Интересное

Топ-10 вещей, происходящих в космосе, которые растопят ваш мозг

10 Искривленное пространство – Curved Space

Искривленное пространство
Источник фото: Lars H. Rohwedder

Идея, что пространство может быть плоским или изогнутым, это странно и, возможно, даже не кажется правдоподобным, но, увы, это правда.

Альберт Эйнштейн понял, что пространство вокруг гравитирующих объектов искривлено, что объясняет такие вещи, как орбиты (подробнее об этом далее) . Один из способов определить, является ли пространство плоским или искривленным, – это проверить евклидову геометрию в этих пространствах. Это геометрия, которую выполнил Евклид, математик из Древней Греции, который составил все формулы, которые вы выучили в школе геометрии.

Например, в евклидовой геометрии углы треугольника в сумме составляют 180 градусов. Не в искривленном пространстве. Это потому, что из-за кривизны прямых линий (что за оксюморон) углы становятся больше. Вы можете нарисовать треугольник с тремя углами в 90 градусов.

Подумайте об этом на минуту.

9 Не сила гравитации – The Not Force Of Gravity

Не сила гравитации
Источник фото: Wikimedia

Помните в старшей школе физики, когда вы изучили три закона движения Исаака Ньютона? А сила тяжести? Сила равна массе, умноженной на ускорение, или 9,8 м / с? Забудь это. Почти.

Ньютон не ошибся в своих законах гравитации; однако он был не совсем прав. Оказывается, в его формулах теоретически можно было получить ответы, например, о потенциале бесконечной гравитации, которые просто не складываются, и Альберт Эйнштейн это видел. Затем он придумал свои собственные уравнения, которые ответили на вопросы о гравитации, которые не могли дать уравнения Ньютона. Так мы получаем искривленное пространство, которое вызывает явление гравитации.

Представьте себе пространство как резиновый лист. Теперь прикрепите к нему шар для боулинга, изображающий Землю. Вы должны увидеть изгиб резины вокруг Земли. Имея это в виду, если бы вы катили меньший и более легкий шар (Луна) по краю изогнутой резины, он бы зацепился за кривизну резины (гравитация) и пошел бы по кругу или по орбите вокруг Земли. . Вот как работает гравитация, согласно Эйнштейну.

Главный вывод? Гравитация – это не сила, так что забудьте о школьной физике. Во всяком случае, только эту часть.

8 Теория относительности Эйнштейна – Einstein’s Theory Of Relativity

Теория относительности Эйнштейна
Источник фото: Ferdinand Schmutzer

Теория относительности Эйнштейна – сложный, так что держитесь за шляпы, мальчики и девочки. Этот играет с искривленным пространством и гравитацией, которая не является силой, но это, безусловно, его собственное животное.

В больших масштабах, когда объект движется от наблюдателя, время замедляется до этого наблюдателя. Например, если вы держите часы перед собой, секунды будут тикать как обычно. Переместите часы подальше, и эти секунды и минуты, с вашей точки зрения, замедлятся. На самом деле они не замедляются, но выглядят так.

Это касается самых разных вещей, таких как старение и свет. Если вы держите перед собой синий свет, он будет выглядеть синим, но по мере того, как он будет двигаться все дальше и дальше, он начнет выглядеть красным, потому что красный имеет более длинную волну. Вот почему меняется высота звука, как если бы вы слышали гудок поезда. По мере приближения длины волн сокращаются, поэтому частота и высота тона возрастают. По мере того, как он уходит, длины волн становятся длиннее, а частота и высота тона падают.

На Земле эти относительные различия очень тонкие, почти незначительные, поэтому законы Ньютона используются и преподаются в школе. Они прекрасно служат своей цели на Земле, за исключением одного аспекта: систем глобального позиционирования.

Для правильного функционирования устройства GPS используют теорию относительности Эйнштейна. Время на спутниках над Землей течет для нас медленнее, чем на самом деле, а для спутников время здесь движется быстрее из-за гравитации Земли. Этих разницы во времени достаточно, чтобы полностью потерять время в пути. Чтобы быть уверенным, что мы доберемся туда, где должны быть, устройства GPS полагаются на время Эйнштейна.

7 Черные дыры – Black Holes

Черные дыры
Источник фото: Wikimedia

Черные дыры все еще великая загадка. Сама их природа делает их такими трудными для понимания. Во-первых, вы их не видите. Их гравитация настолько сильна, что ничто не может ускользнуть, включая свет. Материя должна двигаться быстрее скорости света, чтобы вырваться из тисков гравитации (называемой космической скоростью), что невозможно. Так получили свое название черные дыры: из них не выходит свет, поэтому мы не можем его видеть, поэтому они черные. Просто.
Вот только они не такие уж простые.

Черные дыры – это своего рода звездный каркас. Когда массивная звезда (намного больше, чем наше Солнце) умирает, она превращается в сверхновую и коллапсирует в нейтронную звезду или черную дыру, последняя из которых совершенно не похожа на звезду. Черные дыры обладают экстремальной гравитацией, которая приводит к сингулярности, где есть бесконечная плотность, где вся масса упакована, и где время полностью останавливается. Горизонт событий – это «точка невозврата» во внешней части черной дыры, где скорость убегания превышает скорость света, а пространство и время движутся в одном направлении: вперед.

Как только вы перейдете внутрь горизонт событий, ты не вернешься. Если вы дойдете до сингулярности, вы умрете уродливой, но быстрой смертью. Поскольку приливные силы настолько сильны, ваше тело будет неестественно удлиненным, и вы будете раздавлены спереди назад и из стороны в сторону. Вы будете выглядеть как струна, и это еще одна причина, по которой мы мало знаем о черных дырах. Это слишком рискованно.

6 Альтернативные вселенные – Alternate Universes

Альтернативные вселенные
Источник фото: Wikimedia

Звучит как чистая научная фантастика, но это законная концепция, с которой ученые боролись в течение столетия.

Во время Первой мировой войны Карл Шварцшильд написал первое уравнение о черных дырах, таких как их радиусы и многое другое. увлекательно, что внутри. Он написал, что в один момент сингулярность (та точка смерти, которая сокрушает вас) соединяется с бесконечной параллельной вселенной, полностью независимой от нашей собственной вселенной, но внутри нее.

Еще более безумным является то, что человек по имени Рой Керр написал. Его уравнения применимы к вращающейся черной дыре. Это делает мир – или миры – отличительным. Его уравнения превращают сингулярность в кольцо вместо точки. Это кольцо почти похоже на портал, который ведет в бесконечные вселенные. Если вы прошли через сингулярность (не касаясь кольца, потому что умрете), вы перейдете в другое пространство где-то еще и не сможете вернуться через ту же сингулярность в пространство, откуда вы изначально пришли. Пространство, в которое вы войдете, будет внутри белой дыры, которая, как следует из названия, является полной противоположностью черной дыры, в которой ничто не может войти в нее, а может только извергнуться. Теоретически вы можете выйти из этой белой дыры и оказаться во вселенной, похожей на нашу, но не нашей. При желании вы могли бы найти другую черную дыру, войти в нее и выйти из белой дыры в третьей вселенной. Вы можете повторять этот процесс бесконечно, если хотите.

Конечно, все это просто математика, а не реальность. Хотя это, вероятно, неправда, но из-за таких факторов, как увеличение массы, ученые должны серьезно отнестись к этой концепции и заняться ею сегодня.

5 Белые дыры – White Holes

Белые дыры

Белая дыра – полная противоположность черной дыры, потому что ничто не может войти внутрь. Однако она устроена так же, как черная дыра Керра, в том смысле, что ее сингулярность имеет форму кольца и действует как ворота в другие вселенные. У него также есть горизонт событий, который не позволяет тем, кто его пересекает, вернуться внутрь, потому что пространство и время настолько сильны.

В нашей Вселенной нет белых дыр. Они чисто гипотетические и связаны с математикой черных дыр. Даже если бы гипотетические белые дыры существовали в гипотетических вселенных в гиперпространстве, мы не смогли бы получить к ним доступ просто из-за природы черных дыр.

4 Червячные отверстия – Worm Holes

Червячные отверстия
Источник фото: Wikimedia

Это тоже результаты уравнений черных и белых дыр, но не обязательно иметь отношение к альтернативным вселенным и гиперпространству. Вместо этого они имеют дело с нашей собственной вселенной.

Согласно уравнениям, эти червоточины могут соединять пространство-время как ярлык. Чтобы представить себе эту концепцию быстрого доступа, представьте гигантский бетонный блок перед собой. Чтобы попасть прямо на другую сторону, нужно ее обойти. Самый прямой путь, который вы могли бы выбрать, – это идти прямо к нему и тереться плечом о край, обойдя его. Чтобы сделать его короче, вы можете просто вырезать отверстие в бетоне и пройти сквозь него. То же место, та же вселенная, но другой и очень трудный путь.

Конечно, в этой аналогии есть много технических аспектов, неверных, но она передает суть. Червоточины могут прорезать какое-то странное пространство-время, чтобы добраться из одной части Вселенной в другую, не путешествуя через пространство-время самой Вселенной.

Червоточины начинаются с черной дыры и извергаются из нее. белая дыра где-то еще во Вселенной. Но, как и многое другое, это все еще чисто гипотетическое. Тот факт, что он находится под серьезным контролем, достаточно шокирует.

3 Темная материя – Dark Matter

Темная материя
Источник фото: NASA/ESA/Richard Massey

Меньше волнений но все же озадачивает и безумно то, что во вселенной столько всего, но загвоздка? Мы не видим его, мы даже не знаем, что это такое, и оно повсюду.

Это почти все, что мы знаем о темной материи, веществе, составляющем 27 процентов Вселенной. А темная энергия, что-то совершенно не связанное, но столь же загадочное, как темная материя, составляет еще 68 процентов. Обычная материя, такая как протоны и нейтроны, из которых вы состоите, составляет всего около 5 процентов.

Темная материя была открыта Верой Рубин, когда она поняла, что общая масса галактик больше, чем масса обнаруживаемые объекты в галактике должны были составить до. Это означает, что в этих галактиках есть что-то, что нельзя увидеть или обнаружить, но обладающее массой.

Как такое может быть? Что это за штука? Эти вопросы беспокоят астрономов каждый день по той же причине, по которой они озадачивают наш. В этом нет никакого смысла.

2 Что бы это ни было, Вселенная расширяется – Whatever It Is The Universe Is Expanding Into

Что бы это ни было, Вселенная расширяется
Источник фото: ESO

Вдоль космологических линий еще один большой вопрос: что находится за пределами Вселенной?

Многие знают, что Вселенная существует вечно. У него нет ни края, ни центра, но он постоянно расширяется. То есть пространство между галактиками увеличивается. Это видно по красному смещению близлежащих галактик. Красное смещение происходит, когда объект удаляется от нас, поэтому длина его световых волн становится больше, поэтому свет становится краснее.

Итак, Вселенная расширяется, но во что она расширяется? Что находится по ту сторону вселенной? Эта концепция ошеломляет и, безусловно, трудна для понимания, но это реальная жизнь.

1 Гравитационное линзирование – Gravitational Lensing

Гравитационное линзирование
Источник фото: Wikimedia

Этот последний возможно, наименее умопомрачительный, но все же заставляет чесать затылок. Кроме того, в отличие от других в этом списке, это было убедительно доказано, но это не делает его менее безумным.

Гравитационное линзирование – это когда вы наблюдаете, что объект находится в некотором положении в пространстве, но его там нет. Это потому, что свет, излучаемый из его фактического местоположения, преломляется из-за силы тяжести объекта, который находится на пути.

Гравитация изгибает свет. Поговори с этим.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>