İnsan, yörüngeye girmeden önce uzayı keşfetmeye başladı - başka bir 400 için bilim kurgu arazileri yaratarak
- Güneş'in yıldız standartlarına göre küçük olduğu doğru mu?
Kesinlikle bu şekilde değil.Güneş'ten bin kat daha büyük kırmızı dev yıldızlar var - örneğin, UY Shield, AH Scorpio ve W Cepheus. Ama başka örnekler de var. Örneğin, 2003 yılında keşfedilen 2MASS J0523-1403 yıldızı Jüpiter büyüklüğündedir (ancak 70 kat daha büyük). Kütlesi güneşten 15 kat daha azdır - bu, altında nükleer reaksiyonların tutuşmadığı yıldızlar için sınırdır.
- Yıldızlar nasıl kara deliklere dönüşür?
Bu kader, kütlesi 8-10'dan büyük yıldızları bekliyorgüneş. Yerçekimi çöküşünden (yani, "kendi içine çökme") nükleer reaksiyonların enerjisi tarafından tutulurlar. Ancak er ya da geç yakıt tükenir: bu tür yıldızlar önce hidrojeni, sonra helyumu, sonra karbonu yakar - ve böylece çekirdek demire dönüşene kadar. Bu sırada, içindeki nükleer reaksiyonlar durur ve yerçekiminin etkisi altında sıkıştırma başlar. Demir çekirdeğin kütlesi sözde Chandrasekhar sınırına (yaklaşık bir buçuk güneş kütlesi) ulaştığında, hiçbir şey bir yıldızın bir kara deliğe dönüşmesine karşı koyamaz.
- Gaz devi nedir - bu, gezegenin sağlam bir temele sahip olmadığı ve üzerine inilemeyeceği anlamına mı geliyor?
Biz oluşan çok büyük gezegenlerden bahsediyoruzçoğunlukla hidrojen ve helyum. Güneş sistemimizde iki tane var: Jüpiter ve Satürn. Katı bir yüzeye sahip olup olmadıkları, bilim insanlarının Juno uzay aracını kullanarak yanıtlamaya çalıştığı çok ilginç bir soru. Şu anda Jüpiter'in yörüngesinde.
Jüpiter'e dalış yaparken, önce amonyak ve sudan oluşan soğuk ve yoğun bulutların dış katmanından geçmeniz gerekecektir.Gözlemci ne kadar düşük olursa, atmosferdeki basınç ve sıcaklık o kadar yüksek olur.Bir noktada, hidrojen sıvı halde yoğunlaşacak ve birDaha da derinde, muazzam basınç altındaki hidrojensıvı metal gibi davranır.
Juno verileri, gezegenin çekirdeğinin net sınırları olmadığını, çözülmüş gibi göründüğünü gösteriyor. Belki de bu, milyarlarca yıl önce dev başka bir gezegenle çarpıştığı için oldu.
Proto-Jüpiter'in başka bir gezegenle çarpışması.a) çarpışmadan önce - sağlam bir çekirdek görünür. b) çarpışma zamanı, c) çarpışmadan on saat sonra. Çarpışma ve daha fazla karıştırma nedeniyle, Jüpiter'in çekirdeğinin uzadığı ve "seyreltildiği" ortaya çıktı. Liu ve arkadaşlarından (2019) uyarlanan şekil
- Bir kara delikten başka bir boyuta geçmek mümkün mü?
Biz bilmiyoruz.Einstein'ın denklemleri, bir kara deliğin, paralel bir evrene (Rosen-Einstein köprüsü) yol açabilecek ters bir beyaz deliğe karşılık geldiğini varsayar. Ama oraya ulaşmak için ışıktan daha hızlı hareket etmeniz gerekiyor. Beyaz delikler kendilerini Evrenimizde gama aralığındaki parlak radyasyon flaşları şeklinde gösterebilirler - ve onları Fermi uzay gama ışını teleskobundan bulmak isterler. Teorik fizikçi Lee Smolin, beyaz deliklerin diğer evrenler için Büyük Patlama olduğunu öne sürdü.
Penrose diyagramı. Yukarıda bir kara delik ve aşağıda bir beyaz delik var. Ve yanlarda iki evren var: bizimki ve bir paralel
Ve fizikçiler Oleg Lunin ve Samir Mathur önerdisüper sicim teorisine dayalı bir kara delik çözümü. Süper sicim teorisinde, bilinen tüm parçacıklar, çok boyutlu uzaylardaki enerji sicimlerinin titreşimleridir. Bir kara delikte, bu sicimler ve boşluklar iç içe geçerek, hiperuzaydan “çok boyutlu bir kedi” tarafından tükürülmüş bir yün yumağına benzer tek bir yapı oluşturur.
Sağda tekilliği olan "sıradan" bir kara delik veolay ufku, solda - sicim teorisinden elde edilen, olay ufku ve tekilliği olmayan bir kara delik (tüy yumağı - yün top). Olena Shmahalo/Quanta Magazine tarafından sanat
- Modern teleskoplara sahip olmayan eski insanlar galaksileri nasıl keşfetti?
Göz hassas bir alettir.Gökyüzündeki kaynakları altıncı kadire kadar algılayabiliriz. Bu arada, bu ölçek Romalı astronom Cladius Ptolemy tarafından tanıtıldı. Kataloğunda, ilk büyüklük en parlak yıldızları, altıncı ise en sönük olanı gösteriyordu. Bu nedenle 3.44 büyüklüğündeki Andromeda Bulutsusu'nu teleskopsuz olarak görüyoruz. Bu arada, bu galaksi ilk olarak yaklaşık bin yıl önce İranlı astronom ve matematikçi Abdurrahman al-Sufi tarafından tanımlandı. Ayrıca Büyük Macellan Bulutu'nu keşfetti.
- Neden zamanın dördüncü boyut olduğu söyleniyor?
20. yüzyıla kadar bilim adamları zaman, mekan ve fiziksel süreçlerin birbirinden bağımsız olduğuna inanıyorlardı.Ancak 1905'te Albert Einstein, zaman ve uzayın yapabileceği özel görelilik teorisini yarattı.Kısa bir süre sonra, öğretmeni Hermann Minkowski, uzay ve zamanı ortak bir dört boyutlu uzay-zaman sürekliliğinde birleştirdi.
Bu fikirlere dayanarak, Einstein genel birgörecelilik teorisi. Kütle ve enerjinin uzay-zamanı nasıl etkileyebileceğini, onu bükebileceğini ve maddenin hareketinin bu koşullar altında nasıl değiştiğini açıklayan bir denklem yazdı. Uzay ve zamanın fiziksel süreçlerin katılımcıları olduğu ve onlar için bir aşama olmadığı ortaya çıktı. Bilim adamlarının zamanın dördüncü boyut olduğuna inanmalarının nedeni budur.
Ekstra boyutlara gelince, teoridizeler, mikro düzeyde varlıklarını ve zardaki ("zar" kelimesinden türetilmiş) ilişkili kozmoloji fikrine izin verir - aksine, çok büyük. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda küçük ekstra boyutlar aranıyor, büyük olanlar - uzayda, LIGO ve VIRGO yerçekimi antenleri ve Fermi-LAT uzay gama ışını teleskopu kullanılarak. Şimdiye kadar boşuna.
- Yüksek bir dağın tepesindeki saatin Dünya yüzeyinden farklı çalıştığı doğru mu?
Zaman gecikmesi iki durumda oluşur:bir nesne, harici bir gözlemciye göre yüksek hızda hareket ettiğinde; yerçekimi kaynağının yakınında (büyük gezegen, kara delik). İkinci kategoriden saatli bir örnek. Dağ, yerçekimi olan Dünya'nın yüzeyindedir ve dağın tepesindeki zaman, deniz seviyesindeki bir gözlemciye göre daha hızlı akacaktır. Doğru, bu etki çok küçük: Everest deneyinde günde 83 nanosaniye.
Ancak GPS uyduları yaklaşık 20 bin metre yükseklikte uçuyor.km. Orada, zamanın yerçekimi ivmesi daha önemlidir. Zaman, gezegenin yüzeyinden günde 40 mikrosaniye daha hızlı akar ve bu dikkate alınmalıdır. Bu anlamda GPS uyduları, görelilik teorisinin etkilerini test etmek için mükemmel bir laboratuvardır.
- Zaman ve uzay nasıl bükülebilir?
Zaman ve uzayın büküldüğünü biliyoruzama bunu nasıl yapıyorlar, zor bir soru. Bunu yanıtlamak için, kuantum düzeyinde yerçekiminin etkisini düşünmemiz gerekiyor, ancak bunun için henüz evrensel bir teori yok.
Sicim teorisi veya döngü kuantum yerçekimi gibi ayrı yaklaşımlar vardır.İkincisi, uzayı sürekli olarak değil, yerçekimi alanının kapalı döngülerinden oluşan olarak temsil eder.Büyük ölçeklerde, sıradan genel görelilik uzayı gibi görünür ve küçük ölçeklerde, piksellerden yapılmış gibi görünür.Böyle bir döngü uzayına yerleştirilen kütle ve enerji onu etkiler ve böylece onu bozar.
- Vakumun aslında boş olmadığı ve içinde parçacıkların ortaya çıktığı doğru mu?
Alan teorisine ve belirsizlik ilkesine göreHeisenberg'e göre, çok kısa süreler için, vakum öyle bir enerji durumunda olabilir ki, çift parçacıklar üretebilir. Bilim adamları onlara sanal diyor. Sıradan olanlardan biraz farklıdırlar, ancak aynı zamanda kuantum korunum yasalarına da uyarlar.
Sanal parçacıkları gözlemleyemeyiz, onlarçiftler halinde doğarlar ve bizi hiçbir şekilde etkilemeden hızla yok olurlar. Ancak bu denge bazı durumlarda, örneğin bir karadelikte olduğu gibi güçlü bir yerçekimi alanının varlığında bozulabilir. Stephen Hawking, kara deliklerin yalnızca emmekle kalmayıp aynı zamanda parçacıkları (çoğunlukla fotonları) yaydığını ve dolayısıyla buharlaştığını gösterdi. Ondan önce hiçbir şeyin, hatta ışığın bile bir kara delikten "kaçamayacağına" inanılıyordu.
- Büyük Patlama nedir? Neden oldu?
Bu açıklayan teorik bir modeldirmodern Evrenin çok yoğun ve çok sıcak bir halden ortaya çıkışı. Bir pikosaniyede (saniyenin trilyonda biri), içinde temel etkileşimler ortaya çıktı: önce yerçekimi, sonra elektromanyetik, zayıf ve güçlü. Daha sonra, çok yüksek sıcaklıklarda, parçacık-antiparçacık çiftlerinin doğuşu başladı ve bundan sonra ürünü bir foton (ışık) olan yok oldular.
Neyse ki bizim için bir asimetri ortaya çıktı:bir milyar proton-antiproton çifti için bir protonun "fazladan" olduğu ortaya çıktı. Tüm yıldızlar, galaksiler, gezegenler ve bizler bu milyarda bir parçadan yapılmıştır. Sonraki yüz binlerce yıl boyunca, ışık ve madde "dolanık" ve evren çok opaktı. Big Bang'den yaklaşık 400.000 yıl sonra soğudu ve atomlar oluşmaya başladı. Hiç serbest elektron kalmamıştı ve Evren ışığa karşı şeffaf hale geldi. Şimdi kalıntı radyasyon (kozmik mikrodalga arka plan) olarak gözlemlediğimiz güçlü bir radyasyon patlaması oldu.
Evren neden çok sıkıştırılmış bir halden genişlemeye başladı, bilmiyoruz (Big Bang'den önce ne olduğu gibi). Belki de nedeni, boşluğun kuantum dalgalanmalarıydı.
- Uzay gemileri neden ışık hızında uçamaz?
Özel görelilik kuramından şu sonuç çıkar:büyük bir cismi ışık hızına çıkarmak için sonsuz miktarda enerji harcamanız gerekir. Hangi, elbette, imkansız. Sadece foton gibi kütlesiz parçacıklar ışık hızında hareket edebilir.
1994 yılında Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierrebir warp sürücüsü fikrini önerdi (kült bilim kurgu dizisi Star Trek'te olduğu gibi). Uzay aracı, FTL'de seyahat etmek yerine, hala düz bir uzay-zaman balonu içindeyken önündeki uzay-zamanı sıkıştırmalı ve arkasında genişletmeli. Doğru, çözülmemiş birkaç sorun vardı. Böyle bir balon oluşturmak için negatif kütleli egzotik maddeye ihtiyaç vardır. İyi haber şu ki, yakın tarihli bir makale, pozitif enerji yoğunluğuna sahip süperluminal warp baloncukları için çözümler buldu. Ancak sorun, balonun kendisini en azından ışık hızına nasıl dağıtacağı ve bir kara delik yaratmadan çok fazla enerjinin nereden elde edileceğidir.
Alcubierre motorunun 2 boyutlu görüntüsü
- Evrende hangi madde daha fazladır?
Uzay tarafından elde edilen son verilere görePlanck Gözlemevi, Evrenimiz sıradan veya bilim adamlarının dediği gibi baryonik maddenin, yani yıldızların, galaksilerin, gazların ve sizden sadece %5'inden oluşur.
Daha önemli bir kısım - %26 -karanlık madde. Galaksilerin ve kümelerinin dönüşü incelenerek keşfedildi. Kütle ve yerçekimi onların "davranışlarını" açıklamak için yeterli değildi. Bu nedenle, yalnızca yerçekimi ile kendini gösteren ve sıradan madde ile etkileşime girmeyen karanlık madde kavramını tanıtmak gerekiyordu. Aslında karanlık maddenin ne olduğu bilinmiyor.
Solda 1-3 enerjili bir gama radyasyonu haritası var.16 GeV galaksimizin merkezinde. Bilinen pulsarlar imzalandı. Sağda gösterildiği gibi, bilinen tüm gama radyasyon kaynaklarını ortadan kaldırırsak, o zaman karanlık maddenin yok edilmesiyle açıklanabilecek bir radyasyon fazlalığı olacaktır.
Son olarak, yüzde 69'unu oluşturan en gizemli madde, hakkında neredeyse hiçbir şey bilmediğimiz karanlık enerjidir.Öncelikle universe.In ilavesinin genişlemesiyle kendini gösterir, bilim adamları evrenin yoğunluğunun kritikliğe yakın olduğu sonucuna varmışlardır.Bununla birlikte, madde (normal koyu) sadece% 30'dur.Gerisi nerede?Uzayın kendisinin veya vakumun enerjisi veya genellikle karanlık enerji olarak adlandırılan bilinmeyen ek bir güç olabilir.
- Galaksimizde başka zeki varlıkların olması ne kadar olası?
Galaksimizin olduğuna dair birçok işaret var.hayatla dolu olmalıdır. Birincisi, Kepler uzay teleskobuna göre, güneş benzeri yıldızların veya kırmızı cücelerin yörüngesinde dönen ve aynı zamanda yaşanabilir bölgede (yaşamın başlangıcı için elverişli koşullar) bulunan yaklaşık 40 milyar Dünya benzeri gezegen var.
İkincisi, gezegenimizdeki yaşam, Dünya'nın oluşumundan hemen sonra ortaya çıktı ve var olduZeki varlıklara gelince,Galaktik bir ölçekte, insan ihmal edilebilir bir süre için var olur.
Amerikalı astronom Frank Drake derlenmişgalaksimizdeki gelişmiş uygarlıkların sayısını tahmin etmek için bir denklem, ancak birçok bilinmeyen var. Bu nedenle, çözümü büyük ölçüde değişir - 20 parçadan 50 milyona! İkincisi olası değildir, çünkü kelimenin tam anlamıyla şuna benzeyen Fermi paradoksu da vardır: neden gelişmiş uygarlıkların -uydular, çeşitli radyo sinyalleri vb.- izlerini gözlemlemiyoruz? Belki de gezegenimizdeki ve güneş sistemimizdeki koşullar hala benzersizdir (örneğin, Dünya'yı yerçekimi alanıyla büyük meteorlardan ve asteroitlerden koruyan devasa bir Jüpiter'imiz var). Yani hayat belki de Evren için bir kural değil, büyük bir istisnadır.
- Evrenin varlığının sonunda ne olacak?
Şu anda, en olası senaryo, yaklaşık bir trilyon yıl içinde hızla genişleyen bir universe.In,100 trilyon yıl içinde, tüm galaksiler görünür evrenin ötesine uçacak.10 kuantilyon yıl içinde, son yıldız olan kırmızı cüce patlayacakGalaksiler parçalanacak ve kalıntıları kara deliklere düşmeye başlayacak.Bu çok uzun bir çağdır ve süper gelişmiş bir uygarlık bulabilirKara delikleri enerji kaynağı olarak kullanmanın bir yolu.
Er ya da geç kara delikler bile buharlaşacakHawking radyasyon hesabı (çeşitli varsayımlara göre, 1040-10106 yıllar içinde). Elbette zamanla karanlık enerjinin yoğunluğu artarsa her şey çok daha hızlı bitebilir. Bu durumda, diyelim ki 20-70 milyar yıl sonra, Evrenin genişleme hızı o kadar yüksek olacak ki, atom altı seviyedeki tüm maddeler parçalanacak. Bu senaryoya Büyük Yırtılma adı veriliyor.
Ve eğer hayal edilemez geleceğe daha da derinlemesine bakarsanız, o zaman bir gün kuantum dalgalanmaları tekrar evrenin doğuşuna yol açabilir.
Bu cevaplar yeni sorulara yol açabilir -uzay araştırmaları sonsuzdur. "Uchi.ru" adresinden etkileşimli "Uzay Baskısı" kursunun yardımıyla konuyu inceleyebilirsiniz. Dokunarak yazma becerisinde ustalaşmak ve yol boyunca Evreni saldırgan robotlardan kurtarmak isteyenler içindir.
Daha fazla oku:
İnsanlığın en büyük soy ağacı türümüzün tarihini gösterdi
Karbondioksit bazlı çevre dostu yakıt geliştirildi
Keops'un Büyük Piramidi kozmik ışınlar kullanılarak incelenecek