Рубрика «спросите итана» - 15

Читатель спрашивает:

Не могли бы вы объяснить подробнее теорию мультивселенной? Будут ли в разных вселенных разные законы? Или у них всех будут некие фундаментальные законы? Или это всё будет одновременно? Исходят ли они из центра нашей Вселенной, или каждая из них имеет свою точку большого взрыва?

Тут задано сразу много вопросов, поэтому начнём с основ – со Вселенной, которую мы знаем и любим.

Каждая точка в этом видео – это галактика, содержащая от миллионов до триллионов звёзд. Крупнейшие имеют массу, в тысячи раз превосходящую массу Млечного пути. И при всём при том этот «полёт» показывает нам лишь 0,0002% всех галактик, из тех, что видны нам.
Читать полностью »

Я предпочту острую критику от умного человека, чем бездумное одобрение толпы
Иоганн Кеплер, 1601

Редактор RealClearScience спрашивает:

Означает ли факт уменьшения орбит (например, у двойных звёзд), что с законами Ньютона и Кеплера что-то не так? Объясняет ли этот процесс теория относительности?

Давайте вернёмся к началу и пройдёмся по истории, начиная с законов Ньютона и Кеплера.
Читать полностью »

В 1887 году двое учёных решили измерить, как влияет на скорость света движение Земли. То, что они не обнаружили, в результате изменило мир.

image

Выводы, очень странные выводы, возникают с удивительной лёгкостью: доказательство бесспорно. Но при этом выглядит это так, будто он достиг результатов лишь силой своей мысли, не слушая мнения других. Именно это он и сделал.
— Сноу о работе Эйнштейна от 1905 года.

Мы любим научные успехи – люди, эксперименты и теории, которые рассказывают о новых феноменах, законах физики и способах зарождения Вселенной. Но эти достижения рождаются не в вакууме. Они происходят потому, что существует необходимость в изобретении чего-то нового тогда, когда текущие наши представления уже не могут объяснить некий феномен или результат. Вопрос этой недели:

А ты писал что-нибудь про «Самый знаменитый провалившийся эксперимент» Майкельсона-Морли? Мне кажется, что он очень важен для понимания процесса развития науки, и он начал волну исследований, приведших к квантовой механике и особой теории относительности.

Не писал, а ведь должен был. Давайте для начала вернёмся ко второй половине 19-го века.

image

Гравитация стала первой из изученных сил, когда Ньютон выдвинул в 17-м веке свой закон всемирного тяготения. Он объяснил движения тел на Земле и в космосе. Через несколько десятков лет, в 1704 году, он также выдвинул корпускулярную теорию света, которая утверждала, что свет состоит из частиц, что они твёрдые и не имеют массы, и что они двигаются по прямой, если только что-либо не заставит их отразиться, преломиться или дифрагировать.
Читать полностью »

Нам нравятся все эти удивительные истории. Воображение помогает вызывать к жизни героев этих историй.
— Дэниел Тэммет

Читатель спрашивает:
Недавно стало известно, что Стрелец A* в этом году встретится с облаком газа, и есть вероятность, что она превратится в квазар.

Я думаю, что нет, из-за своего размера – но не знаю, как это аргументировано доказать, не являясь астрофизиком. Скажите, Итан, не настанет ли нам всем конец, когда во все стороны побегут высокоэнергетические лучи почти по всему электромагнитному спектру, вместе с релятивистскими струями?

Пояснение из Вики: Стрелец A* (лат. Sagittarius A*, Sgr A*; произносится «Стрелец А со звездочкой» — компактный радиоисточник, находящийся в центре нашей галактики, входит в состав радиоисточника Стрелец А. Излучает также в инфракрасном, рентгеновском и других диапазонах. Представляет собой сверхмассивный объект (вероятно, чёрную дыру), окружённый горячим радиоизлучающим газовым облаком диаметром около 1,8 пк. Расстояние до радиоисточника составляет около 26 тыс. св. лет, масса центрального объекта — 4,3*106 солнечных.

Для начала рассмотрим то, что у нас есть.

image

Это вид на центр нашей галактики, составленный наложением нескольких изображений, полученных в разных диапазонах, включая рентгеновское излучение, видимый и инфракрасный свет. Самый центр галактики – наиболее густонаселённое место из всех, что мы можем найти и в миллионе световых лет в любую сторону от нас. Внизу я максимально увеличил центр галактики на картинке.

image

Если мы будем рассматривать только звёзды и их движение, мы сможем сделать важный вывод по поводу гравитации в этой точке пространства – звёзды двигаются по замкнутым эллиптическим орбитам (в трёх измерениях), вокруг некоего центра.
Читать полностью »

И они не увидят, что скрывает мгла, если Солнце потускнело, а Луна умерла.
— Дж.Р.Р.Толкин

Читатель спрашивает:

В далёком будущем нашей Солнечной системы, по твоим словам, когда Солнце начнёт расширяться, «система Земля/Луна будет вытолкнута наружу, и избежит участи наших соседей с внутренних орбит». Не мог бы ты объяснить, почему?

Начнём с сегодняшнего дня и поговорим о том, что нас ждёт в будущем.

image

Это наше Солнышко. Огромный плазменный шар 1,4 млн. км. в диаметре. На таком диаметре вы могли бы разместить вплотную друг к дружке 109 планет Земля. С каждой секундой в Солнце 4 × 10^38 протонов превращаются в гелий, то есть более 4 млн. тонн массы превращается в энергию (E = mc^2).

И хотя оно такое большое и горячее в области ядра, у него достаточно топлива для поддержания горения в течение 10-12 млрд. лет. К текущему моменту прошло уже 4,5 млрд. лет. Но даже и за это время с Солнцем будут происходить небольшие изменения.
Читать полностью »

image

Человек обожает компанию – даже если это всего лишь свечка.
— Георг Кристоф Лихтенберг

Читатель спрашивает:

Я так понимаю, что звёзды с массой равной солнечной сжигают в ядре водород в течение нескольких миллиардов лет, пока не сформируется гелиевое ядро, и звезда не отклонится от главной последовательности. Но ведь ядро должно было формироваться атом за атомом с самого начала жизни звезды. А массивные звёзды не создают железные ядра одномоментно – формирование этих ядер занимает время. Как же на самом деле происходит эволюция звёзд?

Давайте-ка погрузимся в новорожденную звезду и посмотрим, что происходит внутри.

image

В молодом звёздном кластере, таком, как NGC 265 на картинке выше, присутствуют звёзды различных масс – от массивных и самых горячих классов О и В, которые в сотни раз массивнее Солнца, до самых маленьких, красных и тусклых звёзд М-класса.

Что придаёт звёздам цвет и яркость?
Читать полностью »

image

Увидят нас, как сверху мы им машем.
«Спускайтесь вниз»,– они тогда нам скажут.
Но с высоты такой прекрасный вид.
«Спускайтесь вниз». А мы тут постоим.
– The Postal Service

Читатель спрашивает:

Если б вы могли прыгнуть в Enterprise или Millennium Falcon, или какой-то другой ваш любимый космический корабль, передвигающийся быстрее света – в какое место Млечного Пути вы бы отправились, и на что бы хотели посмотреть?

Сразу скажу – мой любимый корабль будет Enterprise, без вариантов.

image

Даже будучи привязанной к нашей галактике, эта научная фантастика лучше всех других совпадает с моими мечтами о том, как человечество сможет путешествовать в космосе автономно и мирно. Конечно, фантазии на тему космических ковбоев в Firefly, повстанцев из Star Wars и драматическая сага космических изгоев Battlestar Galactica имеют свои, особенные привлекательные стороны. Но я бы более всего хотел оказаться на борту Enterprise D из ST:TNG.

Но куда бы я отправился? Есть множество отличных кандидатов, и ещё больше кажущихся интересными мест, которые на самом деле не так уж и интересны.
Читать полностью »

image

Мудрый человек смотрит в космос, и он знает, что нет никаких ограничений
— Лао Цзы

Читатель спрашивает о тех вещах, которые лежат за пределами эйнштейновской теории относительности:

Из-за расширения Вселенной существует горизонт событий, за который мы не можем проникнуть. Известно, что существует по меньшей мере одна разумная жизнь. Допустим, что в далёкой галактике есть ещё одна. Их горизонт имеет такой же размер. И со своей точки зрения они могли бы наблюдать те части Вселенной, которые находятся за пределами нашего горизонта.

И вот они видят что-то и говорят: «Интересно, давайте расскажем об этом всем». Они отправляют сигналы с этой информацией. Мы их принимаем, декодируем, и тогда мы узнаём что-либо о том, что лежит за пределами нашего горизонта. Возможно ли это теоретически, или я где-то ошибся?

Очень интересная возможность. Давайте рассмотрим её подробнее.

image

С одной стороны, мы можем проследить прошлое Вселенной до самого её начала, до Большого взрыва 13,8 млрд. лет назад. У нас есть изображения Вселенной возрастом в 380000 лет, запечатлённое при помощи фонового излучения:
Читать полностью »

image

Создаваемое в красоте, с благими и правдивыми намерениями, будет существовать вечно.
— Денис Уэйтли

Читатель спрашивает:

Я люблю смотреть на фотографии Млечного Пути, сделанные с большой выдержкой. Также я люблю фотографии галактик – и более всего мне нравится Андромеда. Я читал, что она довольно большого размера, хотя её рукава и довольно тусклы. Вопрос: почему галактику Андромеды никогда не видно на фотографиях Млечного Пути?

Вот, о чём он говорит.

image

Делая большое количество фотографий ночного неба с длинной выдержкой, либо с линзами большой апертуры, или же с очень чувствительной матрицей (или одновременно), можно получить хорошую картину большой порции ночного неба. Затём её можно сшить вместе в панораму. В результате получается красивая картинка ночного неба, в которой часто главным героем становится Млечный Путь.

С другой стороны, существует галактика Андромеды, которая даже больше, чем наша, и она – наш ближайший сосед, находящийся на расстоянии всего 2 миллиона световых лет.
Читать полностью »

image

Есть 364 дня, когда ты можешь получить подарок не на день рождения, и только один – для подарков на день рождения, знаешь ли.
— Льюис Кэрролл

Читатель спрашивает:

Среди моих 1434 фейсбучных френдов сегодня ни у кого нет дня рождения. Каковы шансы такого события, если в году 365,25 дней?

Предположим, что все ваши друзья родились после 1 марта 1900 года.

image

За последние 114 лет каждые 4 года случался високосный год. Предположив, что все знакомые родились в совершенно случайные дни и года, получим, что есть 4 шанса из 1461, что они родились в любой день, кроме 29 февраля, и 1 шанс из 1461, что они родились 29 февраля.

Давайте посчитаем шансы того, что у произвольного количества ваших друзей сегодня нет дня рождения. Начнём с одного.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js