Агрегатні стани речовини(Від лат. aggrego- приєдную) - це стани однієї і тієї ж речовини в різних інтервалах (проміжках) температур і тисків.
Агрегатними станами прийнято вважати газоподібне,рідкеі тверде. Найпростішими прикладами існування однієї і тієї ж речовини в цих трьох агрегатних станах, які спостерігаються в повсякденному житті, є лід, вода і водяна пара. Невидима водяна пара завжди присутня і в навколишньому повітрі. Вода існує в інтервалі температур від 0°С до 100°С, лід — за температури нижче 0°С. При температурі вище 100 ºС та нормальному атмосферному тиску молекули води існують тільки в газоподібному стані – у вигляді водяної пари. Вода, лід і водяна пара - це одна і та ж речовина з хімічною формулою Н 2 Про.
Багато речовин у повсякденному житті ми спостерігаємо лише в одному з агрегатних станів. Так, кисень в навколишньому повітрі є газ. Але при температурі -193 ° С він перетворюється на рідину. Охолодивши цю рідину -219 ºС, ми отримаємо твердий кисень. І навпаки, залізо у звичайних умовах тверде. Однак при температурі 1535 ° С залізо плавиться і перетворюється на рідину. Над розплавленим залізом буде газ — пара з атомів заліза.
Різні агрегатні стани існують у кожної речовини. Відрізняються ці речовини не молекулами, а тим, як ці молекули розташовані та як рухаються. Розташування молекул води в трьох агрегатних станах показано на малюнку:
Перехід із одного агрегатного стану до іншого.За певних умов речовини можуть переходити з одного агрегатного стану до іншого. Всі можливі при цьому перетворення відображені на малюнку:
Усього розрізняють шість процесів, у яких відбуваються агрегатні перетворення речовини. Перехід речовини з твердого (кристалічного) стану в рідке називається плавленням кристалізацією, або затвердінням. Приклад плавлення - танення льоду, зворотний процес відбувається при замерзанні води.
Перехід речовини з рідкого стану в газоподібний називається пароутворенням, зворотний процес називається конденсацією. Приклад пароутворення - випаровування води, зворотний процес можна спостерігати при випаданні роси.
Перехід речовини з твердого стану відразу в газоподібний (минаючи рідкий) називається сублімацією, або сублімацією, зворотний процес називається десублімацією. Наприклад, графіт можна нагріти до тисячі, двох тисяч і навіть трьох тисяч градусів і, тим не менш, на рідину він не перетвориться: він сублімуватиметься, тобто з твердого стану відразу переходити в газоподібний. Безпосередньо в газоподібний стан (минаючи рідкий) переходить і так званий сухий лід (твердий оксид вуглецю СО 2), який можна побачити у контейнерах для транспортування морозива. Всі запахи, якими мають тверді тіла (наприклад, нафталін), також обумовлені сублімацією: вилітаючи з твердого тіла, молекули утворюють над ним газ (або пар), що володіє запахом.
Прикладом десублімації є утворення на вікнах узимку візерунків із кристаликів льоду. Ці красиві візерунки утворюються при десублімації водяної пари, що знаходиться у повітрі.
Переходи речовини з одного агрегатного стану до іншого грають значної ролі у природі, а й у техніці. Так, воду, перетворену на пару, можна використовувати в парових турбінах на електростанціях. З розплавлених металів на заводах отримують різні сплави: сталь, чавун, латунь і т. д. Для розуміння цих процесів треба знати, що відбувається з речовиною при зміні його агрегатного стану і за яких умов ця зміна можлива.
СТАН
СТАН
СТАН, стану, порівн.
1. лише од.Перебування у якомусь положенні (книжн.). Стан у кадрових військах.
2. Положення, в якому хтось або щось знаходиться. Бути у стані війни з кимось. "Війна для капіталістичних країн є таким же природним і законним станом, як експлуатація робітничого класу." Історія ВКП(б) .
3. Стан сучасної Європи. Стан бюджету. Стан здоров'я. Стан погоди. Прийти у непридатний стан. Перебувати у зразковому стані. Настрій, настрій. «З деякого часу він був у дратівливому та напруженому стані, схожому на іпохондрію.» Достоєвський
. Стан туги. Стан захоплення. Споглядальний стан. || Фізичне самопочуття. "Він переживав болісний стан "перегару"."Чехів
4. . Непритомний стан. Нетверезий стан. Стан сп'яніння. Звання, соціальне становище (устар.). Люди будь-якого стану. «Яка суміш одягів та облич, племен, прислівників, станів!»Пушкін
5. . Позбавлення всіх прав стану. Цивільний стан. Майно, власність приватної особи. «Складу собі диявольський стан.» . Невеликий стан. Великий стан.
|| Значне майно, багатство (що належить приватній особі). Заробити капітал. Людина зі станом. «- Є стан? спитав той. - Ні; якихось сто душонок. Гончаров . «Не один, - цілих три статки на своєму ти віку проживеш!» Некрасов .
❖ У стані з інф. - Мати можливість, могти. Я не в змозі підняти такий тягар. Він може сказати зухвалість.
Тлумачний словник Ушакова.
Д.М. Ушаків.:
1935-1940.
СинонімиДивитись що таке "СТАН" в інших словниках: стан
СТАН- Стан виробу, який може призвести до тяжких наслідків: травмування людей, значних матеріальних збитків або неприйнятних екологічних наслідків. Джерело: ГОСТ Р 53480 2009: Надійність у техніці. Терміни та визначення ориги. Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
- (1) аморфний (рентгеноаморфний) стан твердої речовини, в якому немає кристалічної структури (атоми та молекули розташовані безладно), він ізотропний, тобто має однакові фіз. властивості по всіх напрямках і не має точної… Велика політехнічна енциклопедія
Бізнес * Банкрутство * Бідність * Благополуччя * Багатство * Крадіжка * Вигода * Гроші * Борги * Скупість * Золото * Гра * Ідея * Конкуренція * Планування * Прибуток * … Зведена енциклопедія афоризмів
СинонімиКатегорія наук. пізнання, що характеризує здатність рухомої матерії до прояву в різних формах з властивими їм істот. властивостями та відносинами. «...Все і вся буває як у собі, так і для інших щодо іншого, … … Філософська енциклопедія
– Ваші почуття, ваш настрій. Єдність неврологічних і фізичних процесів, які у індивідуумі будь-якої миті часу. Стан, в якому ми знаходимося, впливає на наші здібності та інтерпретацію досвіду. Цілісний феномен. Велика психологічна енциклопедія
Див. добро, майно, становище, стан бути спроможним що л. зробити, може легкого сп'яніння, приводити в квітучий стан, засмутити стан... Словник російських синонімів і подібних за змістом выражений. під. ред. Н. Абрамова, М.: … Словник синонімів
Англ. situation(1, 4)/ condition(2)/status(3); ньому. Зустанд. 1. Характеристика будь-якої системи, що відбиває її положення щодо координатних об'єктів середовища. 2. Фізичне самопочуття, настрій. 3. Соц. становище, звання. 4. Майно, … Енциклопедія соціології
Нестояння. Жарг. мовляв. Жарт. іронії. 1. Про сильне сп'яніння. 2. Про сильну втому. Максимов, 398 … Великий словник російських приказок
- (estate) 1. Загальна сума активів будь-якої особи за вирахуванням її зобов'язань (зазвичай даний термін фігурує при оцінці майна, що виробляється з метою оподаткування його податком на спадок (inheritance tax) після смерті цієї особи). 2.… … Словник бізнес-термінів
Книги
- Стан населення десяти губерніях Царства Польського до 1 січня 1893 року . Стан населення десяти губерніях Царства Польського до 1 січня 1893 року: Налич. населення, постійн., непостійний. та іноземці. Віросповідання. склад. Щільність населення по відділ. гмінам…
Найбільш поширене знання про три агрегатні стани: рідкий, твердий, газоподібний, іноді згадують про плазмовий, рідше рідкокристалічний. Останнім часом в інтернеті поширився перелік 17 фаз речовини, взятий із відомої Стівена Фрая. Тому розповімо про них докладніше, т.к. про матерію слід знати трохи більше хоча б для того, щоб краще розуміти процеси, що відбуваються у Всесвіті.
Наведений нижче список агрегатних станів речовини зростає від найхолодніших станів до гарячих і т.ч. може бути продовжено. Одночасно слід розуміти, що від газоподібного стану (№11), самого «розтисненого», в обидві сторони списку ступінь стиснення речовини та її тиск (з деякими застереженнями для таких невивчених гіпотетичних станів, як квантовий, променевий або слабосиметричний) зростають. наведено наочний графік фазових переходів матерії.
1. Квантове- Агрегатний стан речовини, що досягається при зниженні температури до абсолютного нуля, в результаті чого зникають внутрішні зв'язки і матерія розсипається на вільні кварки.
2. Конденсат Бозе-Ейнштейна- Агрегатний стан матерії, основу якої становлять бозони, охолоджені до температур, близьких до абсолютного нуля (менше мільйонної частки градуса вище абсолютного нуля). У такому сильно охолодженому стані досить велика кількість атомів виявляється у своїх мінімально можливих квантових станах і квантові ефекти починають проявлятися на макроскопічному рівні. Конденсат Бозе-Ейнштейна (який часто називають «бозе-конденсат», або просто «бек») виникає, коли ви охолоджуєте той чи інший хімічний елемент до надзвичайно низьких температур (як правило, до температури трохи вище за абсолютний нуль, мінус 273 градуси за Цельсієм) , - Теоретична температура, при якій все перестає рухатися).
Ось тут із речовиною починають відбуватися зовсім дивні речі. Процеси, які зазвичай спостерігаються лише на рівні атомів, тепер протікають у масштабах, досить великих для спостереження неозброєним оком. Наприклад, якщо помістити «бек» в лабораторну склянку і забезпечити потрібний температурний режим, речовина почне повзти вгору по стінці і зрештою сама по собі вибереться назовні.
Зважаючи на все, тут ми маємо справу з марною спробою речовини знизити власну енергію (яка і так знаходиться на найнижчому з усіх можливих рівнів).
Уповільнення атомів з використанням охолоджувальної апаратури дозволяє отримати сингулярний квантовий стан, відомий як конденсат Бозе, або Бозе Ейнштейна. Це явище було передбачено в 1925 році А. Ейнштейном, як результат узагальнення роботи Ш. Бозе, де будувалася статистична механіка для частинок, починаючи від безмасових фотоно до володіють масою атомів (рукопис Ейнштейна, яка вважалася втраченою, була виявлена в бібліотеці Лейденського університету) ). Результатом зусиль Бозе та Ейнштейна стала концепція Бозе газу, що підпорядковується статистиці Бозе - Ейнштейна, яка описує статистичний розподіл тотожних частинок із цілим спином, які називають бозонами. Бозони, якими є, наприклад, окремі елементарні частинки — фотони, і цілі атоми, можуть бути один з одним в однакових квантових станах. Ейнштейн припустив, що охолодження атомів — бозонів до дуже низьких температур змусить їх перейти (чи інакше, сконденсуватися) в найнижчий можливий квантовий стан. Результатом такої конденсації стане поява нової форми речовини.
Цей перехід виникає нижче критичної температури, яка для однорідного тривимірного газу, що складається з частинок, що невзаємодіють, без будь-яких внутрішніх ступенів свободи.
3. Ферміонний конденсат- Агрегатний стан речовини, схоже з беком, але відрізняється за будовою. При наближенні до абсолютного нуля атоми поводяться по-різному залежно від величини моменту кількості руху (спина). У бозонів спини мають цілі значення, а у ферміонів - кратні 1/2 (1/2, 3/2, 5/2). Ферміони підпорядковуються принципу заборони Паулі, згідно з яким два ферміони не можуть мати один і той же квантовий стан. Для бозонів такої заборони немає, і тому у них є можливість існувати в одному квантовому стані і утворювати таким чином так званий конденсат Бозе-Ейнштейна. Процес утворення цього конденсату відповідає за перехід у надпровідний стан.
Електрони мають спін 1/2 і, отже, належать до ферміонів. Вони поєднуються в пари (так звані пари Купера), які потім утворюють Бозе-конденсат.
Американські вчені спробували отримати свого роду молекули з атомів-ферміонів при глибокому охолодженні. Відмінність від справжніх молекул полягала в тому, що між атомами не було хімічного зв'язку – просто вони рухалися разом, корелованим чином. Зв'язок між атомами виявився навіть міцнішим, ніж між електронами в куперівських парах. У утворених пар ферміонів сумарний спин вже не кратний 1/2, отже, вони поводяться як бозони і можуть утворювати бозе-конденсат з єдиним квантовим станом. В ході експерименту охолоджували газ з атомів калію-40 до 300 нанокельвінів, при цьому газ полягав у так звану оптичну пастку. Потім наклали зовнішнє магнітне поле, за допомогою якого вдалося змінити природу взаємодій між атомами – замість сильного відштовхування почало спостерігатися сильне тяжіння. При аналізі впливу магнітного поля вдалося знайти таке його значення, у якому атоми почали поводитися, як куперовские пари електронів. На наступному етапі експерименту вчені мають намір отримати ефекти надпровідності для ферміонного конденсату.
4. Надплинна речовина— стан, у якому в речовини фактично відсутня в'язкість, а при перебігу він не відчуває тертя з твердою поверхнею. Наслідком цього є, наприклад, такий цікавий ефект, як повне мимовільне «виповзання» надплинного гелію з судини на його стінках проти сили тяжіння. Порушення закону збереження енергії тут, звісно ж, немає. За відсутності сил тертя на гелій діють лише сили тяжіння, сили міжатомної взаємодії між гелієм та стінками судини та між атомами гелію. Так ось, сили міжатомної взаємодії перевищують решту всіх сил разом узятих. В результаті гелій прагне розтечитися якнайсильніше по всіх можливих поверхнях, тому і «подорожує» по стінках судини. У 1938 році радянський учений Петро Капіца довів, що гелій може існувати в надплинному стані.
Варто відзначити, що багато незвичайних властивостей гелію відомі вже досить давно. Однак і останніми роками цей хімічний елемент «балує» нас цікавими та несподіваними ефектами. Так, 2004 року Мозес Чань та Еун-Сьонг Кім з Університету Пенсільванії заінтригували науковий світ заявою про те, що їм вдалося отримати абсолютно новий стан гелію — надплинну тверду речовину. У цьому стані одні атоми гелію в кристалічній решітці можуть обтікати інші, і таким чином гелій може текти сам через себе. Ефект "надтвердості" теоретично був передбачений ще 1969 року. І ось 2004 року — начебто експериментальне підтвердження. Проте пізніші й дуже цікаві експерименти показали, що все так просто, і, можливо, така інтерпретація явища, яке до цього приймалося за надплинність твердого гелію, неправильна.
Експеримент вчених під керівництвом Хемфрі Маріса з Університету Брауна в США був простим і витонченим. Вчені поміщали перегорнуту вгору дном пробірку в замкнутий резервуар з рідким гелієм. Частину гелію в пробірці та в резервуарі вони заморожували таким чином, щоб межа між рідким і твердим усередині пробірки була вищою, ніж у резервуарі. Іншими словами, у верхній частині пробірки був рідкий гелій, у нижній - твердий, він плавно переходив у тверду фазу резервуара, над якою було налито трохи рідкого гелію - нижче, ніж рівень рідини в пробірці. Якби рідкий гелій став просочуватися через твердий, то різниця рівнів зменшилася б, і тоді можна говорити про тверду надплинну гелію. І в принципі, у трьох із 13 експериментів різниця рівнів справді зменшувалася.
5. Надтверда речовина- Агрегатний стан при якому матерія прозора і може "текти", як рідина, але фактично вона позбавлена в'язкості. Такі рідини відомі багато років, їх називають суперфлюїдами. Справа в тому, що якщо суперрідина розмішати, вона циркулюватиме чи не вічно, тоді як нормальна рідина в кінцевому рахунку заспокоїться. Перші два суперфлюїди були створені дослідниками з використанням гелію-4 та гелію-3. Вони були охолоджені майже до абсолютного нуля — мінус 273 градусів Цельсія. А з гелію-4 американським вченим вдалося отримати надтверде тіло. Заморожений гелій вони стиснули тиском більш ніж у 60 разів, а потім заповнений речовиною склянку встановили на диск, що обертається. За температури 0,175 градусів Цельсія диск раптово почав обертатися вільніше, що, на думку вчених, свідчить про те, що гелій став супертілом.
6. Тверде- Агрегатний стан речовини, що відрізняється стабільністю форми і характером теплового руху атомів, які здійснюють малі коливання навколо положень рівноваги. Стійким станом твердих тіл є кристалічний. Розрізняють тверді тіла з іонною, ковалентною, металевою та ін. типами зв'язку між атомами, що зумовлює різноманітність їх фізичних властивостей. Електричні та деякі інші властивості твердих тіл в основному визначаються характером руху зовнішніх електронів його атомів. За електричними властивостями тверді тіла поділяються на діелектрики, напівпровідники та метали, за магнітними - на діамагнетики, парамагнетики та тіла з упорядкованою магнітною структурою. Дослідження властивостей твердих тіл об'єдналися у велику галузь - фізику твердого тіла, розвиток якої стимулюється потребами техніки.
7. Аморфне тверде- Конденсований агрегатний стан речовини, що характеризується ізотропією фізичних властивостей, обумовленої невпорядкованим розташуванням атомів і молекул. У аморфних твердих тілах атоми коливаються біля хаотично розташованих точок. На відміну від кристалічного стану перехід з твердого аморфного рідке відбувається поступово. В аморфному стані знаходяться різні речовини: скла, смоли, пластмаси і т.д.
8. Рідкокристалічний- Це специфічне агрегатне стан речовини, в якому воно проявляє одночасно властивості кристала і рідини. Відразу треба зазначити, що далеко не всі речовини можуть перебувати в рідкокристалічному стані. Однак, деякі органічні речовини, що володіють складними молекулами, можуть утворювати специфічний агрегатний стан - рідкокристалічний. Цей стан здійснюється при плавленні кристалів деяких речовин. При їх плавленні утворюється рідкокристалічна фаза, що відрізняється від звичайних рідин. Ця фаза існує в інтервалі від температури плавлення кристала до деякої вищої температури, при нагріванні до якої рідкий кристал переходить у звичайну рідину.
Чим же рідкий кристал відрізняється від рідини та звичайного кристала і чим схожий на них? Подібно до звичайної рідини, рідкий кристал має плинність і набуває форми судини, в яку він поміщений. Цим він відрізняється від відомих усім кристалів. Однак, незважаючи на цю властивість, що поєднує його з рідкістю, він має властивість, характерну для кристалів. Це - впорядкування у просторі молекул, що утворюють кристал. Правда, це впорядкування не таке повне, як у звичайних кристалах, але, проте, воно істотно впливає на властивості рідких кристалів, чим і відрізняє їх від звичайних рідин. Неповне просторове впорядкування молекул, що утворюють рідкий кристал, проявляється в тому, що в рідких кристалах немає повного порядку в просторовому розташуванні центрів тяжіння молекул, хоча частковий порядок може бути. Це означає, що у них немає жорсткої кристалічної решітки. Тому рідкі кристали, подібно до звичайних рідин, мають властивість плинності.
Обов'язковою властивістю рідких кристалів, що зближує їх із звичайними кристалами, є наявність порядку просторової орієнтації молекул. Такий порядок в орієнтації може виявлятися, наприклад, у тому, що всі довгі осі молекул в рідкокристалічному зразку орієнтовані однаково. Ці молекули повинні мати витягнуту форму. Крім найпростішого названого впорядкування осей молекул, в рідкому кристалі може здійснюватися складніший орієнтаційний порядок молекул.
Залежно від виду впорядкування осей молекул рідкі кристали поділяються на три різновиди: нематичні, смектичні та холестеричні.
Дослідження з фізики рідких кристалів та їх застосуванням в даний час ведуться широким фронтом у всіх найбільш розвинених країнах світу. Вітчизняні дослідження зосереджені як в академічних, так і галузевих науково-дослідних установах і мають давні традиції. Широку популярність і визнання здобули виконані ще в тридцяті роки в Ленінграді роботи В.К. Фредерікса до В.М. Цвєткова. В останні роки бурхливого вивчення рідких кристалів вітчизняні дослідники також роблять вагомий внесок у розвиток вчення про рідкі кристали в цілому і, зокрема, оптику рідких кристалів. Так, роботи І.Г. Чистякова, А.П. Капустіна, С.А. Бразовського, С.А. Пікіна, Л.М. Блінова та багатьох інших радянських дослідників широко відомі наукової громадськості і є фундаментом низки ефективних технічних додатків рідких кристалів.
Існування рідких кристалів було встановлено дуже давно, а саме у 1888 році, тобто майже сторіччя тому. Хоча вчені і до 1888 року стикалися з цим станом речовини, але офіційно його відкрили пізніше.
Першим, хто виявив рідкі кристали, був австрійський вчений-ботанік Рейнітцер. Досліджуючи нову синтезовану ним речовину холестерилбензоат, він виявив, що при температурі 145 ° С кристали цієї речовини плавляться, утворюючи каламутну сильно розсіює світло рідина. При продовженні нагріву після досягнення температури 179°С рідина просвітлюється, т. е. починає поводитися в оптичному відношенні, як звичайна рідина, наприклад вода. Несподівані властивості холестерилбензоат виявляв у каламутній фазі. Розглядаючи цю фазу під поляризаційним мікроскопом, Рей-нітцер виявив, що вона має двозаломлення. Це означає, що показник заломлення світла, тобто швидкість світла в цій фазі, залежить від поляризації.
9. Рідке- Агрегатний стан речовини, що поєднує в собі риси твердого стану (збереження обсягу, певна міцність на розрив) і газоподібного (мінливість форми). Для рідини характерні ближній порядок у розташуванні частинок (молекул, атомів) та мале відмінність у кінетичній енергії теплового руху молекул та його потенційної енергії взаємодії. Тепловий рух молекул рідини складається з коливань біля положень рівноваги та порівняно рідкісних перескоків з одного рівноважного положення до іншого, з цим пов'язана плинність рідини.
10. Надкритичний флюїд(СКФ) - агрегатний стан речовини, при якому зникає відмінність між рідкою та газовою фазою. Будь-яка речовина, що знаходиться при температурі та тиску вище критичної точки є надкритичним флюїдом. Властивості речовини у надкритичному стані проміжні між його властивостями в газовій та рідкій фазі. Так, СКФ має високу щільність, близьку до рідини, і низьку в'язкість, як і гази. Коефіцієнт дифузії при цьому має проміжне між рідиною та газом значення. Речовини у надкритичному стані можуть застосовуватися як замінники органічних розчинників у лабораторних та промислових процесах. Найбільший інтерес та поширення у зв'язку з певними властивостями отримали надкритична вода та надкритичний діоксид вуглецю.
Одна з найважливіших властивостей надкритичного стану - це здатність до розчинення речовин. Змінюючи температуру або тиск флюїду, можна змінювати його властивості в широкому діапазоні. Так, можна отримати флюїд, за властивостями близький до рідини, або до газу. Так, розчинна здатність флюїду збільшується зі збільшенням густини (при постійній температурі). Оскільки щільність зростає при збільшенні тиску, змінюючи тиск можна впливати на розчинну здатність флюїду (при постійній температурі). У випадку з температурою заздрість властивостей флюїду дещо складніша - при постійній щільності розчинна здатність флюїду також зростає, проте поблизу критичної точки незначне збільшення температури може призвести до різкого падіння щільності, і, відповідно, розчинної здатності. Надкритичні флюїди необмежено поєднуються один з одним, тому при досягненні критичної точки суміші система завжди буде однофазною. Приблизна критична температура бінарної суміші може бути розрахована як середня арифмітична від критичних параметрів речовин Tc(mix) = (мольна частка A) x TcA + (мольна частка B) x TcB.
11. Газоподібне- (франц. gaz, від грец. chaos - хаос), агрегатний стан речовини, в якому кінетична енергія теплового руху його частинок (молекул, атомів, іонів) значно перевершує потенційну енергію взаємодій між ними, у зв'язку з чим частки рухаються вільно, рівномірно заповнюючи відсутність зовнішніх полів весь наданий їм обсяг.
12. Плазма- (Від грец. Plasma - виліплений, оформлений), стан речовини, що являє собою іонізований газ, в якому концентрації позитивних і негативних зарядів рівні (квазінейтральність). У стані плазми знаходиться переважна частина речовини Всесвіту: зірки, галактичні туманності та міжзоряне середовище. Біля Землі плазма існує у вигляді сонячного вітру, магнітосфери та іоносфери. Високотемпературна плазма (Т ~ 106 - 108К) із суміші дейтерію та тритію досліджується з метою здійснення керованого термоядерного синтезу. Низькотемпературна плазма (Т ? .
13. Вироджена речовина- є проміжною стадією між плазмою та нейтроніумом. Воно спостерігається у білих карликах, відіграє важливу роль в еволюції зірок. Коли атоми перебувають в умовах надзвичайно високих температур та тисків, вони втрачають свої електрони (вони переходять у електронний газ). Іншими словами, вони повністю іонізовані (плазма). Тиск такого газу (плазми) визначається тиском електронів. Якщо щільність дуже висока, всі частки змушені наближатися один до одного. Електрони можуть бути в станах з певними енергіями, причому два електрони не можуть мати однакову енергію (якщо тільки їх спини не протилежні). Таким чином, у щільному газі усі нижні рівні енергії виявляються заповненими електронами. Такий газ називається виродженим. У цьому стані електрони виявляють вироджений електронний тиск, який протидіє силам гравітації.
14. Нейтроніум- Агрегатний стан, в який речовина переходить при надвисокому тиску, недосяжному поки в лабораторії, але існуючому всередині нейтронних зірок. При переході в нейтронний стан електрони речовини взаємодіють із протонами і перетворюються на нейтрони. В результаті речовина в нейтронному стані повністю складається з нейтронів і має щільність ядерного порядку. Температура речовини при цьому не повинна бути надто високою (в енергетичному еквіваленті не більше сотні МеВ).
При сильному підвищенні температури (сотні МеВ і вище) у нейтронному стані починають народжуватися та анігілювати різноманітні мезони. При подальшому підвищенні температури відбувається деконфайнмент, і речовина перетворюється на стан кварк-глюонної плазми. Воно складається вже не з адронів, а з кварків і глюонів, що постійно народжуються і зникають.
15. Кварк-глюонна плазма(хромоплазма) - агрегатний стан речовини у фізиці високих енергій та фізиці елементарних частинок, при якому адронна речовина переходить у стан, аналогічний стану, в якому знаходяться електрони та іони у звичайній плазмі.
Зазвичай речовина в адронах знаходиться у так званому безбарвному (білому) стані. Тобто кварки різних кольорів компенсують один одного. Аналогічний стан є і у звичайної речовини — коли всі атоми є електрично нейтральними, тобто,
позитивні заряди у яких компенсовані негативними. За високих температур може відбуватися іонізація атомів, при цьому заряди поділяються, і речовина стає, як кажуть, «квазінейтральною». Тобто, нейтральною залишається вся хмара речовини в цілому, а окремі її частинки нейтральними перестають. Так само, мабуть, може відбуватися і з адронною речовиною — за дуже високих енергій, колір виходить на волю і робить речовину «квазібезбарвною».
Імовірно, речовина Всесвіту перебувала у стані кварк-глюонної плазми у перші миті після Великого Вибуху. Зараз кварк-глюонна плазма може на короткий час утворюватися при зіткненнях часток дуже високих енергій.
Кварк-глюонну плазму було отримано експериментально на прискорювачі RHIC Брукхейвенської національної лабораторії у 2005 році. Максимальна температура плазми 4 трильйони градусів Цельсія була отримана там же в лютому 2010 року.
16. Дивна речовина- Агрегатний стан, при якому матерія стискається до граничних значень щільності, воно може існувати у вигляді "кваркового супу". Кубічний сантиметр речовини у цьому стані важитиме мільярди тонн; до того ж він буде перетворювати будь-яку нормальну речовину, з якою стикнеться, на ту ж "дивну" форму з викидом значної кількості енергії.
Енергія, яка може виділитися при перетворенні речовини ядра зірки на "дивну речовину", призведе до надпотужного вибуху "кваркової нової", - і, на думку Ліхи та Уйєда, саме його астрономи у вересні 2006 року і спостерігали.
Процес утворення цієї речовини почався із звичайною надновою, до якої звернулася масивна зірка. Внаслідок першого вибуху утворилася нейтронна зірка. Але, на думку Лихи і Уйеда, проіснувала вона дуже недовго, - у міру того, як її обертання здавалося загальмувалося її власним магнітним полем, вона почала стискатися ще сильніше, з утворенням згустку "дивної речовини", що призвело до ще більш потужного, ніж при звичайному вибуху наднової, викиду енергії і зовнішніх шарів речовини колишньої нейтронної зірки, що розліталися в навколишній простір зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
17. Сильно симетрична речовина— це речовина, стиснута настільки, коли мікрочастинки всередині нього нашаровуються одна на одну, а саме тіло колапсує в чорну діру. Термін «симетрія» пояснюється наступним: Візьмемо відомі всім зі шкільної лави агрегатні стани речовини – тверді, рідкі, газоподібні. Для певності як тверду речовину розглянемо ідеальний нескінченний кристал. У ньому існує певна так звана дискретна симетрія щодо перенесення. Це означає, що, якщо зрушити кристалічну решітку на відстань, що дорівнює інтервалу між двома атомами, в ній нічого не зміниться – кристал збігатиметься сам із собою. Якщо ж кристал розплавити, то симетрія рідини, що вийшла з нього, буде іншою: вона зросте. У кристалі рівноцінними були лише точки, віддалені друг від друга певні відстані, звані вузли кристалічної решітки, у яких знаходилися однакові атоми.
Рідина однорідна по всьому обсягу, всі її точки не відрізняються одна від одної. Це означає, що рідини можна зміщуватися на будь-які довільні відстані (а не лише на якісь дискретні, як у кристалі) або повертатися на будь-які довільні кути (чого в кристалах робити не можна взагалі) і вона співпадатиме сама з собою. Ступінь її симетрії вищий. Газ ще симетричніший: рідина займає певний обсяг у посудині і спостерігається асиметрія всередині судини, де рідина є, і точки, де її немає. Газ займає весь наданий йому обсяг, і в цьому сенсі всі її точки не відрізняються одна від одної. Все ж тут було б правильніше говорити не про точки, а про малі, але макроскопічні елементи, тому що на мікроскопічному рівні відмінності все-таки є. В одних точках зараз є атоми або молекули, а в інших немає. Симетрія спостерігається тільки в середньому, або за деякими макроскопічними параметрами об'єму, або за часом.
Але миттєвої симетрії на мікроскопічному рівні тут, як і раніше, ще немає. Якщо ж речовину стискати дуже сильно, до тисків які в побуті неприпустимі, стискати так, що атоми були розчавлені, їх оболонки проникли один в одного, а ядра почали стикатися, виникає симетрія і на мікроскопічному рівні. Всі ядра однакові і притиснуті один до одного, немає не тільки міжатомних, а й міжядерних відстаней і речовина стає однорідною (дивна речовина).
Але є ще субмікроскопічний рівень. Ядра складаються з протонів та нейтронів, які рухаються всередині ядра. Між ними також є якийсь простір. Якщо продовжувати стискати так, що будуть розчавлені ядра, нуклони щільно притиснуться один до одного. Тоді і на субмікроскопічному рівні з'явиться симетрія, якої немає навіть усередині звичайних ядер.
Зі сказаного можна побачити цілком певну тенденцію: чим вища температура і більший тиск, тим більш симетричною стає речовина. З цих міркувань стисло до максимуму речовина називається сильно симетричним.
18. Слабо симетрична речовина— стан, протилежний сильно симетричній речовині за своїми властивостями, що був у дуже ранньому Всесвіті при температурі близької до планківської, можливо, через 10-12 секунд після Великого Вибуху, коли сильні, слабкі та електромагнітні сили являли собою єдину суперсилу. У цьому стані речовина стиснута настільки, що його маса переходить в енергію, яка починає інфлуювати, тобто необмежено розширюватися. Досягти енергій для експериментального отримання суперсили та переведення речовини в цю фазу в земних умовах поки що неможливо, хоча такі спроби робилися на Великому Адронному Колайдері з метою вивчення раннього всесвіту. Зважаючи на відсутність у складі суперсили, що утворює цю речовину, гравітаційної взаємодії, суперсила є мало симетричною в порівнянні з суперсиметричною силою, що містить всі 4 види взаємодій. Тому цей агрегатний стан і отримав таку назву.
19. Променева речовина— це, насправді, вже зовсім не речовина, а в чистому вигляді енергія. Однак саме цей гіпотетичний агрегатний стан прийме тіло, яке досягло швидкості світла. Також його можна отримати, розігрівши тіло до планківської температури (1032К), тобто розігнавши молекули речовини до швидкості світла. Як випливає з теорії відносності, при досягненні швидкості більше 0,99 с, маса тіла починає зростати набагато швидше, ніж при "звичайному" прискоренні, крім того, тіло подовжується, розігрівається, тобто починає випромінювати в інфрачервоному спектрі. При перетині порога 0,999, тіло кардинально видозмінюється і починає стрімкий фазовий перехід аж до променевого стану. Як випливає з формули Ейнштейна, взятої в повному вигляді, маса підсумкової речовини, що росте, складається з мас, що відокремлюються від тіла у вигляді теплового, рентгенівського, оптичного та інших випромінювань, енергія кожного з яких описується наступним членом у формулі. Таким чином, тіло, що наблизилося до швидкості світла, почне випромінювати у всіх спектрах, рости в довжину і сповільнюватися в часі, потоншуючи до планківської довжини, тобто після досягнення швидкості с, тіло перетвориться на нескінченно довгий і тонкий промінь, що рухається зі швидкістю світла і складається з фотонів, які мають довжини, яке нескінченна маса повністю перейде в енергію. Тому така речовина і називається променевою.
Смерть людини є звичною ілюзією. Таке припущення озвучив Роберт Ланца із Медичної школи Університету Вейк-Форест.
На його думку, такий страшний момент смерті - це лише галюцинація, яка є репрезентантом людської совісті. Ланца уточнює, що смерть – це момент переходу людини на наступний, доки вивчений рівень існування. Люди надто прив'язуються до свого тіла і вважають припинення функціонування біооболонки кінцем існування, але Ланца вважає, що свідомість не гине разом із організмом. Воно просто трансформується в іншу форму буття та проявляється в інших умовах.
Точку зору Ланці поділяють багато фізиків, які впевнені в багатошаровості Всесвіту. За їхніми переконаннями, людина живе в кожній тимчасовій епосі, як у минулій, так і в майбутній (загального тлумачення серед учених поки що немає). Смерть – це просто перехід із одного стану в інший і спроба це якось уявити чи усвідомити неможлива для нашого поточного стану. Кількість життів може бути нескінченною (або нескінченною саме життя).
Роберт Поль Ланца- американський лікар, науковець, головний науковий співробітник компанії "Ocata Therapeutics", колишня назва якої "Advanced Cell Technology" та ад'юнкт-професор в Інституті регенеративної медицини (Institute for Regenerative Medicine) Медичної школи Університету Вейк Форест (Wake Medicine University) .
Р. П. Ланца був членом наукового колективу, який уперше у світі клонував ембріони людини на ранній стадії, а також вперше успішно створив стовбурові клітини із зрілих клітин, використавши соматичний перенесення ядра соматичної клітини («терапевтичне клонування»).
Р. П. Ланца продемонстрував, що методи, що використовуються в преімплантаційній генетичній діагностиці, можна використовувати для створення ембріональних стовбурових клітин без умертвіння ембріона.
У 2001 р. він був першим, хто клонував гаура (один із загрозливих видів тварин), а в 2003 р. він також клонував бантенга (ще один загрозливий вид) із заморожених клітин шкіри тварини, яка померла в зоопарку Сан-Дієго приблизно за чверть століття до цього.
Р. П. Ланца з колегами вперше продемонстрував, що пересадку ядра можна використовувати для зупинки процесу старіння та для створення імунологічно сумісних тканин, включаючи створення першого органу, вирощеного в лабораторії із клональних клітин.
Р. П. Ланца показав можливість створення функціональних, здатних переносити кисень червоних кров'яних клітин з ембріональних стовбурових клітин за умов, які підходять для відтворення в лікарні. Потенційно такі клітини крові можуть бути джерелом «універсальної» крові.
Група, що працює під керівництвом Р. П. Ланці, відкрила спосіб, що дозволяє отримувати функціональні гемангіобласти (популяція клітин швидкої допомоги) з ембріональних стовбурових клітин людини. У тварин ці клітини швидко відновлювали пошкоджені судини, вдвічі знижуючи рівень смертності після інфаркту та налагоджуючи кровообіг до ішемізованої кінцівки, яку в інших випадках слід було ампутувати.
Нещодавно Р. П. Ланца та група дослідників Гарвардського університету, очолювана Кванг-Су Кімом (Kwang-Soo Kim), повідомили про створення безпечної технології, яка дозволяє отримувати індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPS).
iPS людини були отримані із клітин шкіри за допомогою прямої доставки білків. Таким чином, небезпечні ризики, пов'язані з генетичними та хімічними маніпуляціями, були виключені. Ця нова технологія дає можливість отримати потенційно безпечне джерело пацієнт-специфічних стовбурових клітин, які можна використовувати для введення у клінічну практику. Р. П. Ланца та компанія Advanced Cell Technology планують розпочати процес офіційного схвалення досліджень, які, на думку експертів, можуть стати першими дослідженнями на людині, в яких задіяні індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPS), створені шляхом повернення зрілих клітин у стан , подібне до ембріонального.
Група дослідників, що працює під керівництвом Р. П. Ланці в компанії Advanced Cell Technology, змогла виростити клітини сітківки ока зі стовбурових клітин. Застосування цієї технології дає змогу вилікувати деякі форми сліпоти, такі як макулярна дегенерація та хвороба Штаргардта. Ці хвороби очей нині є невиліковними і призводять до сліпоті у підлітків, а також у людей молодого та похилого віку.
Компанія Advanced Cell Technology отримала дозвіл Управління з контролю харчових продуктів та лікарських засобів (США) на проведення досліджень на людині, в яких ембріональні стовбурові клітини використовуються для лікування дегенеративних захворювань очей. При такому лікуванні захворювань очей стволові клітини використовуються для отримання тих клітин сітківки, які підтримують фоторецепторні клітини, що дають людині можливість бачити. Підтримуючі клітини є частиною пігментного епітелію сітківки (retinal pigment epithelium, RPE) і, як правило, саме ці клітини першими відмирають при макулярній віковій дегенерації та інших хворобах очей, що, у свою чергу, призводить до втрати зору.
У вересні 2011 р. компанія Р. П. Ланці отримала дозвіл Управління з контролю лікарських засобів та виробів медичного призначення (Великобританія) на проведення перших у Європі клінічних випробувань з використанням ембріональних стовбурових клітин людини. Хірурги клініки очей Мурфілдса (Moorfields Eye Hospital), розташованої в Лондоні, будуть вводити здорові клітини сітківки в очі пацієнтів з макулярною дистрофією Штаргардта. Таким чином вони сподіваються уповільнити цю хворобу, зупинити її або навіть усунути негативні наслідки. Перший пацієнт пройшов курс лікування ембріональними стовбуровими клітинами на початку 2012 р. Після лікування цей пацієнт наголосив на покращенні зору. На думку газети "Гардіан" (The Guardian), цей результат "є найбільшим науковим досягненням".
У жовтні 2014 р. Р. П. Ланца з колегами опублікували додаткову статтю в журналі «The Lancet», в якій вперше показано довгострокову безпеку та можливу біологічну активність нащадків плюрипотентних стовбурових клітин в організмі людини за будь-яких хвороб. "Не менше двадцяти років вчені мріяли про використання ембріональних стовбурових клітин людини для лікування хвороб", - сказав Гаутам Найк, репортер з питань науки з журналу The Wall Street Journal, - "і цей день нарешті настав... За допомогою ембріональних стовбурових клітин вчені успішно вилікували пацієнтів із серйозними втратами зору». Клітини пігментного епітелію сітківки, отримані з ембріональних стовбурових клітин, були введені у вічі 18 пацієнтів із хворобою Штаргардта або сухою формою вікової макулярної дегенерації. За пацієнтами спостерігали понад три роки, половина пацієнтів змогли бачити на три рядки більше у таблицях для дослідження гостроти зору, що суттєво покращило їхнє щоденне життя.
У 2007 р. у журналі The American Scholar вийшла стаття Р. П. Ланці Нова теорія Всесвіту (A New Theory of the Universe). У статті дано уявлення Р. П. Ланці про біоцентричний всесвіт, згідно з яким біологію слід помістити над іншими науками. Книга Р. П. Ланці «Біоцентризм, або Чому життя і свідомість є ключами до розуміння Всесвіту», видана у співавторстві з Б. Бернамом у 2009 р. Ця книга викликала неоднозначну реакцію читачів.
Біоцентричний всесвіт- це концепція, запропонована у 2007 році Робертом Ланцем, який бачить біологію як центральну науку у Всесвіті та ключ до розуміння інших наук. Біоцентризм стверджує, що біологічне життя створює навколишню реальність, час і всесвіт - тобто життя створює всесвіт, а не навпаки. Він стверджує, що в даний час теорії фізичного світу не працюють і ніколи не будуть працювати, доки вони не будуть відштовхуватися, як від вихідної точки - від життя у всесвіті та її розумного початку.
В даний час фізика вважається основою для вивчення Всесвіту, а хімія фундаментом для дослідження життя, проте, біоцентризм стверджує, що біологія - це фундамент для інших наук і претендує на звання так званої "теорії всього".
Роберт Ланца вважає, що майбутні експерименти, зокрема щодо великомасштабної квантової суперпозиції, підтвердять або поставлять під сумнів його теорію.
Для критично налаштованої людини дуже цікавими та корисними можуть виявитися спостереження за тим, як при переході людей з одного стану до іншого змінюються їх фізіологічні характеристики. Наприклад, поза та тон голосу можуть змінюватись практично миттєво. Спостерігаючи за іншими, ви зможете багато чого відкрити в самому собі, особливо якщо досі ви вважали, що позбавлені творчої енергії або вам не вистачає реалізму, або що ви поганий організатор. Ви можете дещо модифікувати модель стратегії Діснея – наприклад, у себе вдома використовуйте різні кімнати чи крісла для позначення різних позицій. Але пам'ятайте про необхідність дотримання таких важливих правил НЛП:
Кожній позиції повинен відповідати якийсь «якір», який відчутний, такий, щоб він незмінно асоціювався у вас з певним станом (так само, як улюблене крісло асоціюється у вас з відпочинком).
Перш ніж увійти в якийсь новий стан, вийдіть з попереднього (тому доцільно використовувати для різних станів та різні положення у просторі). В іншому випадку існує небезпека прихопити із собою елементи колишнього стану при переході в новий, «сісти на два стільці відразу».
Якнайбільше практикуйтеся (так само, як і при освоєнні будь-якої іншої техніки) і будьте гнучкими. Модель стратегії Діснея можна застосовувати в різних випадках - і по відношенню до людей, і по відношенню до процесів, повільним або швидкопротікаючим.
Все це не більше ніж моделі та прийоми, на практиці ж ви вільні думати так, як вважаєте за потрібне, і змінювати точку зору на свій розсуд. Мета проведеної вище вправи – допомогти вам навчитися у разі потреби миттєво переходити з одного стану до іншого (наприклад, у разі раптової небезпеки). Якщо ви зумієте уявити себе таким, що входить у якусь певну кімнату або сидить у якомусь певному кріслі, ці уявлення зможуть викликати у вас такі ж асоціації, як і реальні фізичні дії. Вміння створювати собі подібні підкріплювальні «якоря» є необхідною умовою процесу навчання.
Моделюємо себе самого
Раніше ми розглядали моделювання як виявлення стратегій діяльності людей, які досягли досконалості у будь-якій галузі, та відтворення цих стратегій у своїй діяльності. Модель стратегії Діснея, однак, наочно показує, що ми можемо ґрунтуватися і на власних спогадах. Усередині кожного з нас знаходяться мрійник, реаліст і критик, які за певних умов можуть діяти нам на благо. Таким чином, кожен з нас має внутрішні ресурси, необхідні для підвищення ефективності своєї діяльності. Якщо ви коли-небудь мали сильну спонукальну мотивацію, були впевнені в собі, якщо вам здавалося, що все залежить тільки від вас, якщо ви були винахідливими, наполегливими і готовими до осмисленого ризику, тоді вам не потрібно шукати приклад для наслідування. своїх ефективних стратегій у нову сферу діяльності. Наприклад, із галузі спорту – у професійну сферу. Успішність у роботі перенесіть додому, з приватного життя – до суспільного, і навпаки. Навчіться оцінювати переваги ефективних стратегій незалежно від тих чи інших конкретних обставин.
Подібно до рецепту мигдального тістечка або правил переходу через вулицю, стратегії можуть бути використані всіма. Необхідною умовою особистої успішності є вміння знаходити найбільш потрібні вам стратегії у своєму особистому досвіді або в досвіді інших людей. І відкидати ті стратегії, які недостатньо ефективні для досягнення цілей, що стоять перед вами в даний момент.
У вмінні використовувати моделі зміни стратегій полягає суть так званого прискореного навчання. Ми можемо значно прискорити зазвичай досить млявий процес навчання, застосувавши власні ефективні стратегії. Також ми можемо використовувати досвід інших. Хоча, звичайно, при цьому не доводиться розраховувати на те, щоб одразу досягти їхнього рівня. Кожен з нас здатний навчитися користуватися обома половинами свого мозку, ефективніше використовувати внутрішні ресурси і таким чином досягати виняткових успіхів.
Частина п'ята
Творчий підхід до вирішення проблем
Розділ 13
Використання для мислення обох півкуль головного мозку
Стадії процесу мислення
Розгляд стадій мислення може бути дуже корисним. Ці стадії необов'язково мають бути суворо послідовними, але важливо знати, як діють різні «операційні» системи мозку і як індивідуальний процес мислення співвідноситься з універсальними розумовими стратегіями.
Підготовка
Стадія підготовки відповідає етапу планування будь-якого проекту і включає визначення проблеми, збір даних і прийняття основних припущень. Ця стратегія багато в чому подібна до першої стадії чотириланкової циклічної моделі успіху, розглянутої нами в частині першій, на якій ви вирішуєте, що, власне, вам потрібно і яка ваша мета. На цьому етапі слід сформулювати вашу мету письмово, а потім використовувати техніку візуалізації для того, щоб якомога повніше відчути бажаний результат і відобразити його у формулюванні мети.
Ми вже говорили про те, наскільки важливо мати чітке уявлення про бажаний результат у процесі спілкування. Те саме справедливо і щодо процесу вирішення проблем. Поставте собі питання: «Чого саме я хотів би добитися?» Суть «проблеми» спілкування, так само як і будь-який інший, полягає у подоланні розриву між вашим нинішнім та бажаним станом (за допомогою обміну інформацією, переконання, отримання відповідей на запитання тощо)
Аналіз
На цій стадії слід заглянути в глиб проблеми, врахувати всі плюси, зважити всі «за» і «проти». На жаль, досить часто вирішення проблеми зводять до аналізу її частин та роботи над ними. Аналіз певних сторін питання на шкоду цілісному уявленню пов'язаний із діяльністю лівої півкулі головного мозку. Цей процес носить лінійний характер, логічна схема виглядає приблизно так «Якщо А, то Б».
На жаль, чим далі ви просуваєтеся цим шляхом, тим важче вам стає визнати правомочність будь-якого іншого, не лінійного типу мислення. Перевага лінійного типу мислення полягає в тому, що на його основі можна створювати алгоритми, що використовуються при розробці різноманітних методів і систем. Недолік цього типу мислення у тому, що з його допомогою неможливо вирішити такі проблеми, перед якими безсилі різні логічно вибудовані «системи» і комп'ютерні програми. Такі проблеми надто складні і багато в чому залежить від «людського» чинника.