LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Еще один пример, когда эксперимент опережает теорию


0

0

Период полураспада радиоактивных материалов оказался связан с Солнцем

Синим показаны колебания значения периода полураспада, серым – расстоянии от Земли до Солнца. Изображение авторов исследования.
http://img.lenta.ru/news/2008/08/29/halflife/picture.jpg

Группа американских физиков опубликовала препринт статьи, в которой при помощи статистических методов установила взаимосвязь (корреляцию), между значением периода полураспада некоторых изотопов радия и хлора и расстоянием от Земли до Солнца. Статья доступна здесь.
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0808/0808.3283v1.pdf

Радиоактивным материал делает способность ядер его атомов распадаться, испуская при этом различные элементарные частицы. Время, за которое распадается половина атомов, называется периодом полураспада. Традиционно считается, что это число является постоянным, то есть внешние факторы на это значение не влияют (за исключением сильных магнитных полей для так называемого бета-распада).

В своей работе американские физики использовали результаты двух экспериментов. Первый проходил в 80-х годах прошлого века. Тогда группа ученых из Брукхавенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory) проводила вычисление периода полураспада для радиоактивного изотопа кремния 32Si . В то время полагали, что эта величина лежит в пределах от 60 до 700 лет.

Опыт заключался в следующем. Ученые взяли материал с очень большим периодом полураспада, и использовали его в качестве основы для сравнения. В их случае это был изотоп хлора 36Cl с периодом полураспада около 301 тысячи лет. Это было необходимо, чтобы уменьшить влияние случайных эффектов на конечный результат. Затем в течение четырех лет ученые измеряли массу образцов обоих материалов. Проведя математическую обработку данных измерений, ученые получили неожиданный результат: период полураспада 32Si оказался зависим от времени.

Другой эксперимент, использованный в новой работе, проводился немецкой лабораторией Physikalisch-Technische Bundesanstalt. В нем ученые аналогичным образом вычисляли период полураспада изотопа радия 226Ra. Там эксперимент длился 15 лет.

Используя аппарат математической статистики, ученым удалось оценить зависимость (корреляцию) между ежегодными колебаниями расстояния от Земли до Солнца и изменениями значения периода полураспада для указанных изотопов. Вероятность того, что эти две величины не связаны друг с другом, оказалась порядка 10-18.

Никаких общих теорий, объясняющих подобную связь, в настоящее время не существует. Согласно одной из гипотез, на период полураспада оказывают влияние потоки нейтрино, испускаемые Солнцем. Проверкой подобной гипотезы могло бы служить измерение периода полураспада вблизи ядерного реактора, который, испуская нейтрино, играл бы роль Солнца.

http://lenta.ru/news/2008/08/29/halflife/_Printed.htm

★★★★

>Используя аппарат математической статистики, ученым удалось оценить зависимость (корреляцию) между ежегодными колебаниями расстояния от Земли до Солнца и изменениями значения периода полураспада для указанных изотопов. Вероятность того, что эти две величины не связаны друг с другом, оказалась порядка 10-18.

Скорее всего расстояние от земли до солнца зависит от периода полураспадаю.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от wfrr

>> оказалась порядка 10-18.
> Скорее всего расстояние от земли до солнца зависит от периода полураспадаю.


Там десять в минус восемнадцатой. Мне лень было с юникодом играться..
А орбита Земли скорее зависит от направления газификации.. Это да..

Bod ★★★★
() автор топика

Ну, это ещё совсем ничего не доказывает.

Надо провести ещё несколько экспериментов, желательно в разных точках планеты, и обязательно независимыми группами. Если получится то же самое, можно будет о чём-то говорить.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Конечно. Это само-собой. Но, поле для размышлений уже есть..
Просто интересен не только сам факт (хотя и это тоже). Но и то, что я вынес в сабж. Когда эксперимент дает выводы в области, где пока не существует никакой теории..

Bod ★★★★
() автор топика

И вообще, небось там из-за изменения температуры/влажности/whatever менялся коэффициент поглощения на пути от образца к детектору, или ещё что-то в таком же духе.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от INFOMAN

> 10^-18, ы?

Ступил..
Не программировал уже лет 20ть. Мне эти вещи влёт в голову не приходят ;)

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

График смотрел? Ну не может такой график не наводить на размышления.. Хотя, может быть и очередная подтасовка вроде параллельной темы с холодным термоядом..

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Bod

> Используя аппарат математической статистики, ученым удалось оценить зависимость (корреляцию) <...> Вероятность того, что эти две величины не связаны друг с другом, оказалась порядка 10-18.

> Там десять в минус восемнадцатой.


Это как такое возможно?

Uncle_Theodore ★★
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

> Это как такое возможно?

Ты о чем? О вероятности с минус восемнадцатой степенью?

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Bod

> Просто интересен не только сам факт (хотя и это тоже). Но и то, что я вынес в сабж.

Ну, для подтверждения этого тезиса ненужно обращаться ко всяким сомнительным результатам, а обойтись таким классическим примером, как открытие цепного механизма химических реакций. Тогда всё начиналась с экспериментов, никак не описываемых стандартной химической кинетикой (вплоть до зависимости скорости реакции от размеров сосуда). От этих данных сначала отмахивались, а потом всё же взялись за ум и объяснили.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Bod

> График смотрел? Ну не может такой график не наводить на размышления..

Вот он и навёл меня на размышления, что всё дело может быть в неаккуратной постановке опыта. Нужно хотя бы повторить эксперимент, по-максимуму исключив влияние окружающей среды.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Дык это просто газетная статья ;)) Оригинальную статью, каюсь, пока даже не качал.. Бог его знает, как они там этот эксперимент проводили.. С какой степенью "чистоты"..

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Bod

> Ты о чем? О вероятности с минус восемнадцатой степенью?

Я о возможности померять корреляцию и заключить, что вероятность несвязанности событий есть 10 в минус восемнадцатой степени... Что-то мне это как-то очень сильно не нравится. По-моему, это немножко чушь.

Uncle_Theodore ★★
()

Афигеть! Это может изменить всю ядерную физику. Может на период полураспада влияет гравитационное поле а не поток нейтрино?

Это значит

1. что если инопланетяне Марс захватят мы их от туда земными атомними бомбами не выбьем?

2. Это может в корне изменить теорию звёзд и большого взрыва. В друг реакции синтеза тоже от потока нейтрино или гравитации зависят?

Выдвигаю новую теорию "холодного" термоядерного синтеза: возможно в потоке нейтрино большой плотности или мощьной гравитации атомы дейтерия будут образовывать гелий при меньшей температуре и давлении?!

hse
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

> По-моему, это немножко чушь.

По-моему, тоже.

Miguel ★★★★★
()

> Период полураспада радиоактивных материалов оказался связан с Солнцем

Ну дык...

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%BE

Для Ъ:

> каждую секунду через тело каждого человека на Земле проходит ~ 10^14 нейтрино, испущенных Солнцем

От расстояния видимо зависит поток попадающий на Землю, то есть меняется вероятность того, что какое-то из этих нейтрино с чем-нибудь да и прореагирует.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

> Я о возможности померять корреляцию и заключить, что вероятность несвязанности событий есть 10 в минус восемнадцатой степени... Что-то мне это как-то очень сильно не нравится. По-моему, это немножко чушь.

Если честно, я вообще не представляю, как они с такой точностью обсчитали вероятность несвязанности событий. Но, у меня тут в комнате сейчас пьянка происходит.. телевизор над ухом орет.. Я сейчас вообще очень плохо соображаю..

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

> Я о возможности померять корреляцию и заключить, что вероятность несвязанности событий есть 10 в минус восемнадцатой степени...

http://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_корреляции

С этим как раз всё в порядке, и даже в 10^-18 я готов поверить, вот только эта цифра ни о чём не говорит. Это - вероятность того, что видимые на графике сезонные колебания некой величины на самом деле являются реализацией случайного процесса.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

А вы что скажете об зависимости периода полураспада от плотности потока нейтрино, гравитации или ещё чего? Для меня такая физика интереснее даже нацпола!

hse
()
Ответ на: комментарий от hse

Мне кажется что такую идею стоит проверить, вон к Марсу сколько спутников летает, что им трудно на один в нагрузку дать пару грам радиоактивного элемента и дозиметр который будет измерять радиацию и отсылать данные на землю.

А как на Марсе работали мини плутониевые реакторы которые были на некоторых американских спутниках?

А может Марс по этому уже и остыл что внутри плутониево-урановый реактор остыл быстрее из-за удалённости от Солнца и уменьшении периода полураспада радиоактивных элементов?

hse
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Так коэффициент корреляции -- это грубо говоря, косинус угла между случайными векторами. Число между минус единицей и единицей. Как отсюда вытащить вероятность связанности событий, и что это вообще за вероятность такая? В той же статье приводится пример синуса и косинуса одного и того же угла, у котрых коэффициент корреляции ноль, поскольку они осциллируют в противофазе. Хотя и связаны Пифагоровой формулой.

Нет, не нравится мне эта десятка в минус восемнадцатой степени...

Uncle_Theodore ★★
()

Ну и чо? А хошь я тебе влёт установлю корреляцию между периодами успешной и безнапряжной твоей работы и менструациями твоей же подружки? С точностью до 7-8-го знака.

Gharik
()
Ответ на: комментарий от Gharik

:)))

В этом как бы ты далеко не первооткрыватель.. Это все определили еще задолго до наших прадедов.

Bod ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от wfrr

Ну пошел, прочёл. Текст дублирует новость. По ссылки http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0808/0808.3283v1.pdf меня не пускают:(

Фразу "Вероятность того, что эти две величины не связаны друг с другом, оказалась порядка 10-18." понимаю как то что вероятность существования такой связи 0.99999999999999999 то есть 1!

Кто знает что там амеры в пдфке написали киньте сюда почитать. Пожалуйста!

hse
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

Надо перепроверить всё экспериментально.

Что стоит прицепить дозиметр который отсылает данные о радиации с пару граммами радиоактивного вещества и отослать всё это подальше от Солнца, хотя бы ближайшем рейсом на Марс?

hse
()
Ответ на: комментарий от hse

> Что стоит прицепить дозиметр который отсылает данные о радиации с пару граммами радиоактивного вещества и отослать всё это подальше от Солнца, хотя бы ближайшем рейсом на Марс?

"Вояджеры" от аналогичной херни питаются (тепло...радиационно... элементы, не помню название). Думается, что помимо всего прочего с них приходили данные и о состоянии системы питания. Если так оно и есть, желающие могут погуглить - вещь, думается, совершенно не секретная.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от hse

Почему не пускают? Меня пускают. Я проглядел по диагонали.

В общем, я, вроде, разобрался. У них получается коэффициент корреляции в районе 0.52 -- 0.66 для количества точек от 200 до 2000. Потом они считают формальную вероятность, что подобный коэффициент корреляции мог возникнуть в некоррелированных наборах данных подобного размера, и получают умопомрачительные числа от 6х10^-18 аж до 2х10^-246. :) Да, звучит смертоносно. Так вот и получается ложь, наглая ложь и статистика...

Uncle_Theodore ★★
()

А где тег [вещества]?

А как они эту корреляцию считают, если период полураспада - десятки и сотни лет, а расстояние до солнца за пару месяцев меняется? Считают все вылетающие оттуда протоны?!

Pythagoras ★★
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

> Так коэффициент корреляции -- это грубо говоря, косинус угла между случайными векторами. Число между минус единицей и единицей. Как отсюда вытащить вероятность связанности событий, и что это вообще за вероятность такая?

Вобщем, похоже, что надо найти в таблице типа такой:

http://www.jeremymiles.co.uk/misc/tables/pearson.html

такой уровень доверия, при котором критический коэффициент корреляции для 240 (или сколько там у них было) точек равен 0.52.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Uncle_Theodore

>Почему не пускают? Меня пускают. Я проглядел по диагонали.

Они не все бровзеры пускают. wget не пускают и konqueror с отключённой идентификацией тоже не пускают. Я уже скачал разбираюсь...

hse
()

Статью пока не прочёл. С ходу 2 гипотезы:
1) Окисление мелкодисперсного кремния на воздухе -- в разное время года окисление вносит разный вклад в массу из-за разной влажности и температуры в помещении.
2) Колебание длин плеч весов в разное врмя года из-за разной температуры в помещении.

acheron ★★★★
()
Ответ на: комментарий от anonymous

>> Что стоит прицепить дозиметр который отсылает данные о радиации с пару граммами радиоактивного вещества и отослать всё это подальше от Солнца, хотя бы ближайшем рейсом на Марс?

>"Вояджеры" от аналогичной херни питаются (тепло...радиационно... элементы, не помню название). Думается, что помимо всего прочего с них приходили данные и о состоянии системы питания. Если так оно и есть, желающие могут погуглить - вещь, думается, совершенно не секретная.

Ну если на расстоянии вояжеров периоды полураспада постоянны значит можно добавлять тег "вещества".

hse
()
Ответ на: комментарий от Pythagoras

> А как они эту корреляцию считают, если период полураспада - десятки и сотни лет, а расстояние до солнца за пару месяцев меняется?

Видимо, считается просто статистика распадов. Только к чему тогда время полураспада приплели...

Да, кстати, логичнее было бы наоборот - если бы чем ближе к Солнцу, тем чаще распады. Тогда всё понятно - Солнце излучает и нейтрино, и все мыслимые электромагнитные колебания... Ближе - больше попадает, дальше - меньше попадает.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от acheron

> Затем в течение четырех лет ученые измеряли массу образцов обоих материалов.

В оригинальной статье число распадов определяли не по потере массы, а всё-таки считая выделяющиеся частицы :) Это уже журналисты взглюкнули.

Таким образом, мои предположения неверны. Я бы предположил насчёт влияния температуры на дозиметр, но тот же самый дозиметр не показывал никаких изменений для эталона -- радиоактивного хлора.

Таким образом, скорость распада кремния-32 колеблется с периодом в 1 год. Подождём, смогут ли воспроизвести этот эксперимент.

acheron ★★★★
()
Ответ на: комментарий от acheron

Да, из статьи на ленте.ру я этого не понял, но в оригинальной работе это есть: на распад хлора-36 -- эталона -- время года не влияет.

acheron ★★★★
()

Кхм... На скорость радиоактивного распада влияет внешняя радиация, которая усиливает распад. Именно на этом построенна атомная бомба. Именно по-этому существует понятие "критическая масса". Кусок урана облучается за счет распада в другом куске урана. Начиная с какого-то момента начинается необратимый процесс ("цепная реакция"). Все.

Прочтите учебник.

PS. А еще мы (СССР) делали прибор по обнаружению ядерных ракет на чужих кораблях. Облучали корабль и ловили отклик ответного излучения. Чем-то похоже на радиолокацию. Нужно это было для инспекций по контролю за вооружением. Но потом это запретили. Типа для здоровья экипажа вредно.

Beria1937
()
Ответ на: комментарий от Beria1937

> На скорость радиоактивного распада влияет внешняя радиация, которая усиливает распад.

Так там заявляется, что когда Земля ДАЛЬШЕ от Солнца, то распады идут ЧАЩЕ, и наоборот. То есть излучение и потоки нейтрино этот эффект (если он есть, конечно) не объясняют, он получается вопреки им как бы.

anonymous
()

> вблизи ядерного реактора, который, испуская нейтрино, играл бы роль Солнца

Откройте википедию, почитайте про нейтрино. Никакой реактор не "перебьёт" поток солнечных нейтрино, а оградиться от них ничем не возможно by design.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Beria1937

> Начиная с какого-то момента начинается необратимый процесс ("цепная реакция")

Надо это понимать так, что процесс распада, который не является "цепной реакцией", -- обратим? :)

А вообще да, интересные у вас учебники. Кусок урана, гриш, облучается в куске урана... Какой свежий взгляд на вещи-то...

Uncle_Theodore ★★
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> На скорость радиоактивного распада влияет внешняя радиация, которая усиливает распад.

Так там заявляется, что когда Земля ДАЛЬШЕ от Солнца, то распады идут ЧАЩЕ, и наоборот. То есть излучение и потоки нейтрино этот эффект (если он есть, конечно) не объясняют, он получается вопреки им как бы.

Это вообще прикол, тогда выходит что поток нейтрино или гравитация или ещё что-то что исходит от солнца повышает стабильность радиоизотопов... Надо нормальный дозиметр запустить хотя бы на Марс и поставить в этой гипотезе жирную точку. Ну если получат подтверждение физика станет интереснее.

hse
()
Ответ на: комментарий от Beria1937

> Кхм... На скорость радиоактивного распада влияет внешняя радиация, которая усиливает распад. Именно на этом построенна атомная бомба. Именно по-этому существует понятие "критическая масса". Кусок урана облучается за счет распада в другом куске урана. Начиная с какого-то момента начинается необратимый процесс ("цепная реакция"). Все.

В атомной бомбе другие процессы: там идёт захват нейтрона, образование составного ядра и его распад, часто с образованием ещё нескольких нейтронов. В статье же рассматривался спонтанный распад, который, как сейчас считается, не инициируется никакими частицами.

Jini ★★
()
Ответ на: комментарий от acheron

> Или влияет, но слабее?..

Там измерялись отношения частот распада с поправкой на количество распавшихся ядер. Т.е. влияние этого непонятного эффекта на 36Cl меньше, чем на 32Si.

Jini ★★
()
Ответ на: комментарий от Bod

> В этом как бы ты далеко не первооткрыватель.. Это все определили еще задолго до наших прадедов.

Ну вот и смотри по аналогии, что на результаты тех деятелей явно повлиял шматок стронция-90, что их босс таскал в штанах, наслушавшись работавших на АЭС и подводных лодках приятелей. Дабы сменить статус с "безнадёжного лабораторного задрота" и с подружкой помириться.

Gharik
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.