Разг. Пренебр. Ничтожный, незначительный человек. ФСРЯ, 288; БТС, 24; ЗС 1996, 33 В ноль. 1. Жарг. мол. Шутл. ирон. О сильном опьянении. Югановы, 471; Вахитов 2003, 22. 2. Жарг. муз. Точно, в полном соответствии с… … Большой словарь русских поговорок
абсолютный - абсолютный абсурд абсолютный авторитет абсолютный безупречность абсолютный беспорядок абсолютный вымысел абсолютный иммунитет абсолютный лидер абсолютный минимум абсолютный монарх абсолютный мораль абсолютный ноль … … Словарь русской идиоматики
Книги
- Абсолютный ноль , Абсолют Павел. Жизнь всех творений безумного ученого расы нэсов очень коротка. Но у очередного эксперимента появляется шанс на существование. Что же ждет его впереди?…
