Есть очень много научно-популярных статей и книг о гравитации, в которых рассказывается об искривлении пространства-времени и приводятся картинки с продавленной простыней (батутом, матом). Давайте вместе сломаем этот порядок вещей! Под катом вас ждёт вполне себе стандартное но не модное описание гравитации.
Читать полностью »
Рубрика «ото» - 3
Гравитация не по-модному
2017-01-14 в 19:30, admin, рубрики: гравитация, Научно-популярное, научпоп, ото, физикаСпросите Итана №106: где конкретно ошибся Ньютон?
2016-11-18 в 14:41, admin, рубрики: астрономия, гравитация, меркурий, Научно-популярное, Ньютон, ото, прецессия орбиты меркурия, Солнечная система, спросите итана, физика, эйнштейнМы знаем, что общая теория относительности Эйнштейна заменила ньютоновскую теорию гравитации, но где именно ошибся Ньютон?
Для меня никогда не было более высокой чести или признания, чем те, что связаны с развитием науки.
— Исаак Ньютон
Каждую неделю вы присылаете мне ваши вопросы и предложения для еженедельной колонки «спросите Итана». Иногда это спекулятивные вопросы о будущем, иногда это вопросы о крупномасштабных структурах Вселенной или самых мелких частицах. Иногда это вопросы о космосе или границах нашего знания. На этой неделе меня заинтересовал вопрос Франсуа Зинсерлинга о дольше всех существовавшей физической теории и о её провале:
Эйнштейновская общая теория относительности стоит выше законов Ньютона. Это мы поняли. Что мне хотелось бы узнать: с подходом Ньютона получается несоответствие прецессии орбиты Меркурия. А что мы наблюдаем? Согласно Ньютону получается больше или меньше гравитации? Или проблема лежит где-то ещё?
Что звуковые чёрные дыры могут рассказать нам о настоящих
2016-11-17 в 14:19, admin, рубрики: звуковые чёрные дыры, информационный парадокс, Научно-популярное, ото, скорость света, физика, чёрные дырыМожет ли жидкий аналог чёрной дыры направить физиков к открытиям в области квантовой гравитации, или же это ненужное отвлечение?
«red herring», т.е. «копчёная селёдка» – фразеологизм для обозначения отвлекающего манёвра (селёдка использовалась, чтобы сбить со следа охотничьих собак).
В 1972 году на лекции в Оксфордском университете молодой физик Уильям Унру попросил аудиторию представить рыбу, кричащую от страха во время преодоления водопада. Пусть вода падает так быстро, что в какой-то определённой точке обгоняет скорость звука. Тогда, после того, как рыба пройдёт эту точку, вода будет падать вниз быстрее, чем звуковые волны распространяться по ней вверх, и рыбу уже нельзя будет услышать в верховьях реки.
Унру пояснил, что нечто подобное происходит, когда вы падаете в чёрную дыру (ЧД). Когда вы приближаетесь к одному из этих сверхплотных объектов, ткань пространства-времени искривляется всё сильнее, что эквивалентно усилению гравитации, согласно ОТО Эйнштейна. В точке невозврата, известной, как «горизонт событий», кривизна пространства-времени становится столь сильной, что сигналы уже не могут выкарабкаться по ней наружу. В пределах горизонта событий остаётся даже свет, пойманный гравитацией ЧД, из-за чего ЧД невидимы.
Читать полностью »
Как фотоны воспринимают время?
2016-10-17 в 19:59, admin, рубрики: время, Научно-популярное, ото, скорость света, физика, фотоны, эйнштейн
У каждого есть мечта; я хотел бы дожить до рассвета, но знаю, что мне осталось менее трёх часов. Будет ночь, но это неважно. Умирать просто. Для этого не нужен свет. Так тому и быть: я умру при свете звёзд.
— Виктор Гюго
Перемещаясь со скоростью света, фотоны, испущенные Солнцем, достигают Земли примерно за 8 минут. Путь в 150 миллионов километров по пустому космосу – это не препятствие для света, но для нас это значит, что глядя на Солнце, мы видим его таким, каким оно было незадолго до этого, а не таким, какое оно в данный момент является. Если бы Солнце мгновенно исчезло прямо сейчас, мы не узнали бы об этом – ни из-за света, ни из-за гравитации – пока не прошли бы восемь минут. Но как это выглядит с точки зрения фотона? Известно, что если перемещаться со скоростью, приближающейся к скорости света, включается СТО Эйнштейна, время замедляется, а длина увеличивается. Однако же фотоны двигаются со скоростью не близкой, а равной скорости света. И насколько же тогда стареет фотон, испущенный Солнцем, к тому времени, как он достигает Земли?
Читать полностью »
Спросите Итана №59: что такое тёмная энергия?
2016-06-17 в 18:12, admin, рубрики: астрономия, Вселенная, космологическая константа, Научно-популярное, общая теория относительности, ото, спросите итана, тёмная энергия, физикаВселенная, конечно, расширяется, и это расширение ускоряется. Но что мы знаем об этом процессе кроме простого названия «тёмная энергия»?
Выбирая между отчаянием и энергией, я выберу последнее
— Джон Китс
Всю неделю вы напрягали мозг в попытках задать глубокий и загадочный вопрос о Вселенной, и мы получили множество великолепных вопросов – жаль, что я могу выбрать лишь один из них. На этой неделе честь достаётся Пиуш Гупте, которая спрашивает:
Мы узнали, что тёмная энергия составляет примерно 70% от энергии Вселенной. У нас есть доказательства её существования благодаря разным наблюдениям. И она действительно влияет на эволюцию Вселенной. Но что есть тёмная энергия? Имеем ли мы хоть какое представление? Есть для неё какие-либо приемлемые модели?
И у нас правда есть пара хороших идей, но давайте для начала сверим наши знания.
Первое, что нужно принять – концепцию пространства-времени, а также самую важную идею общей теории относительности: количество и тип материи и энергии во Вселенной неразрывно связаны с эволюцией пространства-времени по мере движения Вселенной во времени. До Эйнштейна считалось, что пространство и время постоянны и фиксированы. С одной стороны, есть пространство, которое можно представить как статичную трёхмерную сетку, а с другой — время, отдельный фиксированный континуум, через который все точки пространства двигаются одновременно.
В ОТО всё это меняется сразу двумя способами – и оба очень важны.
Читать полностью »
Сто лет общей теории относительности. Кто помогал Эйнштейну
2015-11-26 в 13:21, admin, рубрики: ETH, Марсель Гроссманн, Мишель Бессо, Научно-популярное, общая теория относительности, ото, специальная теория относительности, физика, метки: ETH, Марсель Гроссманн, Мишель Бессо, ОТОСто лет назад, в ноябре 1915 года, Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО)
Эйнштейн опубликовал в берлинском журнале Prussian Academy of Sciences всего четыре небольшие статьи: 1, 2, 3, 4. Последняя из них отправлена 25 ноября 1915 года. В статьях указан один автор, и работу часто принимают как труд одного гения. Но это совершенно не так.
Марсель Гроссманн (слева) и Мишель Бессо (справа) были университетскими друзьями Альберта Эйнштейна (в центре)
На самом деле физик получил неоценимую помощь от друзей и коллег, большинство из которых никогда не стали известными и были незаслуженно забыты, пишет журнал Nature со ссылками на несколько литературных источников, авторы которых изучали жизнь Эйнштейна и историю создания ОТО.
Читать полностью »
Обсуждается первое прямое детектирование гравитационных волн
2015-11-19 в 18:56, admin, рубрики: "гравитационные волны", астрофизика, гравитация, Космология, ото, физика Только что пришло письмо от руководителя. Коллабораторы сообщают: в течение последних десяти дней в Европе обсуждают прямое (не косвенное) детектирование гравитационных волн.
Читать полностью »
Спросите Итана №11: Почему гравитация уменьшается с расстоянием?
2015-07-07 в 20:41, admin, рубрики: Вселенная, гравитация, космонавтика, Научно-популярное, Ньютон, ото, спросите итана, физика, эйнштейн, метки: спросите итана 
Экзотический объект, состоящий из небольшой тяжёлой звезды, вращающейся со скоростью 25 раз в секунду, вокруг которого с периодом в два с половиной часа вращается белый карлик (в представлении художника). Это пульсар PSR J0348+0432, излучающий гравитационные волны. И хотя их нельзя измерить с Земли напрямую, можно измерять изменения орбиты, связанные с потерей системой энергии.
Я бы не узнал пространство-время или сбой в ядре телепортации, даже если б они залезли ко мне в постель.
— Патрик Стюарт
Читатель спрашивает:
Почему гравитация уменьшается по мере удаления от объекта? Я читал, что она уменьшается по закону обратных квадратов, но без объяснений, почему именно.
Вопрос простой, но ответ на него требуется основательный.
Физика и наука в целом обычно не занимаются вопросом «почему» в связи с естественными явлениями – обычно изучается только «как». Дайте теорию, набор законов, и физические объекты с заданными свойствами – и наука расскажет, как они будут себя вести в рамках теории. Так и с гравитацией.
Веками ньютоновская гравитация была самой успешной теорией, описывающей силы, действующие на больших масштабах. Она говорила, что все объекты Вселенной, имеющие массу, притягивают все остальные массивные объекты. А сила притяжения пропорциональна массе обоих объектов и обратно пропорциональна расстоянии между ними.
Читать полностью »