В наше время научная фантастика перестаёт быть фантастикой. Благодаря быстро развивающимся технологиям, вчерашняя научная фантастика сегодня становится научным фактом. Вот лишь несколько фантастических историй, которые стали правдой…
Космические ракеты
Жюль Верн прославился благодаря своей книге 1865 года «С Земли на Луну» – одному из самых ранних представителей современного жанра научной фантастики. Но это футуристическое предсказание оказалось удивительно точным, предвидев лунные модули, солнечные паруса, и даже посадку человека на Луне – за сто лет до того, как этот «маленький шажок для человека» стал реальностью.
Спутники
Легенда научной фантастики Артур Кларк однажды сказал, что любая достаточно продвинутая технология по своей природе неотличима от магии. Представьте себе, что человек обладает мощью сделать так, чтобы его голос услышали одновременно по всей планете. Магия… или просто спутники связи? За десятилетие до их появления, Кларк описал коммуникационные спутники в книге «Мир без проводов».
Субмарины
Когда книга Жюля Верна «Двадцать тысяч лье под водой» была опубликована в 1870 году, подводные лодки уже существовали около ста лет. Они более-менее (скорее менее) успешно использовались во время Гражданской войны, но изобретатели не могли придумать, как заставить их двигаться иначе как с человеческой силы. «Наутилус» Верна стал вдохновением, во многих отношениях он напоминает современную баллистическую субмарину с независимой двигательной системой. И это было не всё, что сумел предсказать Жюль Верн – переносная система для погружений капитана Немо представляла собой прообраз современного акваланга.
Водяные матрасы
Возможно, они не такие завораживающие, как роботы или лучи смерти, но как ни странно, водяные матрасы были впервые описаны в книге Роберта Хайнлайна 1961 года «Чужак в чужой стране». В Расширенной вселенной он сказал, что эта идея была «попыткой представить идеальную больничную койку тем, кто провёл слишком много времени в чёртовых больничных койках». Первая современная коммерческая водяная кровать появилась через семь лет после издания книги.
Невидимость
Новелла Герберта Уэллса 1897 года «Человек невидимка» была первой из многих научно-фантастических историй, в которой использовалась невидимость. В реальной жизни в наши дни мы имеем стелс-самолёты – которые невидимы для радаров – и метавещественный камуфляж, субстанцию, которая изгибать часть светового спектра вокруг себя и таким образом оставаться невидимой для невооружённого глаза. В силу своей чрезвычайной военной важности, истинный прогресс в подобной технологии неизвестен и наверняка является строго засекреченным. Слухи упорно утверждают, что невидимые танки уже действительно возможны – и не только благодаря технологии электронного камуфляжа, информация о котором всё-таки стала достоянием общественности.
Летающие автомобили
Летающие автомобили – это ещё один из столпов научной фантастики. Но в наши дни фантастика стала реальностью. Знаменитая «Terrafugia Transition Roadable Aircraft» скоро станет первой коммерчески доступной летающей машиной, ожидаемая цена – 279 тысяч долларов превращаться из автомобиля в самолёт и обратно в автомобиль по щелчку переключателя, она представляет собой потрясающую функциональную игрушку.
В наше время научная фантастика перестаёт быть фантастикой. Благодаря быстро развивающимся технологиям, вчерашняя научная фантастика сегодня становится научным фактом. Вот лишь несколько фантастических историй, которые стали правдой…
Космические ракеты
Жюль Верн прославился благодаря своей книге 1865 года «С Земли на Луну» – одному из самых ранних представителей современного жанра научной фантастики. Но это футуристическое предсказание оказалось удивительно точным, предвидев лунные модули, солнечные паруса, и даже посадку человека на Луне – за сто лет до того, как этот «маленький шажок для человека» стал реальностью.
Спутники
Легенда научной фантастики Артур Кларк однажды сказал, что любая достаточно продвинутая технология по своей природе неотличима от магии. Представьте себе, что человек обладает мощью сделать так, чтобы его голос услышали одновременно по всей планете. Магия… или просто спутники связи? За десятилетие до их появления, Кларк описал коммуникационные спутники в книге «Мир без проводов».
Субмарины
Когда книга Жюля Верна «Двадцать тысяч лье под водой» была опубликована в 1870 году, подводные лодки уже существовали около ста лет. Они более-менее (скорее менее) успешно использовались во время Гражданской войны, но изобретатели не могли придумать, как заставить их двигаться иначе как с человеческой силы. «Наутилус» Верна стал вдохновением, во многих отношениях он напоминает современную баллистическую субмарину с независимой двигательной системой. И это было не всё, что сумел предсказать Жюль Верн – переносная система для погружений капитана Немо представляла собой прообраз современного акваланга.
Водяные матрасы
Возможно, они не такие завораживающие, как роботы или лучи смерти, но как ни странно, водяные матрасы были впервые описаны в книге Роберта Хайнлайна 1961 года «Чужак в чужой стране». В Расширенной вселенной он сказал, что эта идея была «попыткой представить идеальную больничную койку тем, кто провёл слишком много времени в чёртовых больничных койках». Первая современная коммерческая водяная кровать появилась через семь лет после издания книги.
Невидимость
Новелла Герберта Уэллса 1897 года «Человек невидимка» была первой из многих научно-фантастических историй, в которой использовалась невидимость. В реальной жизни в наши дни мы имеем стелс-самолёты – которые невидимы для радаров – и метавещественный камуфляж, субстанцию, которая изгибать часть светового спектра вокруг себя и таким образом оставаться невидимой для невооружённого глаза. В силу своей чрезвычайной военной важности, истинный прогресс в подобной технологии неизвестен и наверняка является строго засекреченным. Слухи упорно утверждают, что невидимые танки уже действительно возможны – и не только благодаря технологии электронного камуфляжа, информация о котором всё-таки стала достоянием общественности.
Летающие автомобили
Летающие автомобили – это ещё один из столпов научной фантастики. Но в наши дни фантастика стала реальностью. Знаменитая «Terrafugia Transition Roadable Aircraft» скоро станет первой коммерчески доступной летающей машиной, ожидаемая цена – 279 тысяч долларов превращаться из автомобиля в самолёт и обратно в автомобиль по щелчку переключателя, она представляет собой потрясающую функциональную игрушку.
Взаимодействие частиц с веществом
Для анализа результатов различных экспериментов, важно знать какие процессы происходят при взаимодействии частицы с веществом мишени. Регистрация частиц также происходит в результате их взаимодействия с веществом детектора.
Взаимодействие частиц с веществом зависит от их типа, заряда, массы и энергии. Заряженные частицы ионизируют атомы вещества, взаимодействуя с атомными электронами. Нейтроны и гамма-кванты, сталкиваясь с частицами в веществе, передают им свою энергию, вызывая ионизацию за счет вторичных заряженных частиц. В случае гамма-квантов основными процессами, приводящими к образованию заряженных частиц являются фотоэффект, эффект Комптона и рождение электрон-позитронных пар. Взаимодействие частиц зависит от таких характеристик вещества как плотность, атомный номер вещества, средний ионизационный потенциал вещества.
Каждое взаимодействие приводит к потере энергии частицей и изменению траектории её движения. В случае пучка заряженных частиц с кинетической энергией Е проходящих слой вещества их энергия уменьшается по мере прохождения вещества, разброс энергий увеличивается. Пучок расширяется за счет многократного рассеяния.
Между проходящей в среде частицей и частицами вещества (электронами, атомными ядрами) могут происходить различные реакции. Как правило их вероятность заметно меньше, чем вероятность ионизации. Однако реакции важны, в тех случаях, когда взаимодействующая с веществом частица является нейтральной. Например, нейтрино можно зарегистрировать по их взаимодействию с электронами вещества детектора или в результате их взаимодействия с нуклонами ядра. Нейтроны регистрируются по протонам отдачи или по ядерным реакциям, которые они вызывают.
Тяжелые заряженные частицы - протоны,
альфа-частицы, мезоны и др.
Тяжелые заряженные частицы взаимодействуют главным образом с электронами атомных оболочек, вызывая ионизацию атомов. Максимальная энергия, которая может быть передана в одном акте взаимодействия тяжелой частицей, движущейся со скоростью v << с, неподвижному электрону, равна
Емакс = 2mev2.
Проходя через вещество, заряженная частица совершает десятки тысяч соударений, постепенно теряя энергию. Тормозная вещества может быть охарактеризована величиной удельных потерь dE/dx. Удельные ионизационные потери представляют собой отношение энергии Е заряженной частицы, теряемой на ионизацию среды при прохождении отрезка х, к длине этого отрезка. Удельные потери энергии возрастают с уменьшением энергии частицы (рис.1) и особенно резко перед ее остановкой в веществе (пик Брэгга).