Рус Eng
Новости науки
В то время пока весь мир с нетерпением ждет снимки, которые космический аппарат НАСА «Новые горизонты» сделает в ходе предстоящей близкой встречи с Плутоном уже 14 июля, ученые из университета Северной Аризоны (Northern Arizona University) уже приподнимают завесу тайны над поверхностью карликовой планеты.
При университете была создана лаборатории по исследованию свойств льда, руководит которой Стивен Теглер – профессор и заведующий кафедрой физики и астрономии. В лаборатории ученые создают и анализируют образцы льда, после чего добавляют их в растущую базу данных.
«Мы создаем множество видов льдов из различных составляющих и при различных температурах. Позже мы сопоставим образцы со снимками, которые будут получены от космического аппарата «Новые горизонты», - говорит Теглер.
Ученым известно, что поверхность Плутона состоит из азота, метана и угарного газа, однако они хотят, узнать больше о том, как ведут себя данные компоненты при температуре 390 градусов ниже нуля.
«Вот для чего мы создаем образцы в лаборатории университета Северной Аризоны. Здесь мы можем изучать их свойства, исследуя с помощью различных аналитических инструментов», - говорит Уилл Гранди, соисследователь миссии «Новые горизонты» и руководитель научной группы, изучающей состав поверхности Плутона.
На протяжении 4-ех лет лаборатория по исследованию свойств льда финансируется агентством НАСА.
Спектрометр космического аппарата «Новые горизонты» предоставит информацию о физическом и химическом составе планеты. Предстоящая встреча с Плутоном заполнит пробелы в знаниях ученых и возможно выявит на карликовой планете кратеры и ледяные вулканы. Эта информация будет требовать объяснения и поднимет ряд новых вопросов.
«Когда данные поступят на Землю, мы получим ответ на один вопрос. Однако эта информация вызовет еще множество вопросов. Ответы на них нам придется искать здесь, на Земле», - говорит Теглер.
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL), Великобритания, наблюдали за тем, как полярный ветер выносит газ из атмосферы спутника Сатурна Титана. Команда проанализировала научные данные, собранные космическим аппаратом НАСА Cassini за последние семь лет, и обнаружила, что взаимодействия между атмосферой Титана и магнитным полем Солнца, а также солнечной радиацией, создают потоки из углеводородов и нитрилов, перемещающиеся из полярных областей крупнейшего спутника Сатурна в космическое пространство. Похожее явление наблюдается и на Земле, в полярных областях которой также фиксируются своего рода ветра.
Титан представляет собой довольно примечательный объект Солнечной системы. Подобно Земле и Венере и в отличие от остальных естественных спутников планет нашей Солнечной системы, Титан имеет каменистую поверхность и толстую атмосферу. Он является единственным объектом Солнечной системы, кроме Земли, на котором существуют реки, дождевые осадки и моря. Титан по размерам больше планеты Меркурий.
«Атмосфера Титана состоит в основном из углерода и метана и имеет давление, на 50 % превышающее давление в земной атмосфере, — сказал Эндрю Коутс из Лаборатории космических наук Малларда (UCL). — Данные, полученные несколько лет назад от КА Cassini, подтвердили, что Титан теряет ежедневно примерно по семь тонн углеводородов и нитрилов, но мы тогда не могли раскрыть механизм процессов, вызывающих эти потери газов. В нашем новом исследовании мы показали, как это происходит».
Исследование появилось в журнале Geophysical Research Letters.
Благодаря невероятно высокой чувствительности телескопа Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), астрономы обнаружили сигнал, который, как они считают, представляет собой радиоизлучение, идущее от сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре одной из ближайших к нам галактик. Ранее существование этой черной дыры доказывалось лишь исследованиями движения звезд в галактике и результатами наблюдений в рентгеновском диапазоне.
Эта галактика, называемая Мессье 32 (М32), является спутником галактики Андромеда, ближайшего гигантского галактического соседа нашей галактики Млечный путь. В отличие от Млечного пути и Андромеды, которые представляют собой спиральные галактики со звездообразованием, М32 является эллиптической галактикой с очень низким уровнем звездообразования. Эта галактика, находящаяся на расстоянии примерно в 2,5 миллиона световых лет от Земли, намного меньше по размерам, чем Млечный путь или Андромеда.
«Очень слабое излучение в радиодиапазоне, которое, как мы полагаем, идет со стороны центральной черной дыры галактики М32, указывает на то, что активность этого объекта крайне низкая», — сказала Янг Янг из Нанкинского университета, КНР, руководитель нового исследования, проведенного международной командой ученых.
Снимок, сделанный при помощи телескопа VLA, демонстрирует тусклый радиоисточник, расположенный в области космического пространства, откуда также исходят рентгеновские лучи и вокруг которой, судя по результатам наблюдений, обращаются звезды.
Масса черной дыры галактики М32, по оценкам, составляет порядка 2,5 миллиона солнечных масс, для сравнения, масса центральной черной дыры Млечного пути составляет около четырех миллионов солнечных масс.
Исследователи сообщили о своих находках в журнале Astrophysical Journal Letters.
По словам исследователей, соизмеримая с Марсом планета, расположенная на расстоянии 200 световых лет от нашей Солнечной системы, оказалась самым легким планетарным телом из известных чужих миров, вращающимся вокруг обычной звезды.
Астрономы сделали данное открытие после определения размера и массы знойной планеты, названной Kepler-138 b, которая вращается вокруг красного карлика под названием Kepler-138. По своим размерам Земля в два раза превосходит Марс, таким образом, Kepler-138 b меньше Земли.
В течение последних десятилетий, астрономы подтвердили существование более чем 1800 экзопланет. Определить массу мелких каменистых планет, подобных Марсу и Меркурию, для ученых гораздо сложнее, нежели определить массу крупных, газообразных миров, подобных Юпитеру или Сатурну. Чтобы измерить массу планеты, ученые анализируют, какое гравитационное воздействие она оказывает на свое светило. Двигаясь вокруг своей звезды, планета будто раскачивает ее. Таким способом были измерены массы нескольких экзопланет, соизмеримых с Землей. Однако малые планеты имеют небольшие массы, они вызывают незначительные колебания, которые астрономам крайне трудно заметить.
В своем новом исследовании астрономы изучили звезду Kepler-138 – холодный, тусклый красный карлик с массой примерно вполовину меньше массы Солнца. Звезда Kepler-138 находится на расстоянии 200 световых лет от Земли, в созвездии Лира.
«Звезда Kepler-138 находится более чем в 10 миллионов раз дальше от нас, чем наше Солнце», - говорит Дэниэль Джонтоф-Хаттэр (Daniel Jontof-Hutter), ведущий автор исследования и астроном из Университета штата Пенсильвания в Юниверсити-Парк.
Kepler-138 является материнской звездой для трех экзопланет. Их исследователи обнаружили транзитным методом. Так, во время прохождения планет перед диском звезды, ученые заметили падение ее светимости. Две экзопланеты – Kepler-138 с и Kepler-138 d – примерно в 1, 2 раза больше Земли. Третья экзопланета – Kepler-138 b – примерно в половину меньше Земли, что делает ее соизмеримой с Марсом.
Все три экзопланеты вращаются очень близко к своей звезде. На один обор вокруг нее объекту Kepler-138 b требуется чуть более 10 дней, Kepler-138 с – около 14 дней, а Kepler-138 d – около 23 дней.
Используя космический зонд Кеплер агентства НАСА, исследователи изучили, как гравитационные поля этих экзопланет влияют на длины их орбит. В виду того, что сила гравитационного притяжения планеты напрямую связана с ее массой, ученые смогли определить массу всех трех объектов.
Астрономы определили, что масса соизмеримой с Марсом внутренней планеты Kepler-138 b составляет 6,7 процентов от массы Земли. Таким образом, масса Kepler-138 b на одну треть меньше массы Марса.
Самым легким из известных чужих миров могла стать экзопланета PSR B1257 + 12 б. По оценкам, ее масса составляет лишь 2 процента от массы Земли. Однако этот планетарный объект вращается не вокруг обычной звезды, а вокруг пульсара – плотного, быстро вращающегося остатка от взрыва сверхновой.
Зная массу и размеры экзопланеты Kepler-138 b, ученые смогли вычислить и ее плотность. По оценкам, она составляет примерно две трети плотности Марса.
Материя, формирующая далекие планеты и ещё более далекие от нас звезды, существует при высоких давлениях и температурах. Эта материя включает членов семейства из семи химических элементов, называемых благородными газами. В новом исследовании группа ученых во главе с Александром Гончаровым из Института Карнеги, США, использовала лабораторные методы воссоздания условий, поддерживающихся внутри звезд и планет, и наблюдала, как ведут себя благородные газы в этих условиях, чтобы лучше понять химию атмосферы и недр этих небесных тел.
Команда использовала ячейку с алмазными наковальнями, чтобы поднять давление благородных газов гелия, неона, аргона и ксенона более чем до 100000 атмосфер (15-52 ГПа), при этом одновременно производился нагрев исследуемых образцов лазером до температур, достигающих 28000 Кельвинов.
Проведенные опыты показали, что гелий, неон, аргон и ксенон при высоких температурах и давлениях превращаются из прозрачных диэлектриков в непрозрачные проводники. Из этого вытекает ряд довольно любопытных следствий, объясняющих структуру внутренних областей звезд и планет, говорят исследователи.
Во-первых, полученные результаты могут объяснить, почему Сатурн испускает из своих недр больше тепла, чем предсказывают расчеты для гигантских планет его стадии формирования. Известно, что в центрах газовых гигантов находится ядро из тяжелых элементов, например железа, окруженное оболочками из жидкого водорода и неона. В случае Сатурна неон не переходит в проводящее состояние, а потому не растворяется в толстом слое жидкого водорода — как это имеет место в случае, например, Юпитера — формируя при этом тонкий слой вокруг ядра, не позволяющий тяжелым элементам ядра растворяться в окружающей их оболочке из жидкого водорода. Это приводит к тому, что энергия, выделяемая в центре планеты в результате её гравитационного сжатия, не расходуется на увеличение потенциальной энергии тяжелых элементов, рассеянных в широком слое жидкого водорода, и значительная её часть остается в тепловой форме, что и регистрируется как дополнительный разогрев ядра Сатурна.
Кроме того, полученные командой результаты помогут в изучении остывающих остатков звезд, называемых белыми карликами. Исследователи открыли, что при условиях, в которых находится гелий в атмосфере таких звезд, он менее прозрачен (и более электропроводен), чем считалось ранее, а значит должен снижать скорость остывания этих выгоревших звезд и оказывать существенное влияние на их цвет.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Последнее исследование показало, что марсианские метеориты содержат метан, что допускает возможность наличия питающихся этим газом микробов в почве Красной планеты — «глубинной биосферe, подобной той, что существует на Земле».

МОСКВА, 17 июн – РИА Новости. Черная дыра не обязательно уничтожает всю падающую на нее материю благодаря существованию "стены огня" из квантов высокой энергии у ее горизонта событий, в результате чего даже относительно крупные объекты, такие как Земля, могут в принципе быть "проглочены" ей, заявляет физик в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
Достаточно долгое время ученые считали, что материя, проглоченная черной дырой, не способна покинуть ее пределы. Ситуация стала гораздо сложнее и противоречивее в 1975 году, когда знаменитый астрофизик Стивен Хокинг показал, что черные дыры будут постепенно "испаряться" благодаря квантовым эффектам у их горизонта событий, испуская энергию в виде излучения Хокинга.
Это стало большой проблемой для теоретиков, так как испарение черных дыр и рождение подобного излучения подразумевает то, что информация о квантовом состоянии частиц, "съедаемых" черной дырой, будет безвозвратно теряться, что не может происходить по законам современной физики.
Как рассказывает Самир Матур (Samir Mathur) из университета штата Огайо в Коламбусе (США), эту проблему можно разрешить, если отказаться от идеи о том, что все черные дыры похожи друг на друга как две капли воды или однояйцевые близнецы, которые отличаются лишь массой и диаметром горизонта событий.
В 2003 году он, вместе с российским физиком Олегом Луниным, предложил представить черную дыру не в виде безразмерной точки-сингулярности, а в виде своеобразного "клубка ниток" (fuzzball), который обладает ненулевым объемом и формой. Горизонт событий у этого "клубка" будет не идеальной сферой, как утверждает классическая теория черных дыр, а "пушистым" шаром, чья форма будет постоянно меняться по мере поглощения новых частиц и их испарения в форме излучения Хокинга.
Когда другие физики попытались создать строгую математическую модель черной дыры на базе расчетов Матура и Лунина, они выяснили, что ее горизонт событий будет не "пушистым" шаром, а сферообразной и невидимой для нас "стеной огня" – скоплением квантов высокой энергии, которые будут уничтожать любую материю, падающую на нее. Это вернуло проблему информационного парадокса, а также поставило под сомнение или теорию относительности, или же квантовую механику.
По словам Матура, его новые расчеты показывают, что "стена огня" не обязательно должна существовать на границе между черной дырой и окружающей средой. Материя, как считает американский физик, будет не уничтожаться, а своеобразным образом "копироваться" при пересечении горизонта событий. Одна из копий будет видна наблюдателю за пределами черной дыры, а вторая – только тем, кто мог бы находиться внутри "клубка ниток".
Как показывают расчеты Матура, даже очень крупные объекты, такие как наша планета, могут в принципе беспрепятственно пересекать эту границу между черной дырой и внешним миром, не разрушаясь при этом. Если черные дыры действительно ведут себя подобным образом, то это, по словам Матура, добавляет аргументов в пользу того, что Вселенная может на самом деле быть плоской двумерной голограммой.
Физики из из Массачусетского технологического института сумели охладить молекулярный натриево-калиевый газ до температуры 500 нанокельвин, то есть всего на половину миллионной доли градуса выше абсолютного нуля. Подробнее с достижением ученых можно ознакомиться в журнале Рhysical Review Letters.
Абсолютный нуль — минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. По шкале Цельсия этому значению соответствует температура −273,15°C.
Американским физикам впервые в мире удалось охладить молекулы натриево-калиевого газа до температуры, превышающей температуру абсолютного нуля всего лишь на половину миллионной доли градуса, то есть до 500 нанокельвин. Благодаря химической стабильности молекул газ имел достаточно долгое время жизни — около 2,5 секунды. Физики утверждают, что, если им удастся понизить температуру еще больше, они смогут приблизиться к наблюдению квантовых эффектов, таких как сверхпроводимость или сверхтекучесть.
Физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), работающие на детекторе OPERA Большого адронного коллайдера, зафиксировали пятый случай превращения мюонного нейтрино в тау-нейтрино, что официально позволяет ученым говорить о существовании подобных трансформаций и о наличии у нейтрино ненулевой массы, сообщает пресс-служба CERN.
Нейтрино — это нейтральная фундаментальная частица, участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействиях. От значения массы нейтрино зависят оценки массы всей Вселенной, кроме того, ненулевая масса нейтрино может объяснить тот факт, что Вселенная состоит из материи, а антиматерии в ней практически нет, хотя в момент Большого взрыва должны были возникнуть равные количества того и другого.
Физики, работающие с детектором Большого адронного коллайдера под названием OPERA, обнаружили пятый случай крайне редкого события — превращения нейтрино в тау-нейтрино. Это возможно лишь в том случае, если частица имеет ненулевую массу. Зафиксированный пятый случай такого превращения позволяет ученым говорить о том, что оно не является ошибкой в наблюдениях или погрешностью в расчетах, а происходит на самом деле.
Работа детектора OPERA на этом не остановится — физики продолжат анализ собранных данных и попытаются обнаружить еще одно превращение нейтрино. При накоплении достаточного количества данных члены коллаборации попытаются детально изучить превращения и найти признаки асимметрии между нейтрино и антинейтрино.

Физики из Австрии объяснили роль гравитации в подавлении проявления квантовых свойств микромира. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Physics.
Исследование микромира — взаимодействий элементарных частиц — проводится, как правило, на низких энергиях в пренебрежении эффектами гравитации. Однако явления, требующие привлечения квантовой теории и общей теории относительности, такие, как, например,излучение Хокинга вблизи горизонта событий черной дыры, происходят в экстремальных физических условиях — при высоких энергиях частиц и в сильных полях тяготения.
Физики в своем исследовании рассмотрели квантовую механику запутанных низкоэнергетических частиц и попробовали учесть влияние на нее тяготения. Выявлены эффект гравитационного замедления времени (при переходе системы от слабых к более сильным полям) и декогеренция квантовой суперпозиции.
Последнее означает, что квантовомеханическое описание системы (в частности, выполнение принципа квантовой суперпозиции) теряет свой смысл и переходит в классическое по причине ее взаимодействия с внешней средой. Ученым в своей работе удалось найти универсальную связь между внутренними степенями свободы (независимыми параметрами, описывающими систему) и центром масс системы взаимодействующих частиц, которая даже в отсутствие влияния внешней среды (негравитационного) приводит к потере квантовой связи (запутанности) между ними.
Квантовой запутанностью называется явление, при котором квантовые состояния частиц (например, спин или поляризация), разнесенных на расстояние друг от друга, не могут быть описаны взаимонезависимо. Процедура измерения состояния одной частицы приводит к изменению состояния другой.
Как показывают новые наблюдения, луна находится в окружении постоянного облака пыли, вероятно, образовавшегося в результате столкновения с мелкими частицами комет.
Данные, полученные от космического аппарата НАСА Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, цель которого состоит в изучении лунной атмосферы и пылевого окружения её орбиты, отличаются от наблюдений астронавтов в рамках миссий Апполон 15 и 17. Экипаж наблюдал на Луне некое «свечение». По предположениям исследователей, оно было вызвано «зависанием» пыли.
Космический аппарат LADEE, стал первым зондом, оснащенным специальным датчиком пыли, функционирующим на низкой высоте орбиты.
«Облако, которое мы обнаружили, состоит из больших частиц и их плотность настолько низка, что астронавты не смогли бы его заметить», - говорит Михали Хорани (Mihaly Horanyi), ведущий исследователь миссии и профессор физики из Лаборатории атмосферной и космической физики в Боулдере.
Более того, Хорани и его коллеги предполагают, что все «безвоздушные» тела в Солнечной системе, в том числе такие объекты, как луны Марса, будут также охвачены подобными пылевыми облаками. Причиной тому, по мнению ученых, служат частицы из ледяного пояса Койпера.
Ученые предполагают, что пыль поднимается в результате столкновения мелких частиц с поверхностью Луны. В рамках миссии LADEE, запуск которой состоялся в октябре 2013 года, космический аппарат зафиксировал 140 000 таких ударов за 80 дней наблюдений. Исследователи заметили, что образовавшееся облако имело неправильную форму. Они предположили, что на лунную поверхность воздействовали частицы пылевого потока кометы, которые ударяются об нее под углом наклона.
Детальные результаты данного открытия были опубликованы сегодня, 17 июня, в журнале Nature.
Международная команда исследователей обнаружила следы метана в марсианских метеоритах, что может иметь большое значение для поисков жизни на Красной планете.
Исследователи во главе с Джоном Парнеллом из Абердинского университета, Шотландия, изучили образцы шести метеоритов, состоящих из горных пород вулканического происхождения, которые были в свое время выброшены в космос с поверхности Марса. Эти метеориты содержат газы в тех же количественных соотношениях и с тем же изотопным составом, что и марсианская атмосфера. Также все шесть образцов содержат метан, обнаружение которого производилось методом масс-спектрометрии. Для сравнения команда также проанализировала два образца метеоритов немарсианского происхождения и обнаружила в них значительно меньшие количества метана.
Это открытие позволяет предположить, что под поверхностью Марса могут существовать бактерии, использующие метан в качестве источника питания. На Земле микробы используют метан в этом качестве в самых различных условиях окружающей среды.
До настоящего времени ученые предполагали существование метана на Марсе, однако не могли с уверенностью утверждать о его присутствии в марсианских горных породах.
В ближайшем будущем команда планирует произвести более обширное исследование, проанализировав большее число образцов марсианских метеоритов.
Являются ли черные дыры беспощадными убийцами, какими мы их привыкли знать?
Самир Матур говорит, что нет.
Согласно утверждениям профессора физики из Университета штата Огайо, США, недавно введенное представление о существовании у черной дыры так называемой «огненной стены», уничтожающей любой коснувшийся её космический объект, имеет слабые места.
В своей новой научной работе Матур критически рассматривает теорию «огненной стены» и на основе обширных математических выкладок делает вывод о том, что черные дыры не обязательно должны быть «космическими палачами».
На самом деле, утверждает Матур, целый мир может быть поглощен черной дырой, и при этом мы даже не заметим, как это произойдёт.
Более десяти лет назад Матур использовал принципы теории струн, чтобы показать с их помощью, что черные дыры на самом деле представляют собой «клубки» из связанных вместе космических струн. Его теория «пушистых шаров» (fuzzball theory) помогла разрешить ряд противоречий в существующих научных представлениях о черных дырах. Однако недавно группа исследователей, развивая идеи Матура, пришла к выводу, что поверхность черной дыры должна представлять собой уничтожающую всё сущее «огненную стену».
Матур и его команда также проводили теоретические исследования, исходя из положений теории «пушистых шаров», но пришли к диаметрально противоположным выводам. Эти исследователи считают, что поверхность черной дыры представляет собой своего рода «копировальную машину» - когда материя достигает этой поверхности, она превращается в голограмму, которая продолжает существовать так же, как до этого существовал исходный объект.
Исследование появилось на сайте предварительных научных публикаций ArxivOrg
Согласно новому исследованию, открытые моря на Марсе могли никогда не существовать. Ученые составили два противоположных климатических сценария и сегодня говорят о том, что холодный климат на Марсе миллиарды лет назад гораздо лучше объясняет следы водной эрозии, которые мы видим на поверхности планеты сегодня.
На протяжении десятилетий ученые спорят о том, каким был климат на Марсе на ранних этапах его истории. Более популярна идея о том, что 3-4 миллиарда лет назад климат на Марсе был теплым и влажным, подобным земному, а также на планете имелось Северное море. Меньшее количество ученых полагают, что в прошлом на планете царил холод, а вода существовала на ней исключительно в виде льда.
Исследователь Робин Вордсворт из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук вместе со своими коллегами проанализировал, какой из климатических сценариев лучше объясняет сегодняшние особенности поверхности Красной планеты. Используя 3-ехмерную модель атмосферной циркуляции, ученые сравнили круговорот воды на Марсе при различных климатических условиях 3-4 миллиарда лет назад. По одному из двух сценариев климат на Марсе в это время был теплым и влажным, а среднемировая температура – 10 градусов по Цельсию (50 градусов по Фаренгейту). По другому сценарию Марс был холодной ледяной планетой со среднемировой температурой минус 48 градусов по Цельсию (минус 54 градусов по Фаренгейту).
Авторы исследования, исходя из известных фактов из истории Солнца, а также наклона оси Марса 3-4 миллиарда лет назад, обнаружили, что холодный сценарий является более вероятным. Холодная модель лучше объясняет следы водной эрозии, оставленные на поверхности Марса. Последние впервые были обнаружены с помощью орбитальных аппаратов Викинг в 1970-х годах.
Американский геофизический союз принял результаты исследования к публикации в журнале Journal of Geophysical Research - Planets.
По словам Вордсворта, холодный сценарий является более вероятным, потому что Марс получал на 57 процентов меньше солнечной энергии, нежели Земля. На ранних этапах истории Марса планету освещало молодое Солнце, которое в тот период, как полагают ученые, было на 25% тусклее, нежели сегодня. Именно поэтому вероятнее, что Марс был холодной ледяной планетой.


МОСКВА, 15 июн – РИА Новости. Законы квантовой механики практически не влияют на жизнь объектов крупнее атомов и заряженных частиц по той причине, что их работе на более крупных масштабах мешает феномен "замедления" времени, порождаемый силой гравитации, выяснили австрийские физики, опубликовавшие статью в журнале Nature Physics.
В соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, время течет неоднородно в присутствии гравитационных полей. Чем сильнее поле, тем медленнее будет идти время, благодаря чему в окрестностях горизонта событий черных дыр его ход почти остановится. Существование этого феномена было экспериментально подтверждено несколько раз в последние 50 лет и физики не сомневаются в том, что гравитация действительно влияет на время.
Игорь Пиковский из университета Вены (Австрия) и его коллеги задались вопросом – влияет ли это "замедление" или "ускорение" времени на то, как работают законы квантовой механике на уровне микро- и макромира.
Ученых интересовало то, почему мы не можем наблюдать феномен квантовой запутанности – взаимосвязанности квантовых состояний двух или более объектов, при котором изменение состояния одного объекта мгновенно отражается на состоянии другого – в мире обыденных предметов.
Сегодня физики объясняют отсутствие подобных "странных связей", как выражался Эйнштейн, между двумя яблоками и прочими видимыми объектами тем, что они разрушаются в результате декогеренции — взаимодействия подобных запутанных объектов с атомами молекулами и прочими проявлениями окружающей среды и необратимого нарушения квантового состояния.
Таким образом, чем крупнее объект, тем больше он будет контактировать с окружающей средой, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь.
Как показали расчеты Пиковского и его коллег, для появления декогеренции совершенно не обязательно взаимодействие с другими объектами. Оказалось, что квантовые связи начинают нарушаться сами по себе даже при очень слабых гравитационных полях, аналогичных или даже меньших по силе, чем притяжение Земли.
Это происходит по той причине, что свойства всех элементов запутанных объектов в условиях гравитационного замедления времени начинают зависеть от того, где они находятся в текущий момент времени и расстояния между ними по отношению к центру масс.
Чем больше это расстояние, тем быстрее будет расти разница во времени между ними, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь. Как подчеркивают Пиковский и его коллеги, избежать подобного распада невозможно, так как он обусловлен не взаимодействием с окружающей средой, а присутствием гравитационного поля и внутренними процессами в самих "спутанных" объектах.
Данный феномен, как объясняют физики, объясняет то, почему поведение большинства объектов видимого для нас мира можно описать при помощи простых законов классической физики, не учитывая возможное влияние квантовых факторов, которое, как оказывается, подавляется гравитацией и связанной с ней феноменами.
Чтобы не быть голословными, Пиковский и его коллеги изложили несколько потенциальных методов для экспериментальной проверки этой гипотезы и связанных с ней расчетов. По их словам, следы влияния "замедления" времени можно будет, в частности, заметить, наблюдая за группами из большого числа запутанных атомов в условиях практически идеальной их изоляции.
15 июня 14:30

NOEMA (Northern Extended Millimeter Array), самый мощный радиотелескоп Северного полушария, работающий в миллиметровом диапазоне, представил свой первый снимок: уникальный зрелищный вид прежде не наблюдаемой области экстремального звездообразования в галактике Медуза (Medusa merger) — ярком космическом столкновении двух галактик, происходящем на расстоянии более 100 миллионов световых лет от Земли.
Эти наблюдения, проведенные группой ученых во главе с Сабиной Кёниг из Института миллиметровой радиоастрономии, Франция, при помощи радиотелескопа NOEMA, расположенного во Французских Альпах, выявили гигантскую область (примерно 500 световых лет в диаметре), в которой происходит формирование массивных звезд. Астрономы наблюдали спектральные линии молекул циановодорода (HCN) и формилиума (HCO+), что позволило им обнаружить эту бедную более привычным для радиоастрономов монооксидом углерода (CO) область космического пространства с яростным звездообразованием.
Обнаружение значительных количеств молекул, отличных от монооксида углерода, в области с экстремальным звездообразованием открывает возможность исследований процессов звездной эволюции на тех её этапах, на которых обнаружение эволюционирующих систем по монооксиду углерода невозможно, а также указывает на более сложную химию процессов образования звезд, отмечают ученые.
На комбинированном снимке (см. фото) представлены: богатая газом центральная область галактики NGC 4149, в которой располагается открытый учеными регион с экстремальным звездообразованием (оранжевый цвет); расположенная на изображении прямо над ней центральная черная дыра галактики (белый и зеленый цвета).
|
|
На протяжении последнего десятилетия астрономы наблюдали любопытные «горячие точки» на полюсах Сатурна. В 2008 г. космический аппарат НАСА Cassini передал на Землю снимки этих образований с близкого расстояния, которые выявили их истинную природу — загадочные «горячие точки» оказались гигантскими циклонами, каждый размером примерно с Землю. По оценкам ученых, газовые массы, формирующие эти полярные циклоны Сатурна, могут развивать скорости до 500 километров в час.
В то время как в атмосфере Земли циклоны формируются, благодаря теплу и влаге из океанов, но такой механизм их возникновения невозможен на Сатурне, где не существует ни одного водоема. Что же тогда вызывает эти мощные, поддерживающиеся столь продолжительное время вихри?
В новой работе ученые из Массачусетского технологического университета, США, во главе с Морганом О’Нилом, обладателем ученой степени доктора философии, предложили возможный механизм образования полярных циклонов на Сатурне. Согласно модели, предложенной командой, со временем небольшие, короткоживущие вихри, возникающие по всей поверхности планеты, приводят к накоплению углового момента в атмосфере, что в конечном итоге вызывает появление гигантских циклонов близ полюсов, способных поддерживаться в течение продолжительного времени.
Результаты компьютерного моделирования, проведенного командой в соответствии с разработанным ими методом, показали, что на Сатурне действительно образуются гигантские полярные вихри, в то время как на Юпитере, где локальные вихри имеют меньшие относительно диаметра планеты размеры, полярных циклонов образовываться не должно. Проверку своих предсказаний ученые смогут осуществить следующим летом, когда космический аппарат НАСА Juno прибудет к газовому гиганту.
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
- 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








