Корты для тенниса с травяным покрытием на Уимблдоне — одни из самых узнаваемых в мире. Но, несмотря на известность, трава — одно из самых редких покрытий, на котором сегодня играют в теннис; многие любители и игроки могут так и не ступить на её пышный дёрн в течение жизни.
Как газон легендарного Центра корта можно сравнить с песчаными красными кортами Открытого чемпионата Франции, где в прошлом году проходили летние Олимпийские игры? Понимание того, как ведут себя разные покрытия для теннисных кортов, такие как трава и глина, требует знания физики, лежащей в их основе.
Арун Бансил, заслуженный профессор физики в Северо-Восточном университете, говорит, что между физикой травяных и глиняных кортов есть фундаментальные различия.
«Травяные корты имеют меньшее трение и поглощают больше энергии при отскоке, — говорит Бансил. — В результате мяч отскакивает низко из-за потери вертикальной скорости, но быстро из-за меньшего трения и меньшей потери горизонтальной скорости».
Именно эта стремительность и низкий отскок определяют стиль игры на травяном корте. Для любителей и профессионалов поверхность является одной из самых сложных, требующей низкой стойки для встречи с мячом.
Глиняные корты, напротив, имеют большее трение, что обеспечивает «сцепление» с мячом, более медленный темп удара, но гораздо более высокий отскок.
На глиняном корте мяч как будто задерживается на корте на долю секунды дольше: это трение замедляет удар и преобразует вращение мяча в вертикальный подъём.
Травяные корты также более чувствительны к температуре и влажности и другим внешним воздействиям, поэтому мяч ведёт себя менее предсказуемо, отмечает Бансил. В более сухих условиях почва под травой становится твёрже, заставляя мяч быстрее перемещаться по корту.
В более влажных условиях мяч может лететь ещё ниже к земле, поскольку влага поглощает больше скорости. Мокрая трава также может создавать проблемы для передвижения игрока, особенно в первую неделю Уимблдона, когда газон пышный и менее изношен.
«Травяные корты, возможно, обеспечивают более интересную игру по этим причинам, потому что зрители, скорее всего, увидят больше неожиданных поворотов в матче, чем, скажем, на харде», — говорит Бансил.
Новое магическое число протонов обнаружено при измерении массы ядра
В ядерной физике «магические числа» обозначают конкретные количества протонов или нейтронов, которые приводят к особенно стабильным ядрам. Их идентификация помогает учёным лучше понять структуру ядер.
Магические числа для стабильных, долгоживущих изотопов давно известны, но магические числа для экзотических, короткоживущих изотопов изучены хуже. Изучая эти редкие случаи, исследователи могут глубже проникнуть в «строительный код» ядер в экстремальных условиях. Это, в свою очередь, улучшает наше понимание того, как элементы формировались во Вселенной, и проливает свет на поведение ядерных сил.
Исследователи из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук впервые точно измерили массу чрезвычайно короткоживущего и обеднённого нейтронами ядра — кремния-22, обнаружив, что число протонов 14 в кремнии-22 является новым магическим числом.
Их выводы были опубликованы в журнале Physical Review Letters 2 июля.
Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Когда количество протонов или нейтронов достигает «магического числа», такого как 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126, ядро становится более стабильным. Мария Гёпперт-Майер и Дж. Ханс Д. Йенсен объяснили это явление в 1940–1950-х годах с помощью оболочечной модели ядра, за что были удостоены Нобелевской премии по физике 1963 года.
В последние годы исследования экзотических ядер, далёких от долины стабильности — области на карте нуклидов, где находятся стабильные изотопы, — позволили выявить новые магические числа нейтронов, такие как 14, 16, 32 и 34. Однако новые магические числа протонов в экспериментальных наблюдениях встречаются редко.
Ранее учёные обнаружили, что в кислороде-22 (14 нейтронов и 8 протонов) число нейтронов 14 проявляет магические характеристики. Основываясь на ядерной зеркальной симметрии, теоретики предсказали, что число протонов 14 также должно быть магическим в его зеркальном ядре — кремнии-22 (8 нейтронов и 14 протонов). Однако генерация и измерение кремния-22 чрезвычайно сложны из-за его низкой производительности и короткого периода полураспада, что оставляло это теоретическое предсказание непроверенным до сих пор.
Используя улучшенную изохронную масс-спектроскопию, определённую Bρ, исследователи IMP успешно измерили массу основного состояния кремния-22 на охлаждающем накопительном кольце в Центре исследований тяжёлых ионов в Ланьчжоу. Они также улучшили точность измерения массы своего ранее измеренного кремния-23 почти в семь раз.
Их результаты показывают, что кремний-22 имеет положительную энергию отделения двух протонов — другими словами, он не теряет два протона спонтанно. Это подтверждает его статус ядра с протонной капельной линией без двухпротонной радиоактивности, тем самым разрешая давние споры в ядерной физике.
Используя новое значение массы, команда рассчитала энергию спаривания протонов кремния-22 и сравнила её с энергией спаривания нейтронов его зеркального ядра — кислорода-22, обнаружив новое магическое число протонов 14. Этот вывод подтверждается моделью оболочечного ядра Гамова.
Хотя кремний-22 демонстрирует двойные магические свойства, аналогичные кислороду-22, исследование показало, что его пространственное распределение протонов более размыто по сравнению с распределением нейтронов в кислороде-22, что свидетельствует о небольшом нарушении симметрии.
Это исследование углубляет наше понимание экзотических ядерных структур и даёт новое представление о взаимодействиях нуклонов и существовании чрезвычайно экзотических ядер.
Предоставлено Китайской академией наук.
ball bounces low due to loss of vertical speed, but bounces fast due to lower friction and smaller loss of horizontal speed.\””,”It’s that zippy, low-bouncing quality that defines gameplay on a grass court. For amateurs and professionals alike, the surface is among the trickiest on which to find your footing—requiring that you keep your body low to meet the ball.”,”Clay courts, on the other hand, have more surface friction, resulting in more \”grip\” on the ball, a slower pace of shot but a much higher bounce.”,”On a clay court, the ball seems to sit on the court for a split second longer: that’s the friction at play, which slows the shot and converts the ball’s spin into vertical lift.”,”Grass courts are also more sensitive to temperature and humidity and other external effects, which is why the ball behaves less predictably, Bansil notes. In drier temperatures, the soil beneath the grass is firmer, causing the ball to zip through the court more.”,”In slicker conditions, the ball might play even lower to the ground, as the moisture absorbs more pace. Slick grass can also pose problems for a player’s movement, particularly during the first week of Wimbledon when the turf is lush and less worn down.”,”\”Grass courts perhaps provide a more interesting play for these reasons because the spectators are likely to experience more unexpected turns in the match than on, say, hard courts,\” Bansil says.”,”Unexpected is perhaps a good way to describe the first week of the 2025 Wimbledon Championships, which saw dozens of top seeds fall in the early rounds. Every year the tournament begins with 64 seeds across the men’s and women’s singles draw. Positions in the draw are determined at random but plotted in such a way as to prevent top-ranked players from playing each other too early in the tournament.”,”By the third round, only 27 of the seeds had survived in both draws, the fewest since the format was adopted in 2001, according to The Athletic.”,”As the tournament progresses and the turf is worn down, the courts become less treacherous, but potentially more unpredictable on the bounce as players have to navigate areas of the court—usually near the baseline—where the grass is worn bare. After a week or so of competition, the courts tend to develop a large, uneven patch of dirt that can generate awkward bounces. (This is especially true of Center Court and No. 1 Court.)”,”Once referred to as \”lawn tennis,\” grass court competition has shaped the way players develop and execute their games—not just on grass, but on other surfaces as well. At the turn of the 19th century, early competition at three majors—Wimbledon, the U.S. Open and the Australian Open—took place on grass courts. Traditionally, players adopted a serve-and-volley style game suited to the quick pace of grass court competition.”,”Such a style usually involves an effective first serve, strong volley technique and the deployment of a slice backhand to keep the ball low to the ground. Those who best typified this now-dated style of tennis include past Wimbledon champions: John McEnroe, Stefan Edberg, Boris Becker, Pete Sampras and Roger Federer.”,”Now, there are only a handful of tournaments—just seven, according to the Association of Tennis Professionals, of the more than 60 on the calendar—played on the evergreen surface, including the world’s oldest and most prestigious competition.”,”\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tProvided by\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tNortheastern University\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t”,”\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t This story is republished courtesy of Northeastern Global News news.northeastern.edu.\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t “,”\n\t\t\t\t\t\t\tMore from Other Physics Topics\n\t\t\t\t\t\t “]’>Источник