Невероятные научные рекорды среди величин

Мы привыкли думать, что живем в эпоху технологического рассвета, но на самом же деле, невероятные значения величин были достигнуты в ходе множества экспериментов в XX веке.

Температурный рекорд — максимальное значение

Самой высокой температуры на сегодняшний день удалось достичь при взрыве термоядерной бомбы. Температура в центре взрыва была зафиксирована в пределах 300-400 миллионов градусов по Цельсию. В 1986 году в лаборатории физики плазмы (Пристон, США) при испытаниях на установке ТОКАМАК было зафиксировано значение 200 млн градусов.

Рекордно низкая температура

Ноль градусов Кельвина соответствует отметке -273.15 градусов Цельсия, а по шкале Фаренгейта это значение составляет -459.67 градусов. Рекорд минимальной температуры, не побитый на сегодняшний день, составляет 2·10–9 K. Данное значение было зафиксировано в Финляндии, а именно, в лаборатории, принадлежащей Хельсинскому университету невысоких температур при ядерном размагничивании. Рекорд был объявлен в 1989 году.

Самый маленький термометр на планете

И снова рекорд установлен в Америке. Биофизик из Государственного Нью-Йоркского университета Фредерик Сакс разработал и представил термометр микроскопических размеров. Он используется для измерения температуры живых клеток. Диаметр наконечника составляет всего лишь 1 микрон, а это примерно в 50 раз меньше диаметра среднестатистического человеческого волоса.

Гигантский барометр

На этот раз рекорд установил житель Нидерландов Берт Болле. В 1987 году он сконструировал водяной барометр, высота которого равняется 12 метрам. Устройство находится в Музее барометров в городе Синт-Мартенсдейк.

Максимальное зафиксированное давление

Рекорд был установлен в 1978 году в США, а именно, в Вашингтонской геофизической лаборатории от Института Карнеги. Давление в 10 ГПа удалось получить в огромном гидравлическом прессе. Годом позже в этой же лаборатории под давлением 57 килобар был получен твердый водород.

Рекордная скорость физического объекта

Американские ученые в 1980 году смогли разогнать обычный пластиковый диск до скорости 150 километров в секунду. Эксперимент проводился в Вашингтонской лаборатории BMC. Такая скорость является на данный момент максимальной для любого видимого твердого тела.

Предельно точные весы

Прибор называется «Сарториус-4108». Это немецкая разработка, которая подарила миру возможность взвешивать предметы массой до 0.5 грамма с невероятной точностью — 0.01 мкг (приблизительно 1/60 веса краски, используемой в типографии для нанесения на бумагу точки).

Самая крупная пузырьковая камера

Устройство, оцененное в 7 млн американских долларов, было изготовлено в 1973 году. Как и у большинства рекордов в данной статье, родиной у этого стали США. Диаметр камеры составляет 4.57 м, а вмещает она 33 тысячи литров жидкого водорода. Температура материала составляет -247 градусов Цельсия. Конструкция имеет сверхпроводящий магнит, который создает поле 3 Тл.

Самая быстрая в мире центрифуга

Автором разработки является Теодор Сведберг (Швеция), а создал он устройство еще в далеком 1923 году. Максимальная скорость вращения, которая когда-либо была зафиксирована, составляет приблизительно 7250 км/ч. По сообщению ученых из Бирмингемского университета (Великобритания), в 1975 году конический стержень длиной 15.2 см, изготовленный из углеродистого волокна, вращался в вакууме с такой скоростью.

Рекордно точное сечение

При помощи высокоточного алмазно-токарного станка, который имеется в Калифорнийской национальной лаборатории Лоуренса, можно разрезать человеческий волос вдоль примерно 3 тысячи раз. Устройство оценивается в 13 млн долларов.

Мощнейший электрический ток

Самый мощный на данный момент электрический ток смогли сгенерировать ученые из лаборатории Лос-Аламоса, которая находится в штате Нью-Мексико. Рекорд действительно невообразимый, так как за пару микросекунд установка «Зевс», в которой находятся 4 032 конденсатора, способна сгенерировать ток, который в два раза превышает общее количество тока, вырабатываемое сразу всеми станциями на планете.

Максимальная температура пламени

При сгорании C4N2 (субнитрида углерода) удалось зафиксировать максимальную температуру пламени — 5 261 К при 1 атм.

Наиболее слабое трение

Самый маленький коэффициент трения, равный 0.02, имеет политетрафторэтилен (формула — С2F4n). Такое же трение возникает, когда мокрый лед трется о такой же мокрый лед. Также выше упомянутое вещество называется ПТФЭ. В больших количествах его начала получать американская фирма «Е.И. Дюпон де Немур».

Начиная с 1943 года из Америки сырье начинает экспортироваться как «тефлон», с этого момента он становится невероятно популярным у домохозяек по всему миру, так как кастрюли и сковородки из тефлона существенно облегчили им готовку: еда к нему не пригорает.

В Лаборатории Университета Вирджинии (США) вращается в вакууме 10–6 мм ртутного столба ротор. Скорость вращения составляет 1000 оборотов в секунду, а масса ротора — 13.6 кг. Интересно, что в сутки он теряет лишь 1 оборот в секунду. Таким образом, предмет будет продолжать вращаться еще много лет.

Самое крошечное отверстие в мире

Отверстие-рекордсмен имеет размер всего лишь 4·10–6 мм в диаметре, его можно увидеть лишь с применением электронного микроскопа JEM 100C и устройства от компании «Quantel Electronics». Ещё одно отверстие невероятно маленького размера (2·10–9 м) совершенно случайно прожёг луч от электронного микроскопа в материале бета-алюмината натрия. Это произошло в Иллинойском университете в 1983 году.

Мощнейший лазерный луч

Уже в 1962 году была предпринята удачная попытка осветить небесное тело. В ходе эксперимента луч отразился от Луны. Точность прицела лазера координировалась 121-см телескопом, который был установлен в Технологическом университете Массачусетса. Исход эксперимента был крайне интересным. Ученые смогли осветить очень крупный объект — лунное пятно, диаметр которого превышал 6 км. Автором лазерной разработки (1958) является Чарльз Таунз.

Световой импульс обладает такой мощностью, что может прожечь самый твердый на Земле материал — алмаз. Это произойдет за счет его испарения при огромной температуре — 10 000 градусов по Цельсию. Лазеру под названием «Шива», который находился в Ливерморской лаборатории Лоуренса (Калифорния, США), удалось сконцентрировать световой пучок, мощность которого составляла примерно 2,6·1013 Вт. Размер предмета, на который был направлен лазер, был не больше булавочной головки, а время фокусировки составило 9,5·10–11 с. И такой результат был получен не в наши дни, а в 1978 году.

Самый яркий свет

Эксперимент проводил доктор Роберт Грэм. Ему удалось получить самую яркую вспышку ультрафиолетового света в истории — 5·1015 Вт, длительность которой составляла 1 пикосекунду (при переводе в секунды это равняется 1·10–12).

На сегодняшний день источниками самого яркого света считаются лазерные импульсы, Рекордсмен среди источников света — аргонная дуговая лампа высокого давления, которая потребляет мощность порядка 313 кВт, а ее сила света составляет 1.2 млн кандел. Такое устройство смогла изготовить канадская фирма «Вортек индастриз» в 1984 году.

Если говорить о самых мощных прожекторах, которые выпускались в мире, первенство сохраняет за собой компания «Дженерал электрик», которая в период Второй мировой войны выпускала такие устройства. Разрабатывались прожекторы в Лондоне. Потребительская мощность такого устройства равнялась 600 кВт, а яркость дуги составляла при этом 46 500 кд/см2.

Самый короткий в мире световой импульс

В США широко известна компания AT&T (American Telephone and Telegraph). В 1985 году в одной из ее лабораторий команда ученых получила световой импульс длительностью 8·10–15 с (или 8 фемтосекунд). Длина импульса составляла 2,4 мкм.

Самая «живучая» лампочка

Стандартная лампочка накаливания работает в течение примерно 750-1000 часов. Тем не менее, существуют и исключения. Самой долговечной является обычная пятиваттная лампочка, которая впервые зажглась более века назад — в 1901 году. Производителем лампочки является компания «Шелби электрик».

Магнит-тяжеловес

Самым тяжелым в мире признан электромагнит, который является составной частью детектора L3. Он используется для проведения экспериментов на большом электрон-позитронном коллайдере в Швейцарии. Ярмо восьмиугольного электромагнита изготовлено из низкоуглеродистой стали и весит порядка 6400 тонн. Вес алюминиевой катушки составляет 1 100 тонн.

Приятно, что элементы ярма в свое время изготовлены были в СССР. Кстати, вес каждого элемента составляет 30 тонн. Катушка же изготовлена в Швейцарии, она состоит почти из 170 витков, которые закреплены на восьмиугольной раме при помощи электросварки.

Таким образом, этот электромагнит по размеру можно сравнить со зданием высотой примерно 4 этажа, его общий вес примерно равняется 7810 тоннам, а металла для его создания было израсходовано больше, чем во время строительства Эйфелевой башни.

Самое мощное магнитное поле

Рекордным является постоянное магнитное поле величиной 35,3 ± 0,3 Т. Его удалось получить в Массачусетском институте в 1988 году. Для создания такого поля понадобился гибридный магнит.

Самое слабое магнитное поле

Примечательно, что получить самое слабое в истории магнитное поле удалось в этой же лаборатории. Его величина равнялась 8·10–15 Т. Оно использовалось в исследовательских целях. Доктор Дэвид Кон применял его в экспериментах, связанных с чрезвычайно слабыми магнитными полями, которые создаются мозгом и сердцем.

Мощнейший микроскоп

Немецкая фирма ИБМ известна тем, что в 1981 году в ее лаборатории был изобретен самый мощный в мире растровый туннелирующий микроскоп. С его помощью объект можно увеличивать в 100 миллионов раз. Он позволяет отчетливо рассмотреть в подробностях атом диаметром 3·10–10 м.

Самый громкий шум

Такого уровня шума удалось достичь в лабораторных условиях. Он равен 210 дБ, как сообщило агентство НАСА. Настолько громкий шум был получен при использовании железобетонного стенда на 14.63 метров, а также фундамента, глубина которого составляла 18.3 метра. Эксперимент 1965 года проводился в Центре космических полетов штата Алабама. При подобном шуме возникает звуковая волна такой силы, что ею в теории вполне можно просверлить отверстие в достаточно плотных материалах. На момент проведения эксперимента шум можно было услышать в радиусе 161 км.

Самый миниатюрный микрофон

Самый маленький микрофон был изобретен не американцами для шпионажа, как многие могли подумать, а профессором из Турции для измерения давления в потоке жидкости. При своих крохотных размерах 1.5 х 0.7 мм он охватывает диапазон 10 Гц — 10 кГц.

Самая высокая нота

Самую высокую в истории ноту «взял» лазерный луч, сконцентрированный на куске сапфира. Эксперимент так же, как и многие другие из данного списка, проводился в Массачусетском университете в 1964 году.

Мощнейший в истории ускоритель частиц

Таким прибором по праву считается протонный синхротрон, который находится в Лаборатории ускорений им. Ферми в штате Иллинойс, США. Его диаметр составляет целых 2 километра. В 1976 году энергия, равная 500 ГэВ, была получена именно на нем. 

Почти 10 лет спустя, в октябре 1985 года, с его помощью получали энергию в 1,6 ГэВ. Для такого результата потребовалось использование тысячи сверхпроводящих магнитов, которые работали при температуре около -268 градусов по Цельсию, для чего была использована самая большая установка для сжижения гелия с производительностью 4500 литров в час.

В Женеве (Швейцария) в 1983 году удалось обеспечить столкновение пучков антипротонов и протонов в синхротроне с энергией 540 ГэВ. Для сравнения, такая же энергия выделяется при столкновении протонов, энергия которых равна 150 тыс. ГэВ, с неподвижным телом.

Наиболее тихое место на планете

В США существует такое место, которое называется «мертвая комната» площадью примерно 90 квадратных метров. Это техническая лаборатория компании «Bell Telephone System». А известна она тем, что в ней бесследно исчезает 99.98% звуков.

Самые острые предметы (и одновременно самые тонкие трубочки)

Конечно, самыми острыми предметами в мире не являются ножи. Это трубочки из стекла для микропипеток, которые необходимы для работы с живыми клетками. Авторами технологии являются Дейл Дж. Фламинг и Кеннет Т. Браун, работавшие на кафедре физиологии в Калифорнийском университете Сан-Франциско.

Технология производства была разработана в 1977 году. Наружный диаметр режущего наконечника составил 0.02 мкм, а внутренний — 0.01 мкм, то есть последний примерно в 6500 раз тоньше обычного человеческого волоска.

Самый маленький предмет, сделанный человеком

Рекордно малым предметом считаются «квантовые точки», которые являются разработкой техасской компании «Texas Instruments». Материалами «точек» являются индий и арсенид галлия. Их диаметр составляет 1/100 000 000 от 1 мм.

Самый высокий вакуум

Вакуум, признанный в мире самым высоким, был получен опять-таки в США, а именно, в Научно-исследовательском центре ИБМ, названном в честь Томаса Дж. Уотсона. В ходе эксперимента 1976 года вакуум, равный 10–14 торр, был получен при температуре -269 градусов Цельсия. В качестве наглядного примера: если каждая молекула была бы размером с мячик для тенниса, то изначальное расстояние между ними, равное 1 м, увеличилось бы до 80 км.

Самая низкая вязкость

Самой низкой вязкостью из всех доступных материалов и веществ обладает гелий при определенных условиях. В 1957 году Калифорнийский технологический институт сделал заявление, что при температуре примерно -273,15 °C жидкий гелий становится абсолютно текучим, то есть утрачивает вязкость.

Наибольшее полученное напряжение

И закрывают список научно-технологических рекордов ученые из США, а точнее, из корпорации «National Electronics». В мае 1979 года им удалось получить в лабораторных условиях самую большую разность электрических потенциалов — 32 ± 1,5 мл нВ.