Новости науки
Повышение затрат на противоастероидную оборону нашей планеты может дать лишь незначительный эффект, согласно одному немецкому планетологу.
Александр Дойч, профессор планетологии из Мюнстерского университета, Германия, объяснил, что сравнительно небольшой метеор, который взорвался над Челябинском в феврале, в любом случае прошёл бы незамеченным, даже мимо детекторов, построенных с использованием самых современных технологий.
«Проблема в том, что даже если они будут использовать оснащённые по самому последнему слову техники обсерватории, они не смогут обнаружить мелкие снаряды, но с другой стороны, эти мелкие снаряды не очень опасны, и в наше время у астрономов есть определённая уверенность в том, что по крайней мере самые крупные из астероидов у них под контролем, — сказал Дойч 9 апреля на новостном брифинге Генеральной ассамблеи Европейского союза наук о Земле. — Я не думаю, что дополнительные затраты приведут к существенному положительному эффекту».
Источник
ЕРЕВАН, 10 апр - Новости-Армения. Ученые обнаружили новый источник опасности для авиалайнеров и их пассажиров - так называемые "темные молнии", которые испускают гамма-излучение и потоки заряженных частиц, опасные для людей и электроники самолетов, пишет РИА Новости.
"Это очень экзотический тип грозовых электрических разрядов, они почти незаметны глазу и похожи на пурпурно-голубые светящиеся области в облаках размером около километра", - сказал Джозеф Дуайер (Joseph Dwyer) из Технологического института Флориды, представивший результаты своего исследования на конференции Европейского геофизического союза в Вене.
По его словам, "темные молнии" были замечены из космоса - спутники зафиксировали исходящие от них вспышки гамма-излучения. Помимо гамма-излучения темные молнии являются мощным источником электронов и их античастиц - позитронов.
"Дозы, которые получат пассажиры и экипаж самолета, оказавшегося в неподходящем месте в неподходящее время, сопоставимы с дозой, которую получают пациенты при томографии всего тела", - отметил Дуайер. Вместе с тем, он подчеркнул, что это событие маловероятно, поскольку пилоты самолетов стараются избегать грозовых зон.
Профессор итальянского Национального института астрофизики Марко Тавани (Marco Tavani), в свою очередь, отметил, что опасность для электроники самолетов несет не само гамма-излучение, а поток нейтронов, которые оно вышибает из атомов конструкции самолета. "Этот поток может представлять опасности для оборудования, мы предлагаем создать систему предупреждения об этих угрозах", - сказал он. -0-
АР
Возникающее в магнитосфере Земли мощное радиоизлучение можно использовать для просвечивания других планет, заявили российские ученые на конгрессе Европейского геофизического союза в Вене.
"Рентгеновские вспышки на Солнце сопровождаются мощными корональными выбросами массы - в виде плазменных облаков, состоящих из миллионов тонн заряженных частиц, ионов и электронов. При торможении плазменных облаков в магнитном поле Земли в зоне полярных сияний испускается мощное спорадическое радиоизлучение в километровом диапазоне длины волн", - рассказал один из авторов проекта, сотрудник Института радиотехники и электроники РАН Александр Павельев.
Ученый отметил, что спорадическое радиоизлучение может также генерироваться солнечным ветром в магнитном поле других планет, что было обнаружено во время пролета американских зондов Вояджер вблизи Сатурна.
Частота радиоволн, испускаемых магнитосферой в полярных регионах Земли во время прихода корональных выбросов, составляет около 300 килогерц, а мощность излучения достигает десятков мегаватт.
"Радиоволны этого диапазона частот могут зондировать грунт планет на глубину до десяти километров", - рассказал Павельев. Он отметил, что для зондирования Луны с помощью этого естественного радиоисточника понадобится спутник на окололунной орбите, на котором будет установлена приемная антенна.
"С помощью этого метода мы сможем значительно лучше изучить геологическое строение Луны, а также других небесных тел", - заключил ученый.
Напомним, в начале апреля японское аэрокосмическое агентство предложило всем желающим записать их имена, послания и фотографии на электронный чип, который специалисты отправят вместе с зондом Хаябуса-2 к астероиду в 2014 году.
Столкновения между галактиками — довольно распространённое явление. На самом деле, почти каждая из галактик участвовала в одном или более столкновениях за время своего существования. Одним из примеров может послужить наша галактика Млечный путь, направляющаяся к галактике Андромеды, нашему ближайшему галактическому соседу, со скоростью около 50 километров в секунду, чтобы столкнуться с ней примерно через миллиард лет.
Группа исследователей из Гарвардо-Смитсоновского астрофизического центра использовала результаты новейших наблюдений 31 взаимодействующей галактики, расположенной в четырнадцати системах, чтобы провести первый систематический анализ распределения энергии во взаимодействующих галактиках в широком спектральном диапазоне.
Изученные астрономами объекты включают все этапы взаимодействия галактик, начиная от ранних стадий, на которых взаимодействие ещё только начиналось, и вплоть до финальных состояний, когда эффекты взаимодействия уже проявились в полной мере.
Результаты продемонстрировали, что при столкновении в галактиках увеличивается частота звездообразования, однако не настолько сильно, как ожидалось. Учёные говорят, что это может быть связано с недостаточной репрезентативностью выборки, обусловленной малочисленностью исследованных объектов.
Источник
Странный зелёный космический камень, провозглашённый первым обнаруженным метеоритом с Меркурия, может оказаться слишком старым для того, чтобы прибыть с ближайшей к Солнцу планеты Солнечной системы, говорят некоторые исследователи.
В прошлом месяце учёные объявили, что метеорит с глубоким зелёным оттенком NWA 7325 имеет много общих химических особенностей с Меркурием и выдвинули предположение о том, что космический гость может происходить с этой небольшой, раскалённой планеты.
Но преклонный возраст NWA 7325 — ему, предположительно, не менее 4,5 миллиарда лет — бросает некоторую тень сомнения на эту гипотезу, подчёркивают некоторые учёные, ссылаясь на спутник Земли Луну для доказательства своей точки зрения.
«Луна начала кристаллизоваться 4,5 миллиарда лет назад, но у нас нет метеоритов с Луны возрастом 4,5 миллиарда лет, потому что они все разбились вдребезги во время Поздней тяжёлой бомбардировки», — сказал метеорит по экспертам Ранди Кротов из Вашингтонского университета, Сент Луис. — То же самое должно было происходить и на Меркурии. Я сомневаюсь, что этот камень мог сохраниться с тех пор».
Источник
Квантовая запутанность была метко окрещена Альбертом Эйнштейном как «spooky action at distance» («загадочное взаимодействие на расстоянии»), однако до сих пор эксперименты, исследовавшие этот таинственный феномен, были ограничены сравнительно небольшими дистанциями на Земле.
В новой научной работе, опубликованной вчера, 9 апреля, в журнале New Journal of Physics, исследователи предложили использовать Международную космическую станцию, чтобы проверить, ограничено ли проявление этого эффекта земными расстояниями, или же взаимодействие сохраняется и на дистанциях космического масштаба. Кроме того, эти опыты могут помочь учёным разработать первую глобальную квантовую коммуникационную сеть.
Планы исследователей включают постановку так называемого эксперимента Белла, в котором проверяется теоретическое противоречие между предсказаниями квантовой механики и классической физики, а также постановку ключевого эксперимента по квантовой передаче данных, который будет использовать МКС как промежуточную точку для дальнейшей передачи ключа шифрования.
Суть эффекта квантовой запутанности состоит в том, что измерение параметров одного из пары фотонов влияет на результаты измерений параметров его компаньона, вне зависимости от расстояния, которым разделены эти частицы.
В ходе нового исследования процессов растворения углерода в богатой железом магме и последующего его высвобождения, были поучены ценные сведения об эволюции атмосферы на Марсе и других землеподобных космических телах.
Состав атмосферы любой планеты определяется множеством разнообразных процессов, в том числе и процессами, протекающими глубоко под поверхностью планеты. Когда мантия планеты плавится и формирует магму, она растворяет в себе находящийся под поверхностью углерод. По мере того как магма продвигается к поверхности и давление падает, этот углерод высвобождается в форме газа.
На Земле углерод высвобождается в форме диоксида углерода, однако до настоящего времени учёным не было понятно, в какой форме высвобождается углерод на Марсе. Однако новое исследование, проведённое учёными из Института Карнеги, США, продемонстрировало, что высвобождение углерода на Марсе происходит преимущественно в форме метана и монооксида углерода.
Так как каждый из этих газов вызывает более сильный парниковый эффект, чем СО2, это открытие может свидетельствовать о том, что древний Марс был теплее, чем предполагалось, говорят исследователи.
Эта работа была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Хотя сегодня атмосфера Марса тонкая и разреженная — её плотность составляет примерно 1% от плотности земной атмосферы на уровне моря — но учёные склонны считать, что так было не всегда. В настоящее время марсианский ровер НАСА Curiosity нашёл однозначное подтверждение того, что атмосфера Марса покинула планету в прошлом — как и подозревали многие исследователи. Эти находки были озвучены вчера на Генеральной ассамблее EGU 2013, проходившей в Вене.
Инструмент Curiosity под названием Sample Analysis at Mars (SAM) на прошлой неделе провёл анализ образца атмосферы Красной планеты, используя процесс, концентрирующий газы из взятых проб. Эти результаты продемонстрировали четырёхкратное содержание более лёгкого изотопа аргона (аргон-36) по сравнению с тяжёлым (аргон-38).
Такое соотношение указывает на имевший место в прошлом процесс, который привёл к потере планетой преимущественно лёгкого изотопа аргона, например истечение газа из верхней части атмосферы в космическое пространство, сказали учёные миссии Curiosity.
Подробности о потере Марсом его атмосферы призвана выяснить готовящаяся в настоящее время к отправлению на Марс новая миссия MAVEN НАСА.
Источник
Исследователи под руководством Шуана Чжана (Shuang Zhang) из Бирмингемского университета (Великобритания) добились переключения направления поверхностного плазмонного поляритонапри помощи особым образом модифицированного материала. Сами разработчики называют полученную ими поверхность с прямоугольными наноотверстиями, ориентированными в определённом направлении, метаповерхностью. Благодаря её искусственной структуре удалось менять направление распространения плазмонных поляритонов, всего лишь меняя поляризацию света, падающего на метаповерхность.
Изображение полученной группой Шуан Чжана метаповерхности под сканирующим электронным микроскопом (иллюстрация Shuang Zhang). |
Напомним: поверхностные плазменные поляритоны (ППП) — это квазичастицы, возникающие при взаимодействии фотонов и электронов (поверхностных плазмонов) в металле при падении на него света. Они распространяются в виде поверхностной электромагнитной волны вдоль границы раздела сред и, в принципе, могут конвертироваться в фотоны, за счёт чего впоследствии из них можно реконструировать входящий свет. Для чего это нужно? Скорость ППП много ниже скорости света, а значит, радикально ниже у него и длина волны. Поэтому он может быть намного компактнее, чем оптические устройства, что перспективно в смысле интеграции оптических компонентов в современную сверхминиатюрную электронику на базе полупроводников.
Крохотные дыры на поверхности, созданные физиками, позволили входящему свету генерировать ППП с определённой задержкой по фазе, и вот как раз эта задержка прямо зависит от ориентации отверстий метаповерхности.
«Этот фазовый градиент разрушает симметрию возбуждения ППП вдоль двух противоположных направлений — а значит, мы можем создавать ППП с определённой длиной волны в единственном [управляемом] направлении», — объясняет Шуан Чжан. Заметим, что раньше о таком точном управлении ППП можно было только мечтать. Что особенно важно — поляризацией излучаемого света уже давно и успешно управляют, а электрооптические средства, при помощи которых это делают, весьма быстры, из чего следуют отличные перспективы их использования в наноплазмонике.
Сейчас учёные сосредоточены на создании управляемой по такому принципу электронной плазмонной микросхемы, и если она у них получится, то станет первой в своём роде.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Light: Science and Applications.
Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.
Фермионы Майораныявляются одновременно собственными античастицами. Чтобы быть такими истинно нейтральными частицами, они не только электрически индифферентны, но и лишены магнитного момента, барионного и лептонного чисел, изотопического спина, странности, очарования, прелести, истинности, цвета и т. п.
Из этого очевидно, что обнаружить их очень сложно, и понятно, почему многие физики рассчитывают на них как на компонент тёмной материи и объяснение феномена доминирования барионной материинад антиматерией.
Схема эксперимента и наблюдавшиеся дополнительные пики (здесь и ниже иллюстрации D. J. Van Harlingen et al.). |
Хотя предсказаны эти частицы были в 1937 году, первые признаки существования майорановских фермионов были полученыэкспериментально лишь в 2012-м, три четверти века спустя. Тогда при нулевом вольтаже в наноразмерном проводе появился ток — нечто с точки зрения логики вполне невероятное. Однако если майорановские фермионы в форме гибрида электрона и позитрона существуют и мы поместим их на противоположные концы провода, то в нём возникнет «безэлектронная дыра», которая и породила в прошлогоднем опыте короткоживущий ток. При всей успешности эксперимента это, конечно, не прямое обнаружение: из описанного выше очевидно, что найти фермион куда сложнее, чем даже легконогое нейтрино.
Теперь Дейл Ван Харлинген (Dale Van Harlingen) и его коллеги по Иллинойсскому университету в Урбане и Шампейне (США) сумели, как представляется, подтвердить то, что в прошлогоднем эксперименте были зафиксированы признаки именно фермионов. Авторы нынешней работы создали сходную экспериментальную установку, только проводок сделали ещё короче. А напряжение варьировали, то повышая, то снижая. Если фермионы Майораны существуют, теоретически они должны были породить квантовые волны, связанные с каждым из фермионов, и взаимное наложение этих волн (их интерференция) обязано показать два дополнительных пика в напряжении, не являющихся напрямую продуктом деятельности экспериментальной установки.
Так и вышло: на графике обнаружились два кратковременных скачка. «Это усиливает нашу веру в то, что это действительно физика, связанная с Майораной, — умеренно ликует Санкар Дас Сарма (Sankar Das Sarma), американский исследователь, предсказавший такой двойной пик в декабре 2012 года и обеспечивший тем самым теоретическую канву для рассматриваемого эксперимента. — Я пока не готов заявить, что поставлю всю свою зарплату на это, но я всё ближе к такой позиции».
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Подготовлено по материалам NewScientist.
Исследователи из Лидского университета, возможно, разрешили ключевую загадку, касающуюся того, как объекты из космоса дали начало жизни на Земле.
Хотя в настоящее время принято считать, что некоторые важные ингредиенты для жизни прибыли на нашу планету с метеоритами, бомбардировавшими раннюю Землю, учёные до сих пор не в силах были объяснить, как эти безжизненные камни трансформировались в строительные блоки для жизни.
Новое исследование демонстрирует, как химическое соединение, подобное аденозинтрифосфату (АТФ), который является источником энергии для земных организмов, могло образоваться в результате падения метеоритов, содержащих фосфор, на ранней Земле.
Учёные давно пытаются найти альтернативное химическое соединение, которое могло бы стать источником энергии для ранних жизненных форм, так как для использования АТФ требуются сложные ферменты, которых на ранней Земле быть никак не могло.
В своей новой работе исследователи смоделировали условия, существовавшие на Земле после столкновений с космическими объектами, и зарегистрировали образование пирофосфита — младшего брата пирофосфата, являющегося составной частью АТФ.
Учёные считают, что на ранней Земле пирофосфит выполнял функции АТФ для примитивной, так называемой «химической» жизни.
НАСА выбрало две новых недорогих миссии для запуска в 2017 г.: спутник для охоты за экзопланетами и эксперимент для размещения на Международной космической станции, который будет исследовать природу загадочных, сверхплотных нейтронных звёзд.
Миссии Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) были выбраны недавно НАСА по программе Astrophysics Explorer Program, и их стоимость составит до 200 миллионов долларов за спутник и около 55 миллионов долларов за эксперимент, предназначенный для размещения на МКС, объявили представители НАСА в пятницу, 5 апреля.
Космический аппарат TESS будет использовать массив из широкоугольных камер для сканирования близлежащих звёзд на наличие экзопланет, причём особое внимание будет уделяться поиску планет размером с Землю, лежащих в обитаемых зонах своих звёзд.
В отличие от своего летающего собрата, эксперимент NICER будет установлен на МКС, откуда он будет изучать источники космических лучей, что поможет учёным лучше понять нейтронные звёзды — сверхплотные остатки сгоревших звёзд.
Многие из недавно сформировавшихся звёзд окружены так называемыми протопланетными дисками. Протопланетный диск представляет собой вращающуюся массу из газа и пыли, которая может стать ядром развивающейся планетной системы.
Протопланетные диски могут превратиться в конечном итоге в планеты и астероиды. Однако то, как именно происходит такое превращение, останется загадкой для учёных до тех пор, пока они не смогут рассчитать параметры беспорядочного движения газов протопланетного диска, называемого турбулентностью.
Новое исследование, проведённое группой учёных во главе с Джейком Саймоном из Колорадского университета, при исследовании турбулентности столкнулось с двумя основными проблемами. Первая проблема — это построение корректной модели, ибо до сих пор подобные модели не были разработаны в достаточной мере, и это приводило к неопределённостям при их расчётах. Вторая проблема заключалась в так называемом эффекте Холла, суть которого состоит в том, что в некоторых областях протопланетных дисков электроны удерживаются магнитным полем, а ионы — нет.
«Наша модель позволила нам выяснить, что турбулентность чаще наблюдается у периферии диска, чем у его центра, — сказал Саймон. — Мы будем продолжать вести свои исследования, чтобы глубже разобраться в природе этого загадочного феномена».
Источник
Результаты наблюдений, проведённых космическим телескопом НАСА «Хаббл» в марте 2013 г., подтвердили теоретические предсказания, сделанные командой исследователей из Института физики и математики Вселенной им. Кавли о том, что жёлтый сверхгигант, обнаруженный рядом со сверхновой SN 2011dh, лежащей в знаменитой близлежащей галактике М51 — был именно той звездой, которая вызвала взрыв.
Согласно теории эволюции звёзд, объектами, порождающими сверхновые, чаще всего являются красные гиганты или голубые компактные звёзды, называемые звёздами Вольфа-Райе. Однако на месте вспышки сверхновой SN 2011dh исследователи обнаружили лишь жёлтого гиганта.
Несмотря на то, что некоторые учёные начали склоняться к гипотезе о том, что взрыв был вызван голубой компактной звездой-компаньоном жёлтого гиганта, астрономы из Института Кавли представили результаты своих расчётов, согласно которым за взрыв отвечал именно жёлтый гигант.
Последующие наблюдения продемонстрировали, что жёлтый гигант полностью исчез из виду, а голубая звезда-компаньон осталась на своём месте в целости и невредимости. Это стало важным аргументом в пользу версии, предложенной учёными из Института Кавли, полностью подтвердив предложенный ими сценарий.
Источник
Мы частенько говорим о том, что скорость света максимальна в нашей Вселенной, и что нет ничего, что могло бы двигаться быстрее скорости света в вакууме. И уж тем более — мы. Приближаясь к околосветовой скорости, объект приобретает массу и энергию, которая либо его разрушает, либо противоречит общей теории относительности Эйнштейна. Допустим, мы поверим в это и будем искать обходные пути (вроде создания варп-двигателя или будем разбираться в парадоксах квантовой механики), чтобы лететь к ближайшей звезде не 75 000 лет, а пару недель. Но поскольку мало кто из нас обладает высшим физическим образованием, непонятно: почему на улицах говорят, что скорость света максимальна, постоянна и равна 300 000 км/с?
Есть много простых и интуитивных объяснений, почему все так, но их можно начинать ненавидеть. Поиск в Интернете выведет вас на понятие «релятивистской массы» и на то, что она требует больше сил для ускорения объекта, который и так движется с высокой скоростью. Это привычный способ интерпретации математического аппарата специальной теории относительности, но он вводит многих в заблуждение, и особенно вас, наши дорогие читатели. Поскольку многие из вас (да и нас тоже) пробуют высокую физику на вкус, словно погружая один палец в ее соленую воду, прежде чем войти искупаться. В результате, Вселенная становится куда более сложной и менее красивой, чем является на самом деле.
Давайте обсудим этот вопрос с точки зрения геометрической интерпретации, которая согласуется с общей теорией относительности. Она менее очевидна, но немногим сложнее, чем рисование стрелочек на бумаге, поэтому многие из вас с полуслова поймут теорию, которая скрывается за абстракциями вроде «силы» и откровенного вранья вроде «релятивистской массы».
Во-первых, давайте определим, что такое направление, чтобы четко обозначить свое место. «Вниз» — это направление. Оно определяется как направление, в котором падают вещи, когда вы их отпускаете. «Вверх» — это направление, противоположное направлению «вниз». Возьмите в руки компас и определите дополнительные направления: север, юг, запад и восток. Все эти направления определяются серьезными дядями как «ортонормированный (или ортогональный) базис», но об этом сейчас лучше не думать. Давайте предположим, что эти шесть направлений являются абсолютными, поскольку они будут существовать там, где мы будем разбирать наш сложный вопрос.
А теперь давайте добавим еще два направления: в будущее и в прошлое. Вы не можете с легкостью двигаться в этих направлениях по собственному желанию, но представить их для вас должно быть достаточно просто. Будущее — это направление, где наступает завтра; прошлое — направление, где находится вчера.
Эти восемь основных направлений — вверх, вниз, север, юг, запад, восток, прошлое и будущее — описывают фундаментальную геометрию Вселенной. Каждую пару этих направлений мы можем назвать «измерением», поэтому мы живем в четырехмерной Вселенной. Другой термин для определения этого четырехмерного понимания будет «пространство-время», но мы постараемся избежать использования этого термина. Просто запомните, что в нашем контексте «пространство-время» будет равнозначно понятию «Вселенная».
Пожалуйте на сцену. Давайте посмотрим на актеров.
Сидя сейчас перед компьютером, вы находитесь в движении. Вы его не чувствуете. Вам кажется, что вы в состоянии покоя. Но это только потому, что все вокруг относительно вас тоже движется. Нет, не подумайте, что мы говорим о том, что Земля кружится вокруг Солнца или Солнце движется по галактике и тянет нас за собой. Это, конечно, так, но мы сейчас не об этом. Под движением мы имеем в виду движение в направлении «будущее».
Представьте, что вы находитесь в вагоне поезда с закрытыми окнами. Вы не можете видеть улицу и, допустим, рельсы настолько безупречны, что вы не чувствуете, едет поезд или нет. Поэтому, просто сидя внутри поезда, вы не можете утверждать, едете вы или нет на самом деле. Выгляните на улицу — и поймете, что пейзаж проносится мимо. Но окна закрыты.
Есть только один способ узнать, двигаетесь вы или нет. Просто сидеть и ждать. Если поезд будет стоять на станции, ничего не произойдет. Но если поезд движется, рано или поздно вы приедете на новую станцию.
В этой метафоре вагон представляет собой все, что мы можем увидеть в окружающем нас мире — дом, кота Ваську, звезды на небе и т.п. «Следующая станция — Завтра».
Если вы будете сидеть неподвижно, а кот Васька безмятежно спать свои положенные в сутки часы, вы не почувствуете движения. Но завтра обязательно придет.
Вот что значит двигаться в направлении будущего. Только время покажет, что правда: движение или стоянка.
Пока вам должно было довольно просто все это представлять. Возможно, сложно думать о времени как о направлении и уж тем более о себе — как о проходящем сквозь время объекте. Но вы поймете. Теперь включите воображение.
Представьте, что когда вы едете в своем автомобиле, случается что-то страшное: отказывают тормоза. По странному совпадению в тот же момент заклинивает газ и коробку передач. Вы не можете ни ускориться, ни остановиться. Единственное, что у вас есть — рулевое колесо. Вы можете изменить направление движения, но не его скорость.
Конечно, первое, что вы сделаете, это попытаетесь въехать в мягкий куст и как-нибудь аккуратно остановить автомобиль. Но давайте пока не будем пользоваться таким приемом. Просто сосредоточимся на особенностях вашего неисправного автомобиля: вы можете изменить направление, но не скорость.
Вот так мы движемся сквозь Вселенную. У вас есть руль, но нет педали. Сидя и читая эту статью, вы катитесь в светлое будущее на максимальной скорости. И когда вы встаете, чтобы сделать себе чайку, вы изменяете направление движения в пространстве-времени, но не его скорость. Если вы будете очень быстро двигаться по пространству, время будет течь немного медленнее.
Это легко представить, нарисовав пару осей на бумаге. Ось, которая будет идти вверх и вниз — это ось времени, вверх — значит в будущее. Горизонтальная ось представляет пространство. Мы можем нарисовать только одно измерение пространства, поскольку лист бумаги двухмерен, но давайте просто представим, что это понятие относится ко всем трем измерениям пространства.
Нарисуйте стрелку с начала оси координат, где они сходятся, и направьте ее вверх вдоль вертикальной оси. Неважно, насколько длинной она будет, просто имейте в виду, что у нее будет только одна длина. Эта стрелка, которая сейчас направлена в будущее, представляет собой величину, которую физики называют «четыре-скоростью». Это скорость вашего передвижения по пространству-времени. Прямо сейчас вы находитесь в неподвижном состоянии, поэтому стрелка направлена только в будущее.
Если вы хотите двигаться сквозь пространство — направо по оси координат — вам нужно изменить вашу четыре-скорость и включить горизонтальный компонент. Получается, вам нужно повернуть стрелку. Но как только вы это сделаете, вы заметите, что стрелка уже не так уверенно указывает наверх, в будущее, как до этого. Теперь вы движетесь сквозь пространство, но вам пришлось пожертвовать движением в будущем, поскольку стрелка четыре-скорости может только вращаться, но никогда не растягиваться или сжиматься.
Отсюда начинается знаменитый эффект «замедления времени», о котором говорят все, хоть немного посвященные в специальную теорию относительности. Если вы движетесь в пространстве, вы не движетесь во времени так быстро, как могли бы, если бы сидели на месте. Ваши часы будут отсчитывать время медленнее, нежели часы человека, который не движется.
А теперь мы подходим к разрешению вопроса, почему фраза «быстрее света» не имеет смысла в нашей вселенной. Смотрите, что происходит, если вы хотите двигаться по пространству как можно быстрее. Вы поворачиваете стрелку четыре-скорости до упора, пока она не будет указывать вдоль горизонтальной оси. Мы помним, что стрелка не может растягиваться. Она может только вращаться. Итак, вы увеличили скорость в пространстве насколько это возможно. Но стало невозможным двигаться еще быстрее. Стрелку некуда повернуть, иначе она станет «прямее прямого» или «горизонтальнее горизонтального». Вот к этому понятию и приравнивайте «быстрее света». Это просто невозможно, как накормить тремя рыбками и семью хлебами огромный народ.
Вот почему в нашей вселенной ничто не может двигаться быстрее света. Потому что фраза «быстрее света» в нашей вселенной эквивалентна фразе «прямее прямого» или «горизонтальнее горизонтального».
Да, у вас осталось несколько вопросов. Почему векторы четыре-скорости могут лишь вращаться, но не растягиваться? На этот вопрос есть ответ, но он связан с инвариантностью скорости света, и мы оставим его на потом. И если вы просто поверите в это, то будете чуть менее информированы по этому вопросу, чем самые блестящие физики, когда-либо существовавшие на нашей планете.
Скептики могут усомниться, почему мы используем упрощенную модель геометрии пространства, говоря об эвклидовых вращениях и кругах. В реальном мире геометрия пространства-времени подчиняется геометрии Минковского, а повороты являются гиперболическими. Но простой вариант объяснения имеет право на жизнь.
Как и простое объяснение тому, что такое бозон Хиггса.
Физикам удалось создать уникальный математический инструмент, который позволяет оценить форму объекта по акустическим колебаниям, то есть звукам, издаваемым им. Эта методика была применена для оценки формы Вселенной.
Для аспирантов в области физики Теяла Бхамре из Принстонского университета и Дэвида Аасена из Калифорнийского технологического института Вселенная предстала чем-то вроде гигантской вазы из пространства-времени, по которой периодически стучат квантовые флуктуации, вызывая энергетические сдвиги. Аспиранты проанализировали задачу зависимости акустических колебаний объекта от его формы, и создали инструмент, позволяющий определить форму объекта по звуку, который он издает.
Теория описывает геометрические свойства пространства-времени с помощью колебательных волн, объединяя особым образом квантовую теорию и общую теорию относительности. Применение нового инструмента позволит понять форму Вселенной и судить о ее глобальных параметрах – как звуки, издаваемые хрустальной вазой, когда по ней стучат ложкой, рассказывают нашему уху о толщине стенок и глубине.
Фотографии, полученные космическим аппаратом НАСА Mars Reconnaissance Orbiter, демонстрируют, как парашют, который помог вездеходу НАСА Curiosity совершить приземление на Марс прошлым летом, впоследствии изменил свои очертания на поверхности планеты.
Эти снимки были получены камерой High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), установленной на космическом аппарате НАСА Mars Reconnaissance Orbiter.
Семь снимков, сделанных камерой HiRISE между 12 августа 2012 г. и 13 января 2013 г. показывают, как парашют изменяет свою форму как минимум два раза под действием ветра.
Исследователи использовали камеру HIRISE для изучения большого количества разнообразных изменений, происходящих на Марсе. На первом снимке парашюта Curiosity, не включённом в эту серию, виден космический аппарат, свисающий с парашюта во время своего приземления на поверхность Марса.
Управление камерой HIRISE осуществляет Аризонский университет, расположенный в Туксоне, США. Проектами Mars Reconnaissance Orbiter Project и Curiosity руководит Лаборатория реактивного движения НАСА, расположенная в Пасадене, Калифорния.
Источник
Пилотируемые экспедиции на Марс долгое время оставались недостижимой целью для космических программ стран всего мира. Но теперь астронавты могут стать на шаг ближе к посещению нашего соседа по Солнечной системе, благодаря управлению термоядерным процессом — тем же процессом, который даёт энергию Солнцу и звёздам.
Исследователи из Вашингтонского университета и учёные из компании по строительству ракетных двигателей, базирующейся в Рэдмонде, строят компоненты ракеты с двигателем на термоядерной тяге, призванным устранить множество препятствий на пути к путешествию в глубокий космос, включающих большую продолжительность и высокую стоимость путешествия, а также опасность такого полёта для здоровья астронавтов.
По оценкам НАСА путешествие к Марсу и обратно должно занять, с учётом современного технологического уровня, около 4-х лет, и оно будет стоить почти 12 миллиардов долларов. Ракета на термоядерной тяге, согласно расчётам её создателей, располагает потенциалом совершить то же путешествие всего за 90 дней.
Проект спонсируется по программе НАСА Innovative Advanced Concepts Program.
Источник
Марсианский вездеход НАСА Curiosity впервые будет предоставлен самому себе на целых 4 недели из-за неблагоприятного выстраивания Красной планеты, Земли и Солнца.
Операторы вездехода прекратили передавать ему команды, начиная с 4 апреля, и такое положение дел сохранится вплоть до 1 мая. В этот период Солнце встанет точно на пути между Марсом и Землёй, сформировав таким образом построение, известное как соединение Марса и Солнца.
«Мораторий на связь с ровером является мерой предосторожности от возможных искажений Солнцем команд, отправляемых с Земли», — написали представители НАСА на прошлой неделе в пресс-релизе.
В то время как некоторые из членов командывездехода могут воспользоваться внеплановым отпуском и выбраться позагорать куда-нибудь к океану, сам Curiosity отдыхать не собирается. Ровер весом в 1 тонну будет продолжать вести свою стандартную исследовательскую деятельность в месте, известном как Yellowknife Bay, используя для этого команды, отправленные ему с Земли заранее.
Источник
- Научные труды...
- Видеоматериалы
- Каталог физических демонстраций
- 1. Механика...
- 2. Колебания и молекулярная физика...
- 3. Электричество и магнетизм...
- 3.1 Электрическое поле
- 3.2 Проводники в электрическом поле
- 3.3 Энергия электрического поля
- 3.4 Постоянный электрический ток
- 3.5 Магнитное поле
- Политика
- Солнечная система
- Эфир
- Ацюковский В.А. Лекции
- Черепенников В.Б. Науке нужна защита от лженаучных мошенников. Монография.
- Российской академии наук фундаментальная наука не нужна. Монография. Черепенников В.Б.
- Псевдонаучные труды (критика)
- Псевдонаучные статьи (обсуждение)
- Полемические статьи (обсуждение)
На сайте:
Интернет-журнал Ньютоновские чтенияНовости наукиПолитикаСолнечная система07.03.2023 09:50