Возможно, вы попадали в такую ситуацию: вы спешите на важную встречу и ваши часы говорят, что вы успеваете. Но, к вашему разочарованию, партнер говорит, что вы опаздываете. Настенные часы показывают, что вы опоздали на пять минут. Оправившись от этого, безусловно, тяжелого потрясения, вы задаетесь вопросом: как это вообще возможно? Ведь вы из тех людей, кто приобретая новые часы, сразу же точно их настраивает — с точностью до секунды.
Невероятно чувствительный детектор темной материи LUX, погребенный под километровой толщей пород, не нашел ничего за 20 месяцев поиска темной материи — чем существенно сузил диапазон возможных свойств загадочной субстанции. 21 июля на 11-й конференции, посвященной темной материи (IDM2016), которая прошла в Шеффилде, Великобритания, ученые представили результаты работы LUX. На конференции собрались ученые, которые стремятся понять темную материю — из этого загадочного вещества, как полагают, состоит 4/5 массы Вселенной. Пока напрямую ее никто не наблюдал.
Шатурский филиал Объединенного института высоких температур РАН 12 июля начал проводить испытания электромагнитного ускорителя, способного разогнать материю до первой космической скорости. С его помощью можно будет выводить на орбиту полезные грузы. Рельсотрон — особое устройство, способное разгонять предметы до сверхвысоких скоростей с помощью магнитных полей и электричества. Как правило, рельсотрон представляет собой набор из нескольких параллельных проводников, так называемых рельс, по которым проходит ток сверхвысокой силы. Если рельс касается проводник, то установка его разгонит и вытолкнет с огромной скоростью.
Черные дыры представляют собой объекты, у которых так много материи сосредоточено в одной точке, что ничто — даже свет — не может выйти из определенной области вокруг них. Это было особенностью ньютоновой гравитации; это особенность общей теории относительности Эйнштейна; и когда у нас будет полная квантовая теория гравитации, мы в полной мере ожидаем от нее того же. Когда достаточно массивная звезда умирает и ее ядро коллапсирует, проходя стадию атомов, ядер, нейтронов и свободных кварков, происходит забавное событие: даже двигаясь со скоростью света, ничто не может покинуть эту область пространства.
Молния может ударить дважды — а то и трижды — в одно место, а ученые из обсерватории LIGO — найти гравитационную волну. Они думают, что это начало новой эпохи в понимании нашей Вселенной. Их «молния» — неуловимая, сложная в обнаружении, гравитационная волна, произведенная невероятными событиями вроде сталкивающихся черных дыр. Энергия, производимая этим событием, нарушает саму ткань пространства-времени, подобно ряби от брошенного в пруд камня. Ученые LIGO объявили об обнаружении ряби гравитационной волны, продолжив, таким образом, серию открытий после исторического первого обнаружения, объявленного в феврале этого года.
Магнитное поле Земли защищает нас от смертельной космической радиации, и без него, как известно, жизнь не могла бы существовать. Движение жидкого железа во внешнем ядре планеты, явление «геодинамо», порождает это поле. Но как оно появилось и после поддерживалось на протяжении всей истории Земли — это загадка для ученых. Новая работа, опубликованная в Nature группой во главе Александром Гончаровым из Университета Карнеги, проливает свет на историю этого невероятно важного геологического образования.
Астрономы, работающие с космическим телескопом Хаббла NASA, открыли, что Вселенная расширяется на 5-9 процентов быстрее, чем считали. «Эта неожиданная находка может быть важным ключом к пониманию всех тех загадочных частей Вселенной, на которые приходится 95% от всего и который не излучают свет — темной энергии, темной материи и темного излучения», говорит ведущий автор исследования и нобелевский лауреат Адам Рисс из Научного института космического телескопа. Результаты будут опубликованы в The Astrophysical Journal.
Шел 2016 год, физики работали не покладая рук. Четыре года назад БАК подтвердил существование бозона Хиггса, предсказанного Стандартной моделью. Все шло к тому, что БАК должен найти и другие новые частицы — сама природа, казалось, требовала их. Но все данные, собранные учеными, лишь разбивали их мечты в пух и прах. Стандартная модель и общая теория относительности работают прекрасно, но физики чувствуют, что где-то есть подвох. Они думают, что эти теории неполные, не соотносятся одна с другой и порой приводят к парадоксам, лечения которым еще не нашли. Должно быть что-то еще. Но где искать?
Физики выяснили, что ядро Земли на 2,5 года моложе поверхности планеты. Другими словами, ядро планеты стареет медленнее, чем ее внешние слои. Происходит это благодаря гравитации и ее одной удивительной способности замедлять течение пространства-времени.
Ничто не вечно. И наша Вселенная, конечно, тоже умрет. Поговаривают, ее ждет вечное расширение и, в конце концов, смерть от энтропии. Вселенная увеличивается, и энтропия растет и будет расти, пока все, что нам дорого, не умрет. Но это сантименты, а мы люди ученые, поэтому нам интересно, как будет выглядеть конец Вселенной? Чем он будет сопровождаться? Не, ну любопытно же.
Если вы спросите ученого, с чего, по его мнению, началась Вселенная, в большинстве случаев вы получите ответ: Большой Взрыв. Наша Вселенная, полная звезд, галактик и космических структур, разделенных гигантскими просторами пустого космоса, не всегда была такой и такой не родилась. Вселенная стала такой, расширившись и остыв из горячего, плотного, однородного состояния, в котором не было никаких галактик, звезд и даже атомов. Все существующее в нынешней форме не существовало 13,8 миллиарда лет назад, но узнали мы об этом лишь в последние 100 лет. Казалось бы, уже давно, но многие люди не знают о теории Большого Взрыва простейших вещей — и мы здесь, чтобы исправить это досадное недоразумение.
В прошлом месяце миллиардер Юрий Мильнер и астрофизик Стивен Хокинг объявили о проекте Breakthrough Starshot: невероятно амбициозном плане отправить первый сделанный людьми космический аппарат в другую звездную систему в нашей галактике. Гигантский лазерный массив мог бы запустить аппарат размером с микрочип к другой звезде на скорости в 20% от световой. Но непонятно, как это небольшое устройство сможет связаться с нами через огромное межзвездное пространство. Как насчет квантовой запутанности? Можно ли применить ее для такой связи?
Прошло 30 лет с момент самого ужасного ядерного инцидента в истории нашего мира, и до сих пор непонятно, насколько плохо он сказался на местной дикой природе. Конечно, мы говорим об аварии в Чернобыле. 26 апреля 1986 года эксперимент, предназначенный для проверки безопасности ядерного реактора, пошел не так, как планировалось. Произошла авария, и радиация выплеснулась в наш мир. С тех пор Чернобыль стал синонимом ядерной катастрофы.
На текущий момент есть лишь пара не самых уверенных сигналов, но физики уже начинают поговаривать о возможности того, что ряд наблюдений Большого адронного коллайдера (БАК) в прошлом декабре приведет нас к целой новой области физики. Эти сигналы указывают на новую частицу, которая в случае своего существования ставит под вопрос наше доверие к Стандартной модели физики. Да-да, той самой, которую окончательно подтвердил БАК всего четыре года назад. Возможно, Европейская организация ядерных исследований, ЦЕРН, с помощью своего массивного коллайдера сначала подтвердила Стандартную модель, а теперь ее уничтожит.
Несколько лет назад мы отвечали на вопрос: если Вселенная расширяется, то куда? И тогда же выяснили, что Вселенная в нашем понимании на самом деле не расширяется в чем-то или во что-то. Если вы будете двигаться в одном направлении достаточно долго, вы просто вернетесь, откуда начали. Поскольку Вселенная расширяется, это путешествие будет долгим, но все равно не бесконечным.
У нас есть все причины полагать, что гравитация является по своей сути квантовой теорией. Но как нам доказать это раз и навсегда? Об этом рассказывает доктор Сабина Носсенфельдер, физик-теоретик, специалист по квантовой гравитации и физике высоких энергий. Далее от первого лица.
В 1932 году голландский астроном Ян Оорт подсчитал звезды в Млечном Пути и обнаружил, что их не хватает. Оценив, как звезды покачиваются вверх-вниз, подобно лошадкам на карусели, двигаясь через плоскость галактики, Оорт подсчитал, что материи, которая оказывает на них гравитационное влияние, должно быть в два раза больше, чем видно. Он также предположил существование невидимой «темной материи» и допустил, что она должна быть сконцентрирована в диске, чтобы объяснить движение звезд. В нашу эпоху повальных исследований темной материи, спорную идею о том, что темная материя сконцентрирована в тонком диске, спасли от научного забвения.
Может показаться, что спутники на орбите Земли — это самое простое, привычное и родное, что есть в этом мире. В конце концов, Луна висит на небе уже более четырех миллиардов лет и в ее движениях нет ничего сверхъестественного. Но если мы сами запускаем спутники на орбиту Земли, они держатся там всего несколько или десятки лет, а после повторно входят в атмосферу и либо сгорают, либо падают в океан и на землю.
В космологии происходит нечто, что может вынудить ученых буквально пересмотреть некоторые ее законы. И в центре этого — измерение расширения Вселенной, которое, конечно, является важной частью понимания космоса. Расширение космоса определяется двумя элементами: темной энергией и темной материей. Они как инь и ян космоса. Одно подталкивает расширение, другое его замедляет. Темная энергия приводит к тому, что Вселенная непрерывно расширяется, а темная материя обеспечивает ее гравитацией, которая замедляет расширение. И до сих пор темная энергия считалась постоянной силой.
Глубокая радиосъемка ученых Университета Кейптауна и Университета Западно-Капской провинции в Южной Африке показала, что сверхмассивные черные дыры в далекой области Вселенной вытянули радиоджеты в одном направлении — вероятнее всего, вследствие первичных флуктуаций массы в ранней Вселенной. Астрономы опубликовали свои результаты в Ежемесячных заметках Королевского астрономического общества.