Космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал первый «зигзаг Эйнштейна». Ученые в восторге.
«Эта уникальная конфигурация линз позволяет нам одновременно ограничить как постоянную Хаббла, так и параметры темной энергии — что обычно невозможно».
21.11.2024, Роберт Ли, space.com
В изучении Вселенной ученые часто обращаются к ее самым экстремальным проявлениям, стремясь раскрыть фундаментальные законы природы. Как отмечает физик-математик Карстен Гундлах из Университета Саутгемптона, понимание предельных случаев особенно важно для проникновения в суть космических процессов.
В комментариях к моей предыдущей статье и в комментариях к ролику Читать полностью »
В своей книге: «Оптика: трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света», опубликованной на английском языке в 1704 году, Исаак Ньютон анализирует фундаментальную природу света на примере преломления света призмами и линзами, дифракции света близко расположенными листами стекла и поведения цветовых смесей с помощью спектральных ламп или пигментных порошков. Книга «Оптика» стала вторым крупным трудом Ньютона по физическим наукам и считается одной из трёх основных работ по оптике периода научной революции. В конце книги Ньютон приводит список «вопросов» — нерешённых на тот момент физических задач. В частности, он пишет:
«И для отрицания такой среды мы имеем авторитет тех древнейших и знаменитейших философов древней Греции и Финикии, которые сделали вакуум, атомы и тяготение атомов первыми принципами своей философии, молчаливо приписывая тяготение какой-то иной причине, чем плотная материя. Позднейшие философы отбрасывают рассмотрение такой причины… придумывая [вместо неё] гипотезы для механического объяснения всего сущего [Но] главное дело натурфилософии — без притворных гипотез доказывать явления, выводить причины из следствий, пока мы не придём к самой первой причине, которая, конечно, не механическая.»
«И не только для того, чтобы раскрыть механизм мира, но и главным образом для того, чтобы разрешить такие вопросы, как «Что находится в местах, пустых от материи?» и «Почему солнце и планеты тяготеют друг к другу без плотной материи между ними? Почему природа ничего не делает напрасно? И откуда берётся весь тот порядок и красота, которые мы видим в мире? Для чего существуют кометы? И почему планеты движутся все одним и тем же путём в концентрических орбитах, а кометы — разными путями в очень эксцентрических орбитах? И что мешает неподвижным звёздам падать друг на друга?»
Со временем в теории Ньютона вскрылось в общей сложности три проблемы. Во-первых, концептуальная: согласно ньютону сила тяготения между двумя телами была пропорциональна произведению инерционных масс тел. Таким образом, инерционная масса выполняла двойную функцию. В первую очередь она по определению, была мерой сопротивления объекта изменению скорости. А кроме того, инерционная масса была чем-то вроде «гравитационного заряда». Подобно тому, как электрический заряд определяет силу электростатических сил между двумя заряженными объектами, инерционная масса (она же гравитационный заряд) определяет силу соответствующей гравитационной силы. Именно по этой причине, как установил Галилей, все предметы падают на Землю с совершенно одинаковой скоростью. Причина такого двойного действия — полная загадка в контексте ньютоновской механики, но, по сути, тривиальное следствие эйнштейновской гравитации.
Читать полностью »
Одним из наиболее глубоких открытий в физике стало самое известное уравнение Эйнштейна: E = mc². Проще говоря, оно гласит, что энергия равна массе объекта, умноженной на квадрат скорости света. Это простое на первый взгляд математическое соотношение таит в себе огромное количество физических смыслов, в том числе:
В ноябре прошлого года, после десяти лет неудачных попыток, Дэвид Смит, самопровозглашенный «любитель фигур» из Бридлингтона в Восточном Йоркшире, Англия, заподозрил, что, возможно, он наконец-то решил давнюю задачку в математике замощения плоскости: иначе говоря, он решил, что нашёл «эйнштейна».
В менее поэтичных терминах, «эйнштейн» — это «апериодическая моноплитка», фигура, которая покрывает плоскость или бесконечную двумерную плоскую поверхность неповторяющимся образом. (Термин «эйнштейн» происходит от немецкого «ein stein» или «один камень», в более свободной трактовке — «одна плитка» или «одна фигура»). Ваши обычные обои или кафельный пол представляют собою часть бесконечного узора, который периодически повторяется; при смещении или «переносе» узор может быть точно наложен сам на себя. Апериодическая плитка не обладает такой «трансляционной симметрией», и математики давно ищут единственную фигуру, которая могла бы покрыть плоскость такой плиткой. Эта задача известна под названием «проблемы Эйнштейна».
Читать полностью »
4 октября 2022 года Шведская королевская академия наук Читать полностью »
Если когда-нибудь у вас будет космический корабль, и если даже он сможет перемещаться с максимально возможной скоростью, у вас всё равно будет одна большая проблема. Большая, как сам космос. Если вас будут интересовать межзвёздные перелёты, то на преодоление гигантских расстояний между звездами потребуются сотни, тысячи и миллионы лет.
Но у всякой проблемы есть решение. Можно будет создать червоточину, соединяющую две разных точки в пространстве напрямую. Эти туннели в пространстве очень популярны в научной фантастике, но основаны они на настоящей науке. Правда, и тут есть одна проблема. Создать червоточину (или, что то же самое, кротовую нору) чрезвычайно сложно. Хотя для этого существует три варианта действий.
Читать полностью »
