Рубрика «ото»
«Космический сбой» во Вселенной заставляет астрономов переосмыслить теорию относительности Эйнштейна
2024-06-14 в 17:31, admin, рубрики: гравитация, космический глюк, ото, эйнштейн
Величайшая ошибка Эйнштейна
2023-11-30 в 9:00, admin, рубрики: ruvds_статьи, космологическая постоянная, леметр, ото, расширение вселенной, фридман, эйнштейн
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?»
Роль личности в науке: нашли бы мы теорию относительности без Эйнштейна?
2023-10-19 в 13:00, admin, рубрики: ruvds_статьи, гравитационное линзирование, ото, пространство-время, эйнштейн
Законы механики и всемирного тяготения Ньютона прекрасно описывают практически все земные явления, а также движения Луны и планет. В этом смысле Ньютон обеспечил прекрасный синтез двух ранее различных наборов явлений: земных и небесных. Однако, как и в случае со всеми теориями, сочетание экспериментальных результатов и концептуальных рассуждений в конечном итоге заставило отойти от теории тяготения Ньютона и заменить её общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна.
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 »
Почему чёрные дыры крутятся почти со скоростью света
2023-01-19 в 9:48, admin, рубрики: астрономия, вращение, звезды, момент импульса, Научно-популярное, ото, чёрные дыры
Заглядывая в глубины космоса, прежде всего мы видим яркие точки и пятна – звёзды и галактики. Большая часть видимого в ночном небе света действительно исходит от звёзд. А если заглянуть во Вселенную при помощи приборов, выйдя за пределы видимой части спектра, мы увидим гораздо больше всего. У самых ярких и самых массивных звёзд время жизни оказывается самым малым – они сжигают своё топливо гораздо быстрее, чем их мелкие сородичи. Дойдя до предела ядерного синтеза, они заканчивают свою жизнь и превращаются в звёздные останки.
Останки эти бывают разных видов: для звёзд самой малой массы (типа Солнца) это будут белые карлики, для чуть более массивных – нейтронные звёзды, а для гигантов – чёрные дыры. Получающиеся компактные объекты излучают в электромагнитном диапазоне во всех спектрах, от радио до рентгена, и иногда результаты наблюдений этого излучения дают нам удивительные результаты. Например, большинство звёзд вращается относительно медленно, но при этом чёрные дыры вращаются почти со скоростью света. Это может показаться контринтуитивным, однако законы физики не оставляют нам других вариантов.
Читать полностью »
Что не так с попытками модифицировать теорию гравитации
2022-11-25 в 13:40, admin, рубрики: MOND, астрономия, Вселенная, гравитация, Научно-популярное, ото, физика, Фриц Цвикки
Скопление Волос Вероники (или Кома). Кроме двух гигантских галактик в скоплении содержится более тысячи галактик разных размеров
Одно из базовых предположений физики заключается в том, что законы физики должны быть одинаковыми повсюду. Им должны подчиняться все объекты как на Земле, так и вне её – Луна, все тела Солнечной системы, звёзды, галактики и структуры ещё большего размера. Кроме того, мы предполагаем, что всё, что мы можем увидеть, существует за счёт тех же самых элементарных частиц, что составляют и нас с вами. К сожалению, по меньшей мере одно из этих предположений должно быть неверным – применяя известные законы физики к известным частицам, описываемым Стандартной Моделью, мы не можем описать все структуры Вселенной и всё их поведение.
Уже довольно давно мы исходим из предположения о том, что для объяснения поведения всех наблюдаемых структур не хватает одного ингредиента. Мы назвали его «тёмной материей», а свойства у неё должны быть следующими:
Читать полностью »
Спросите Итана: пространство-время – реальная сущность или просто концепция?
2021-02-28 в 8:45, admin, рубрики: Вселенная, минковский, Научно-популярное, ото, пространство-время, физика, эйнштейн
Схема сильного искривления пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры. Чем ближе вы приближаетесь к массивному телу, тем сильнее искривляется пространство. В итоге вы оказываетесь в таком месте, откуда не может убежать даже свет: внутри горизонта событий.
Большинство людей, думая о Вселенной, представляют себе материальные объекты, находящиеся на огромных космических расстояниях друг от друга. Под действием собственной гравитации материя схлопывается, формируя такие космические структуры, как галактики. Газовые облака, сжимаясь, порождают звёзды и планеты. Звёзды испускают свет, сжигая топливо в реакциях ядерного синтеза. Этот свет проходит по всей Вселенной, подсвечивая всё, на что натолкнётся. Однако Вселенная – это не только объекты внутри неё. Есть ещё и ткань пространства-времени, играющая по своим правилам – по правилам общей теории относительности (ОТО). Ткань пространства-времени искривляется в присутствии материи и энергии, при этом само искривление ткани пространства-времени диктует материи и энергии, как им двигаться. Но что такое, конкретно, пространство-время – это нечто «реальное», или просто облегчающий подсчёты инструмент? Об этом нас спрашивает читатель:
Что именно представляет собой пространство-время? Это реальная штука типа атомов, или математический конструкт, используемый для описания того, как масса «порождает» гравитацию?
Отличный вопрос, а его тема достаточно сложна для размышлений. Более того, до появления Эйнштейна наше представление о Вселенной сильно отличалось от текущего. Давайте вернёмся в далёкое прошлое Вселенной, когда у нас ещё не было концепции пространства-времени, и будем двигаться вперёд, до сегодняшнего дня.
Читать полностью »
В подходе к математике столетней давности найдены новые ключи к разгадке природы времени
2020-05-18 в 7:00, admin, рубрики: время, квантовая механика, математика, Научно-популярное, ото, физика, эйнштейнИз законов физики следует, что течение времени – всего лишь иллюзия. Чтобы избежать такого заключения, нам, возможно, придётся переосмыслить реальность чисел с бесконечной точностью.
Если числа нельзя записывать бесконечными последовательностями цифр, то и будущее не предопределено
Странно, что, хотя нам кажется, будто мы проносимся сквозь время, беспрерывно находясь на тонкой грани между фиксированным прошлым и открытым будущим, эта самая грань – настоящее – никак не проявляет себя в существующих законах физики.
К примеру, в теории относительности Эйнштейна время переплетено с тремя измерениями пространства, и формирует гибкий четырёхмерный пространственно-временной континуум – "блок-вселенную", охватывающую прошлое, настоящее и будущее. Уравнения Эйнштейна описывают всё в блок-вселенной, как предрешённое с самого начала; изначальные условия космоса определяют, что будет дальше, и никаких сюрпризов не происходит – они только кажутся сюрпризами. «Для нас, верящих в физику, — писал Эйнштейн в 1955, за несколько недель до смерти, — различие между прошлым, настоящим и будущем является лишь упорной и настойчивой иллюзией».
Читать полностью »
Einstein Telescope: детектор гравитационных волн нового поколения
2018-12-02 в 15:11, admin, рубрики: AdvancedLIGO, Einstein Telescope, ligo, астрономия, гравитационные волны, детектор гравитационных волн, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, ото, физика, чёрные дырыДлиннее, мощнее, точнее — Европа собирается построить гравитационно-волновой детектор нового поколения под названием Einstein Telescope.
Einstein Telescope концепт-арт, credit: www.gwoptics.org
Детектор LIGO только-только начал работать пару лет назад, и даже еще не достиг запланированной чувствительности. Однако ученым очевидно, что чувствительности LIGO будет недостаточно для настоящей гравитационно-волновой астрономии.
Я расскажу о том, что ограничивает LIGO, и как подземный криогенный детектор в 2,5 раза длиннее LIGO сможет обойти эти ограничения.
Как LIGO может увидеть гравитационные волны, если в ОТО свет растягивается вместе с пространством?
2018-10-31 в 16:21, admin, рубрики: ligo, Virgo, астрономия, гравитационные волны, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, ото, физика, чёрные дырыКак же LIGO может регистрировать гравитационные волны, если они растягивают свет вместе с пространством между зеркалами?
Этот вопрос непременно возникает, когда заходит разговор о детектировании гравитационных волн (ГВ). Обычно аргумент приводят такой: мы знаем, что есть гравитационное красное смещение, т.е. гравитация растягивает длины волн. Разумно предположить, что в LIGO свет тоже будет растягиваться, и длины волн, которые мы используем как «линейку» для измерения расстояния между зеркалами, растянутся в той же мере, что и само расстояние. Как же можно тогда пользоваться интерферометром для измерения гравитационных волн?
Представим возможные ответы на него:
- ГВ не влияют на свет, так что вопрос не имеет смысла.
- ГВ растягивают длину волны света, но очень слабо, так что мы не замечаем.
- Это не имеет значения, принцип детектирования не чувствителен к длине волны.
- Детекторы на самом деле и не работают.
Наблюдения GRAVITY дополнительно подтвердили общую теорию относительности
2018-07-27 в 13:52, admin, рубрики: ESO, GRAVITY, vlt, астрономия, космонавтика, Научно-популярное, Новость, общая теория относительности, ото, физика
Стрелец А* и его звездное скопление. Источник: оригинальная статья.
Европейская южная лаборатория (European Southern Observatory, ESO) при помощи системы VLT (Very Large Telescope, «Очень Большой Телескоп», ОБТ) впервые обнаружила эффекты, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО), пронаблюдав за движением звезды, которая прошла через мощное гравитационное поле сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути.
Читать полностью »