Рубрика «Вселенная» - 18

в 18:12, , рубрики: астрономия, Вселенная, космологическая константа, Научно-популярное, общая теория относительности, ото, спросите итана, тёмная энергия, физика

Вселенная, 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.

Спросите Итана №59: что такое тёмная энергия? - 1

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 »

в 14:40, , рубрики: астрономия, Вселенная, Научно-популярное, спросите итана, тёмная материя, физика, чёрные дыры

Тёмной материи во Вселенной в пять раз больше, чем обычной. Но как это влияет на чёрные дыры?

Одного дня достаточно, чтобы мы выросли, или, наоборот, уменьшились.
— Пауль Клее

Хотите верьте, хотите – нет, но цитата подходит как к чёрным дырам, так и к людям. Иногда чёрная дыра может несказанно прирасти, а иногда – потерять больше массы-энергии, чем приобрела. На этой неделе статья посвящается вопросу Майкла Бута, который затрагивает не только этот аспект чёрных дыр, но и более тёмную их сторону:

Поскольку тёмная материя взаимодействует с барионной только через гравитацию, и поскольку тёмной материи существует в 5 раз больше, чем барионной, 5/6 чёрных дыр должны содержать тёмную материю. Сообщает ли нам эта информация что-либо полезное касательно чёрных дыр?

Отвечая на этот вопрос, нужно рассмотреть много аспектов, так что начнём мы с описания того, что такое чёрная дыра, и с того, что наша планета ею не является.

Спросите Итана №56: состоят ли чёрные дыры из тёмной материи? - 1

Если взять такую планету, как Земля, у неё есть огромное количество гравитационной энергии, удерживающее нас на поверхности. Чтобы убежать от гравитационного поля планеты, нам необходимо достичь огромных скоростей порядка 11 200 м/с. Гравитационное поле в фотосфере Солнца гораздо сильнее, там нужно двигаться со скоростью порядка 618 000 м/с, чтобы вырваться из его гравитационного поля. Это большие скорости, но достижимые.
Читать полностью »

в 19:13, , рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, космическая инфляция, Научно-популярное, спросите итана, физика

Как характерная черта, основанная на наблюдении космической инфляции, может провозгласить научную революцию века (18 марта 2014 года)

Несмотря на название, Теория большого взрыва – это вообще не теория взрыва. Это теория последствий взрыва.
— Алан Гут

Когда вы представляете себе начало Вселенной, вы, наверно, думаете о горячем, плотном состоянии, наполненном материей и излучением, которое невероятно быстро расширяется и охлаждается (и, кстати, так всё и было). Но чего нельзя сделать – так это экстраполировать назад до произвольно горячего и плотного состояния. Вы можете думать, что без проблем пройдёте назад по времени, до «сингулярности» с бесконечными температурой и плотностью, когда вся энергия Вселенной была сжата в единую точку – но это не соответствует действительности.

Доказательство существования Вселенной до Большого взрыва - 1

Одна из замечательных особенностей Вселенной состоит в том, что излучение, зародившееся в то время, всё её существует. Оно претерпевало отражения от заряженных частиц во времена Вселенной, бывшей юной, горячей и ионизированной (а это продлилось в течение 380 000 лет). Когда Вселенная стала электрически нейтральной (когда материя впервые сформировала нейтральные атомы), оставшееся от Большого взрыва излучение устремилось по прямой, не прерываемое этой нейтральной материей.
Читать полностью »

в 8:02, , рубрики: big rip, астрономия, Большой Взрыв, большой разрыв, Вселенная, Научно-популярное, спросите итана, судьба вселенной, физика

Самая страшная из всех судеб Вселенной, приводящая к полному уничтожению всего, что было и что будет

Почему это необходимо — быть такими одинокими? Столько людей живет в этом мире, каждый из нас что-то жадно ищет в другом человеке, и все равно мы остаемся такими же бесконечно далекими, оторванными друг от друга. Почему так должно быть? Ради чего? Может, наша планета вращается, подпитываясь людским одиночеством?
— Харуки Мураками

Вокруг нас существует огромная Вселенная, тянущаяся на сотни миллиардов световых лет, содержащая не менее триллиона галактик. Возможно, что Вселенная, размеры которой превышают наблюдаемую её часть, бесконечна. Но что случится с ней в будущем? Среди ваших отличных вопросов и предложений, отправленных на этой неделе, для ответа в нашей колонке был выбран вопрос Джеффа Харриса, который спрашивает:

Когда-то я читал статью в New York Times про нечто под названием «Большой разрыв». Они указали, что ускоряющееся расширение Вселенной приведёт к тому, что галактики не смогут взаимодействовать друг с другом, атомы не смогут сформироваться, и материя «испарится». Принимая во внимание текущую скорость расширения, возможен ли такой исход? Каковы будут основные стадии этого Большого разрыва, и через какое время от текущего они будут происходить?

Если вам интересна судьба Вселенной, вам надо вернуться к Большому взрыву и проследить, как она развивалась до сегодняшнего дня.

Спросите Итана №53: что такое Большой разрыв? - 1

На ранних стадиях, 13,8 миллиардов лет назад, Вселенная была горячей, плотной, почти идеально однородной и очень быстро расширялась. Поскольку Вселенная очень массивна, параллельно на неё действовало гравитационное притяжение, замедлявшее расширение, противодействовавшее ему, и, возможно, способное когда-нибудь обратить его. Последнее зависит от трёх вещей: начальной скорости расширения, общего количества материи и энергии во Вселенной, и типа и пропорций присутствующих видов энергии.

Долгое время считалось, что у Вселенной есть три варианта развития:
Читать полностью »

в 19:06, , рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, инфляция вселенной, космологическая постоянная, Научно-популярное, расширение вселенной, спросите итана, физика

Родись мы на пару миллиардов лет раньше, мы бы об этом не знали

В конце концов, “Вселенная” — это гипотеза, как и “атом”, и ей надо дать свободу обладать свойствами, делать противоречивые и невозможные для конечной материальной структуры вещи.
-Уильям де Ситтер

Уже год еженедельно я прошу вас отправлять мне вопросы и предложения, и я выбираю те, что мне понравились для еженедельной колонки “Спросите Итана”. Мы обращались к темам от мельчайших до крупнейших масштабов, от земных дел до космических, и от начала Вселенной до её конца. На этой неделе меня спрашивает Хемза Азри по поводу вот чего:

Пытаюсь узнать, есть ли новые данные наблюдений по поводу фазы ускорения Вселенной! Когда оно началось?

Поговорим о Вселенной и её расширении.

image

Меньше 100 лет назад мы узнали, что спиральные туманности в нашем небе — это не протозвёзды, возникающие в нашей галактике, а целые галактики, находящиеся от нас на расстояниях от миллионов до миллиардов световых лет. Почти сразу же мы поняли, что существует удивительная связь между расстоянием до галактики и её скоростью движения относительно нас.
Читать полностью »

в 18:36, , рубрики: астрономия, барионы, Большой Взрыв, Вселенная, закон сохранения барионных чисел, лептоны, Научно-популярное, спросите итана, физика

Если в начале существования Вселенной в ней было одинаковое количество материи и антиматерии, почему в сегодняшнем космосе материя доминирует?

Вы можете не чувствовать себя очень мощным, но если вы — взрослый человек среднего размера, в вашем скромном теле содержится не меньше 7 × 1018 Дж потенциальной энергии — её было бы достаточно, чтобы вы могли взроваться с мощностью тридцати очень больших водородных бомб, если бы вы знали, как освободить её и если бы вам это было очень нужно.
— Билл Брайсон

В конце недели я выбираю лучший из ваших вопросов для колонки “спросите Итана”, и на этой неделе честь предоставляется Джастину Старру, который спрашивает:

Насколько я понимаю, в зарождавшейся Вселенной были равные части материи и антиматерии, в результате чего происходила серьёзная аннигиляция. И как же материя в результате победила?

Джастин спрашивает об одной из величайших нерешённых загадок Вселенной.

Подумайте об этих двух вроде бы противоречащих друг другу фактах:
Читать полностью »

в 12:27, , рубрики: астрономия, большое сжатие, Большой Взрыв, Вселенная, Научно-популярное, физика, чёрные дыры

Учитывая, что вся эта материя и вся энергия были так тесно собраны в одном месте, и были такими плотными в момент Большого взрыва – почему же Вселенная не реколлапсировала?

“Es ist immer angenehm, über strenge Lösungen einfacher Form zu verfügen.” (Всегда приятно иметь в своём распоряжении точное решение в простом виде)
– Карл Шварцшильд

Даже если бы вы знали все законы физики во всех местах Вселенной в любой момент, этого всё равно было бы недостаточно для предсказания текущего состояния Вселенной. Поскольку, хотя законы физики устанавливают правила эволюции системы, для старта ей всё ещё требуется набор начальных условий. На этой неделе наш выпуск посвящён вопросу Адреаса Лаузера, который спрашивает:

Хотя у меня нет особых сомнений в том, что теория Большого взрыва корректна, или, как вы бы сказали, неплохо аппроксимирует произошедшее, есть одна вещь, о которой я размышляю, когда думаю об этой части космологии. Есть ли объяснение тому, что Вселенная не превратилась сразу в чёрную дыру? Полагаю, что изначальная её плотность была гораздо выше предела Шварцшильда.

Мы уже обсуждали этот вопрос, но вам нужны дополнительные детали и ответ получше, чем я тогда давал. Вернёмся к моменту рождения самой успешной теории гравитации, ОТО, на 100 лет назад.
Читать полностью »

в 16:40, , рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, Научно-популярное, тёмная материя, тёмная энергия

Нам неизвестна природа ни тёмной материи, ни тёмной энергии, составляющих 95% нашей Вселенной. Значит ли это, что теория Большого взрыва подлежит сомнению?

Если в вашей теории есть бесконечности – именно в этих местах она и перестаёт описывать реальность. Если космос родился из Большого взрыва, и при этом бесконечен, нам приходится верить, что он мгновенно стал бесконечно большим. А это абсурд.
— Жанна Левин

Это в некотором роде чудо, что несмотря на все наши знания, добытые с помощью научных исследований, мы всё ещё сталкиваемся с вопросами, на которые у нас нет ответов. И каждую неделю вы стараетесь огорошить меня в моей еженедельной колонке своими вопросами и предложениями. На этой неделе читатель jlnance спрашивает:

Учёные уверены, что понимают эволюцию Вселенной прямо от самого начала большого взрыва. И они уверены, что Вселенная состоит из тёмной материи, чей состав неизвестен, и что её динамика управляется тёмной энергией, которая также изучена слабо (это что,- новая сила?)

И как же тогда возможно сделать экстраполяцию до Большого взрыва, если о материи и силе во Вселенной известно так мало?

Это важный вопрос, которы стоит себе задавать каждый раз после получения новых фактов: “Правилен ли теперь наш старый образ мышления?” Давайте выясним.
Читать полностью »

в 9:40, , рубрики: астрономия, Большой Взрыв, Вселенная, инфляция, Научно-популярное, спросите итана

Читатель спрашивает:

Мне 44 года, и с самого детства меня интересовал следующий вопрос. От микромира до макромира, везде вокруг нас мы наблюдаем вращение – электроны вокруг ядра, луны вокруг планет, планеты вокруг звёзд, звёзды вокруг галактических центров (как я думаю). Вращаются ли вокруг чего-либо галактики? Если да, то вокруг чего? А прочтя "Спросите Итана №45", я подумал — не вращаются ли вселенные вокруг чего-либо? Можно ли это как-то узнать?

Тут сразу много вопросов, поэтому начнём с самого начала.

image

До того, как Вселенная заполнилась материей, излучением, нейтрино, тёмной материей или любыми другими частицами, она очень быстро расширялась. Энергия, содержавшаяся в ней, была присуща самому пространству-времени. Это был начальный период инфляции, который мы называем Большим взрывом, и который привел к появлению того, что мы называем нашей Вселенной. В это время происходили квантовые флюктуации, но они не могли взаимодействовать друг с другом из-за слишком быстрого расширения, несмотря на то, что происходили со скоростью света. Судя по всему, расширение было равномерным и шло во все стороны.

По окончанию инфляции присущая пространству-времени энергия преобразовалась в материю, антиматерию и излучение, и эти флюктуации привели к появлению очень плотных и очень разреженных регионов в быстро расширяющейся Вселенной.
Читать полностью »

в 14:11, , рубрики: атеизм, Вселенная, креационизм, наука, Научно-популярное, процесс познания, теизм
А если нет, как договориться с теми, кто считает, что должны?

Невежество — не такая уж редкость, мисс Давар. Чем дольше я живу, тем больше я склоняюсь к мысли, что это – естественное состояние сознания. Многие будут бороться за её неприкосновенность, а потом ожидать от вас восхищения их попытками.
— Брэндон Сандерсон

За всё время ведения блога с ответами на ваши вопросы я не отказывался беседовать на любые темы, связанные с наукой, но я ещё никогда не получал вопроса, а точнее, не поднимал темы, подобной той, что была поднята в письме моего читателя, которое я привожу далее:

В молодости я склонялся к креационизму и теории молодой Земли. Постепенно я перешёл к принятию эволюционной биологии. Я узнал, что правда, полученная из разных областей знания, может существовать бесконфликтно. А если есть конфликт – это значит, что мы что-то упускаем.

Здесь я сократил письмо читателя, но включил в него последнюю реплику. Возможно, я открываю ящик Пандоры, и эта тема может оскорбить многих из вас, но как говорится: кто не рискует, тот не пьет шампанского. Давайте-ка начнём.

image

Входя в этот мир, мы встречаемся с огромным количеством новых стимулов – целая Вселенная опыта. И конечно, все, кто когда-то были детьми, подтвердят, что это воздействие ведет к бесконечным вопросам. «Что это?», «почему?», «зачем?», и так далее. И даже самые образованные из нас бывают довольно быстро загнаны в тупик, где нет определённых ответов, известных нам.

Как же выходить из этой ситуации?
Читать полностью »

1...10...171819...25
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js