Рубрика «Вселенная» - 10

image
Показанные здесь звёзды, галактики и скопления связаны гравитацией и не будут расширяться вместе со Вселенной

У расширения Вселенной длинная и поразительная история. Когда Хаббл впервые заметил взаимосвязь между расстоянием от нас до галактики и красным смещением её света, он сразу же понял, что это – последствия общей теории относительности Эйнштейна. Когда Хаббл объявил о своём открытии, Эйнштейн сразу же отрёкся от своей космологической константы – «дурацкого фактора», призванного держать Вселенную статичной – и назвал его своим величайшим промахом. Но в то время, как пространство между галактиками расширяется, атомы, люди и планеты сохраняют свой размер. Чем же это определяется? Наш читатель хочет выяснить:

Каков имеется в виду масштаб размеров, когда идёт речь о расширении Вселенной? Значит ли это, что планковская длина непостоянна? Растут ли орбиты атомов вместе с этим растяжением пространства или этому препятствует сильное взаимодействие?
Читать полностью »

Материя и энергия: ложная дихотомия - 1Частенько, читая статьи о Вселенной или о физике частиц, можно встретить фразу, упоминающую «материю и энергию» так, будто они – две противоположности, или два партнёра, или две стороны одной монеты, или два класса, из которых состоит всё остальное. Это всплывает во многих контекстах. Иногда можно увидеть, как поэтически описывают Большой взрыв в качестве момента возникновения всей «материи и энергии» Вселенной. Можно прочесть, что «материя и антиматерия аннигилируют в чистую энергию». И конечно, вспомним две величайших загадки астрономии – «тёмная материя» и «тёмная энергия».

Как учёный и специалист, пишущий на научные темы, я испытываю раздражение от такой терминологии, не потому, что она абсолютно неправильная, а потому, что такие разговоры вводят в заблуждение людей, не занимающихся наукой. Для физиков она мало что означает. Эти поэтические эпитеты относятся к тому, что чётко определено в математике и экспериментах, и двусмысленные определения просто коротко выражают длинные точные фразы. Но тех, кто не является экспертом, это очень запутывает, поскольку в каждом из контекстов используется своё определение материи, и своё значение слова «энергия» – иногда даже архаичное или просто неправильное. И любой из способов подразумевает, что всё существующее может быть либо материей, либо энергией – а это не так. На самом деле материя и энергия вообще относятся к разным категориям – это как говорить в одном предложении о яблоках и орангутангах, или о небесах и червях, или о птицах и пляжных мячах.
Читать полностью »

Многие из нас не осознают, что судьба Вселенной, управляемая законами Общей теории относительности, и начавшаяся с Большого взрыва 13,8 млрд лет назад, была предопределена с самого её рождения. Начальные условия – это гонка между первичным расширением, работающим на разбрасывание материи и энергии в стороны, и гравитацией, работающей на стягивание всего вместе, замедление расширения и, по возможности, сжатия Вселенной в коллапсе. Если мы знаем, как расширяется Вселенная, и как это происходило в прошлом, мы можем рассчитать, из чего она состоит и какова будет её судьба – но только, если мы способны точно измерить прошлое.

image
Читать полностью »

С Днём космонавтики! Сегодня — несколько интересных историй о том, как технологии меняют космическую индустрию на Земле и «там», наверху. :) Эту статью мы посвятили эффекту Аполлона. Как сказал бы Юрий Гагарин: «Поехали!»

Эффекту Аполлона посвящается - 1
Читать полностью »

В среду ночью 120 астрономов из 8 обсерваторий на четырех континентах начали первую попытку сделать фотографию черной дыры. Съёмка началась 5 апреля и продлится до 14 апреля этого года. Объектом наблюдения стали окрестности двух сверхмассивных черных дыры, одна в центре нашего Млечного Пути, другая в соседней галактике Messier 87. Первая близко, но маленькая в диаметре, вторая очень далеко, но громадная. Чью лучше разглядят — пока вопрос. Ближайшая к нам Стрелец A* (Sagittarius A*) находится в центре нашей галактики Млечного Пути на расстояние в 26 тысяч световых лет. Дальняя в 6 миллиардов раз больше массы нашего светила, поэтому горизонт событий вокруг неё больше. Стрелец А* массой в 1,5 тысячи раз меньше и умещается в пространстве, меньшем, чем объем внутри орбиты Меркурия.

Первый снимок черной дыры может примирить теорию относительности и квантовую физику - 1

В чем важность наблюдения объясняет Гопал Нараянан, профессор-исследователь астрономии в Университете Массачусетса в Амхерсте: «В основе общей теории относительности Эйнштейна лежит представление о том, что квантовая механика и общая теория относительности могут быть объединены, что существует великая, единая теория фундаментальных понятий. Горизонт событий черной дыры — именно то место, где это возможное объединение лучше всего изучать". Результаты мы узнаем только в 2018 году, когда компьютеры обработают полученные данные. В конце поста есть предполагаемое изображение, которое мы должны увидеть, если верна теория Энштейна.

Для наблюдения за горизонтами событий из разрозненных радиотелескопов, рассматривающих каждый свой участок неба, астрономы создали виртуальный радиотелескоп размером с Землю. 8 обсерваторий в 6 территориальных точках ведут съемку. Первый снимок черной дыры может примирить теорию относительности и квантовую физику - 2
Читать полностью »

image
Нам приписывают рождение чего-то вроде тяжёлого металла. Если это так, то нам срочно надо сделать аборт.
— Джинджер Бэйкер, основатель британской рок-группы Cream

Посмотрите вокруг себя. Внимательно оглядитесь вокруг. На всё, что вас окружает – камни, деревья, горы, небо, облака, Солнце, воду, всё живое.

Из чего всё это состоит?

Вселенная и тяжёлый металл - 2
Читать полностью »

Астрономы впервые обнаружили гравитационный выброс гигантской черной дыры из центра далекой галактики - 1

Ученые из НАСА зафиксировали уход гигантской черной дыры из центра своей галактики на расстояние в 35 тысяч световых лет. По мнению специалистов, это смещение, или, скорее, выброс может быть обусловлен сильнейшим возмущением гравитационного поля. Ранее астрономы наблюдали, как некоторые черные дыры удаляются на определенное расстояние от недавнего местопребывания. Но 35 тысяч световых лет — это действительно много. Случай выброса черной дыры массой в 1 миллиард масс Солнца из центра своей галактики удалось обнаружить при помощи телескопа «Хаббл».

Расчеты показали, что на уход черной дыры понадобилась энергия, которую могли бы выделить 100 миллионов сверхновых, взорвавшихся одновременно. Единственное правдоподобное объяснение тому, как это случилось, заключается в предположении, что в центре далекой галактики слились две черные дыры, в результате проявилось сильнейшее возмущение гравитационного поля, что и породило волну, которая очистила центр галактики.
Читать полностью »

Постоянная борьба, неутихающая битва за достижение успеха в негостеприимном окружении – вот цена всех великих достижений.
Орисон Свет Марден

Одно из величайших наших предположений, принимаемых во время изучения законов природы, состоит в том, что они на самом деле окажутся универсальными законами – безотносительно места и времени, в которое мы их изучаем.

image

Изучаем ли мы родную планету, нашу Галактику, ближайшие к нам галактики (как NGC 4522 на фото) или чрезвычайно удалённые от нас галактики (едва различимые на фоне), мы всегда предполагаем, что фундаментальным законам, управляющим Вселенной, в принципе всё равно, когда и как мы их измеряем.

Но ведь это может быть и не так.
Читать полностью »

image

Есть какое-то сверхъестественное сходство с началом нашей Вселенной – периодом космической инфляции, и определяющим конечную судьбу Вселенной ускоренным расширением тёмной материи. Поневоле начнёшь размышлять, не связаны ли они между собою. На этой неделе я выбрал вопрос читателя Эндрю Жилетта, спрашивающего:

Если верна вечная инфляция, может ли тёмная энергия быть предшественником возвращения к этому изначальному состоянию?

Это не только возможно, тёмная энергия вообще не зависит от правильности теории вечной инфляции. Начнём с этапа, предшествовавшего началу Вселенной и подготовившего его наступление: с космической инфляции.
Читать полностью »

Мы не знаем, как появляется звезда, но хотим узнать, как появляются 10 миллиардов звёзд
— Карлос Френк

Заглядывая в удалённые части Вселенной, мы смотрим в её прошлое. Чем дальше объект, тем дольше его свет шёл до наших глаз. И каждый раз, когда нам удаётся заглянуть дальше, чем получалось раньше, мы заглядываем в более глубокое прошлое – всё ближе к Большому взрыву.

image

Самое раннее из увиденного нами – это, конечно, реликтовое излучение, остаточное свечение от Большого взрыва. Когда мы наблюдаем это фоновое излучение, испущенное в то время, когда Вселенная окончательно остыла до температур, позволяющих формироваться атомам, мы получаем снимок Вселенной в возрасте 380 000 лет!
Читать полностью »


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