Одним из самых удивительных фактов в науке является то, насколько универсальны законы природы. Каждая частица подчиняется одним и тем же правилам, испытывает одни и те же силы, существует в одних и тех же фундаментальных константах, независимо от того, где и когда находится. С точки зрения гравитации каждая отдельная частичка Вселенной испытывает одно и то же гравитационное ускорение или же одну и ту же кривизну пространства-времени, независимо от того, какими свойствами обладает.
Гравитация
Гравитация — одна из фундаментальных сил природы, самое слабое взаимодействие из них. Определяется взаимным притяжением между двумя атомами (или группами атомов). Если вы положите два мячика на стол, между ними будет притяжение, но крайне слабое. Если мячики вырастут до размеров Земли, соответственно, сила возрастет многократно и станет ощутимой. Гравитацией обладают, как правило, крупные объекты, образующие гравитационное поле. Благодаря ему, мы можем ходить по Земле, а сама планета удерживает атмосферу. На Луне гравитация слабая, поэтому атмосферу ничего не держит. Изучение гравитации, в силу слабости ее проявления (только в макромасштабах), проходит крайне сложно. Есть мнение, что квантовая теория гравитации поможет объединить воедино все, что мы знаем о фундаментальных силах и материи во Вселенной.
Мы знаем, как разгадать тайны времени и пространства. Но нам нужен коллайдер размером с Солнечную систему
-
Hi-News.ru
- Темы
- Наука
- Мы знаем, как разгадать тайны времени и пространства. Но нам нужен коллайдер размером с Солнечную систему
Гравитация невероятно слабая сила. Просто вдумайтесь: вы можете оторвать свою ногу от земли, несмотря на всю массу Земли, которая ее притягивает. Почему она такая слабая? Неизвестно. И, возможно, потребуется очень и очень большой научный эксперимент, чтобы это выяснить. Джеймс Бичем — физик из Университета Дьюка, который работает с детектором ATLAS на знаменитом Большом адронном коллайдере в Швейцарии. Недавно он описал свой физический эксперимент для Gizmodo: невероятно большой ускоритель атомов — Ультра-адронный коллайдер — расположенный по внешнему краю Солнечной системы.
Гравитационные волны не показали наличие дополнительных измерений
Хотя прошлогоднее открытие гравитационных волн в прошлом году, рожденных столкновением нейтронных звезд, было потрясающим, оно не добавило лишних измерений нашему пониманию Вселенной — буквальных, во всяком случае.
Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации
Сила гравитации может показаться сильной, если вам на ногу падает шар для боулинга, но на деле это самое слабое из фундаментальных взаимодействий. Сравните ее с электромагнетизмом: притяжения всей гравитации Земли не помешает вам прилепить магнитик на холодильник. Эта слабость невероятно усложняет измерение гравитации.
Невероятная удача позволила получить фотографию пока самой далекой от нас звезды
3 Апреля 2018,
Николай Хижняк 17
-
Hi-News.ru
- Темы
- Исследования
- Невероятная удача позволила получить фотографию пока самой далекой от нас звезды
Благодаря эффекту гравитационного линзирования космический телескоп «Хаббл» смог получить фотографии звезды, удаленной от нас на 9 миллиардов световых лет, что на данный момент стало рекордом наблюдений за одинарным объектом, расположенным настолько далеко от нашей Солнечной системы.
Другой человек: как годовая миссия на МКС повлияла на американского астронавта
15 Марта 2018,
Николай Хижняк 48
-
Hi-News.ru
- Темы
- Исследования
- Другой человек: как годовая миссия на МКС повлияла на американского астронавта
В 2016 году американский астронавт Скотт Келли вернулся на Землю спустя 340 дней нахождения на борту Международной космической станции (МКС). Столь продолжительное космическое путешествие стало частью программы аэрокосмического агентства NASA по изучению последствий долгого пребывания в космосе, а также проверкой предела человеческой выносливости при длительном нахождении в условиях микрогравитации. В конечном итоге со всем тем же придется столкнуться астронавтам, которые в перспективе должны будут отправиться на Марс и, возможно, за его пределы.
Физики нашли способ увидеть «улыбку» квантовой гравитации
В 1935 году, когда квантовая механика и общая теория относительности Эйнштейна были очень молоды, не шибко известный советский физик Матвей Бронштейн, будучи в возрасте 28 лет, сделал первое подробное исследование на тему согласования этих двух теорий в квантовой теории гравитации. Эта, «возможно, теория всего мира в целом», как писал Бронштейн, могла бы вытеснить классическое эйнштейново описание гравитации, в котором она видится кривыми в пространственно-временном континууме, и переписать его квантовым языком, как и всю остальную физику.
10 загадок пространства-времени, которые сможет решить квантовая гравитация
Общая теория относительности Эйнштейна, в которой гравитация рождается вследствие искривления пространства-времени, замечательна. Она была подтверждена с невероятным уровнем точности, в некоторых случаях до пятнадцати знаков после запятой. Одним из самых интересных ее предсказаний было существование гравитационных волн: ряби в пространстве-времени, которая свободно распространяется. Не так давно эти волны были пойманы детекторами LIGO и VIRGO.
Почему у нас нет искусственной гравитации в космосе?
Поместите человека в космос, подальше от гравитационных пут земной поверхности, и он будет ощущать невесомость. Хотя все массы Вселенной все еще будут воздействовать на него гравитационно, они также будут притягивать и любой космический аппарат, в котором находится человек, поэтому он будет плавать. И все же по телевизору нам показывали, что экипаж некоего космического судна вполне успешно ходит ногами по полу при любых условиях. Для этого используется искусственная гравитация, создаваемая установками на борту фантастического судна. Насколько это близко к реальной науке?
Гравитацию могут создавать странные вспышки в квантовом мире
Как примирить два столпа современной физики: квантовую теорию и гравитацию? Один или оба должны уступить и сдаться. Новый подход говорит, что гравитация может вытекать из случайных флуктуаций на квантовом уровне, что делает квантовую механику фундаментальнее из этих двух теорий. Два наших основных объяснения реальности утверждают, что квантовая теория управляет взаимодействиями наименьших частиц материи. Общая теория относительности же касается гравитации и крупнейших структур во Вселенной. С тех пор, как Эйнштейн создал свою знаменитую теорию, физики пытались преодолеть разрыв между ними, но безуспешно.
Астрономы NASA хотели бы превратить Солнце в гигантский космический телескоп
16 Марта 2017,
Николай Хижняк 19
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Астрономы NASA хотели бы превратить Солнце в гигантский космический телескоп
Астрономы NASA пытаются заглянуть все дальше и дальше во Вселенную, и поэтому им необходимы большие и очень мощные телескопы. И именно по этой причине команда специалистов из Лаборатории реактивного движения (JPL) предложила идею использования самого крупного объекта в нашей системе – Солнца – в качестве гигантского космического «увеличительного стекла».
Существует ли «нулевая гравитация» в принципе?
Когда мы видим космонавтов в космосе, плавающих выше земной атмосферы, мы говорим, что они испытывают нулевую гравитацию: истинную невесомость. Но ведь их все равно гравитационно притягивают Земля, Луна, Солнце и любая другая масса во Вселенной. Что же такое нулевая гравитация? Существует ли она в принципе? Проводятся ли эксперименты на МКС в условиях «нулевой гравитации»?
Новая и дерзкая гравитационная гипотеза успешно прошла первую проверку
19 Декабря 2016,
Николай Хижняк 182
Новая и весьма спорная гипотеза о нашем неправильном понимании гравитации только что успешно справилась со своим первым испытанием. Впервые предложенная в 2010 году, эта гипотеза настаивает на том, что гравитация может появляться и вести себя совсем не так, как это описывается Эйнштейном. При этом проведенное независимое исследование более 30 000 галактик позволило найти первое доказательство в пользу такого мнения.
Почему гравитация движется со скоростью света?
Если посмотреть на Солнце через 150 миллионов километров космоса, который разделяет наш мир от ближайшей звезды, свет, который вы видите, не показывает Солнце на текущий момент, а каким оно было 8 минут и 20 секунд назад. Это потому что свет движется не мгновенно (а со скоростью света, хаха): его скорость составляет 299 792,458 километра в секунду (подробности этого невероятного факта здесь). Именно такое время нужно свету, чтобы преодолеть путь от фотосферы Солнца до нашей планеты. Но силе тяжести не обязательно нужно вести себя так же; возможно, как предсказывала теория Ньютона, гравитационная сила представляет собой мгновенное явление и ощущается всеми объектами с массой во Вселенной, через все эти огромные космические расстояния, одновременно.
Когда мы сможем проверить квантовую гравитацию?
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.
Что было бы с нами без гравитации?
Гравитация в виде гравитационных волн в настоящее время витает в умах многих людей. Мы все испытываем силу тяжести. Подпрыгните — и вы вернетесь на землю. К сожалению для всех, кто хочет стать сверхчеловеком. Но что, если отключить гравитацию? Если однажды сила тяжести исчезнет, полет в космос будет меньшим из зол. Физики уверены, что такого никогда не произойдет. Но что мешает нам проводить мысленные эксперименты? И что думают эксперты на тему внезапного исчезновения гравитации?
Шесть неожиданных фактов о гравитационных волнах
Что ж, у вас было достаточно времени, чтобы подумать об открытии LIGO гравитационных волн, понять, что это такое, и сделать для себя интересные выводы. Значимость этого открытия потрясла мир, поэтому вам будет интересно узнать о менее известных его сторонах. Например…
Физики объявили об обнаружении гравитационных волн
11 Февраля 2016,
Андрей Барабаш 138
Как мы и предполагали, сегодня было официально объявлено об открытии гравитационных волн. Прямо сейчас проходит конференция LIGO, на которой учёные рассказывают о своём волнительном обнаружении. Команда физиков смогла услышать и записать звук двух чёрных дыр, сталкивающихся в миллиардах световых лет от нас, подтвердив таким образом последнее пророчество общей теории относительности Эйнштейна.
Физик рассказал об обнаружении гравитационных волн
12 Января 2016,
Андрей Барабаш 109
В сентябре физик-теоретик из Калтеха Лоуренс Краусс разместил запись в своём twitter-аккаунте: «Появились слухи об обнаружении детектором LIGO гравитационной волны. Если это окажется правдой, я сообщу вам о деталях позже».
В поисках гравитационных волн: LISA «Следопыт» расчистит путь для миссии eLISA
-
Hi-News.ru
- Темы
- Наука
- В поисках гравитационных волн: LISA «Следопыт» расчистит путь для миссии eLISA
Прошло сто лет с тех пор, как Эйнштейн представил свою общую теорию относительности, но она все так же помогает нам раскрывать глубокие тайны Вселенной. Теперь и миссия LISA Pathfinder («Следопыт») подготовит для нас способ изучения жестоких событий, которые мы раньше не видели — вроде создания массивных черных дыр.
Нужна ли нам новая теория гравитации?
В конце 1990-х физики, к своему ужасу, обнаружили, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется. Ничто в «стандартной модели космологии» не могло это объяснить, и поэтому был изобретен новый термин для описания того, что движет ускорением: темная энергия.
Спустя 11 лет физики должны переосмыслить гравитационные волны
Ученые, работающие на радиотелескопе Паркса, объявили, что спустя 11 лет поиска доказательств гравитационных волн их поиски остались ни с чем. Это проблема для физики, согласно которой гравитационные волны должны существовать, если общая теория относительности не подлежит пересмотру и остается надежной. Разрешение несоответствий может потребовать переосмысления физики черных дыр или появления еще более серьезной физической теории. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Science.
Как выглядело бы четвертое пространственное измерение?
Мы привыкли к трем измерениям нашей Вселенной — в длину, в ширину и в глубину. Мы можем представить, как выглядели бы в усеченных измерениях — на плоскости в 2D или вдоль линии в 1D — но представить, как выглядели бы вещи при большем числе измерений, довольно трудно (если вообще возможно). Мы просто не можем представить, как что-то движется в направлении, которое как бы не входит в наше понятие о пространстве. Нашей Вселенной присуще четвертое измерение (время), но она также обладает лишь тремя пространственными. Внимание, вопрос:
ЕКА готовится запустить аппарат, который сможет доказать возможность измерения гравитационных волн в космосе
8 Сентября 2015,
Андрей Барабаш 12
-
Hi-News.ru
- Темы
- Исследования
- ЕКА готовится запустить аппарат, который сможет доказать возможность измерения гравитационных волн в космосе
Учёные годами искали на Земле гравитационные волны, но до сих пор у них не было возможности изучить эти волны за пределами нашей планеты. Считается, что гравитационные волны в космосе смогут помочь нам понять природу чёрных дыр и других объектов, искажающих пространственно-временную структуру Вселенной. Теперь учёные стали на один шаг ближе к этой возможности.
Недостающая часть: почему найти квантовую теорию гравитации так сложно?
Использование математики в науке в целом и физике в частности часто описывается как язык, что рождает впечатление некоего секретного кода, который должен отпугнуть всяк сюда входящего, больше неприятность, чем необходимость. Здесь мы занимаемся не только наукой, но и ее популяризацией, а вы знаете, что для успешных продаж научных книг в них должно быть как можно меньше формул (старый анекдот, не так уж далек от истины). Но математика — это намного больше занудной базы формул и странных загогулин.
Как очистить орбиту от космического мусора?
Проблемы людей с мусором не заканчиваются на Земле — они следуют за нами в космос. Тысячи тонн брошенных спутников, отработанных ракетных частей и блуждающих фрагментов мусора теперь кружат вокруг нашей планеты на невероятных скоростях, и объем космического мусора растет с каждым годом.
Телескоп Alma сфотографировал «огненное кольцо» далекой галактики
8 Апреля 2015,
Ауслендер Дмитрий 167
Загадочное «огненное кольцо» было найдено в космическом пространстве благодаря теории относительности Альберта Эйнштейна. Кольцо, удаленное от нас на миллиарды световых лет, является иллюзией, созданной в результате случайного выравнивания двух далеких галактик.
Освоение глубокого космоса будет зависеть от искусственной гравитации
Длительное пребывание в космосе имеет серьезные последствия. Медицинские исследования о влиянии микрогравитации на астронавтов после многомесячного пребывания на низкой околоземной орбите (НОО) пришли к горьким выводам: люди не могут жить без гравитации полноценно. Таким образом, искусственная гравитация все больше обсуждается как важнейший компонент продолжительной миссии в космосе как рядом с Землей, так и дальше от нее.
Частицы гравитации: они существуют?
Физики-теоретики утверждают, что энергию можно черпать прямо из вакуума, используя гравитацию. Если ученым удастся показать, что это возможно, в долгосрочной перспективе это может вылиться в постулирование доказательства гравитона, частицы гравитации, и приблизить ученых на шаг ближе к разработке «теории всего», которая может объяснить работу Вселенной от самых малых до крупнейших масштабов.
Четыре способа преодолеть вселенское ограничение скорости
Когда Альберт Эйнштейн впервые установил, что свет движется с одинаковой скоростью по нашей Вселенной, он, по сути, установил ограничение скорости на 299 792 458 метров в секунду. Но это не конец. На самом деле это только начало. До Эйнштейна масса — атомы, из которых вы, я и все вокруг состоим — и энергия рассматривались как отдельные величины. Но в 1905 году Эйнштейн навсегда изменил способ физического восприятия Вселенной.