• Транспорт во Вселенной и во времени

    Мы все привыкли к тому, что прошлого не вернуть, хотя порой очень хочется. Писатели-фантасты уже более века живописуют разного рода казусы, возникающие благодаря возможности путешествовать во времени и влиять на ход истории. Причем тема эта оказалась настолько животрепещущей, что в конце прошлого века даже далекие от сказок физики всерьез занялись поиском таких решений уравнений, описывающих наш мир, которые позволяли бы создавать машины времени и в мгновение ока преодолевать любые пространства и времена. 

  • Квазары ярче тысячи галактик

    Астрономы издревле любят порядок — все у них подсчитано, классифицировано и идентифицировано. Однако ночное небо не перестает удивлять внимательных наблюдателей и постоянно подбрасывает новые и неведомые объекты в звездные каталоги. Квазары, открытые всего 40 лет назад, не на шутку озадачили ученых своей феноменальной яркостью свечения и компактностью размеров. И только недавно астрофизикам удалось понять, откуда эти «динозавры Вселенной» черпают энергию, необходимую для того, чтобы сиять на звездном небе с такой удивительной яркостью.

    На фото: звезда, попавшая в поле тяготения массивной черной дыры, сначала разрывается на части приливными силами, а затем, в виде ярко светящегося сильно ионизированного газа, поглощается черной дырой. После такого «знакомства» от звезды остается лишь вращающееся вокруг черной дыры небольшое разреженное облако.

  •                  

  • Создана удачная модель развития Вселенной

    Группа астрофизиков из Чикагского университета под руководством проф. Андрея Кравцова (Andrey Kravtsov) создала новую компьютерную модель эволюции вселенной, согласующуюся с теорией Большого взрыва. Моделирование показывает, каким образом загадочная темная материя способствовала трансформации видимой материи из ее первоначально равномерного состояния в космическую сеть галактик и галактических скоплений. Компьютерная модель показала поразительное сходство с последними практическими наблюдениями.

    В основе расчетов лежит предположение, что вся видимая структура Вселенной сформировалась под влиянием темной материи. Вокруг центров темной материи, под воздействием сил гравитации образуются ореолы, называемые также галосами. 

  • Самолёт - экранолёт

    Самолет, даже будучи в отставке, может принести неожиданную пользу и дать огромную прибыль, стоит только преобразовать его в новый тип воздушного транспорта – в экранолет. А такому преобразованию поддаются многие самолеты. Даже такой самолет, как Ан-2, несмотря на то, что это биплан классической компоновочной схемы.


    Как известно, самолет Ан-2, поднявшись в небо в 1947 г., за свою полувековую жизнь стал многоцелевым. Его выпускали в 16 модификациях, в том числе и в варианте гидросамолета на поплавковом шасси. До 1960 г. в СССР было построено более 5000 самолетов Ан-2. После передачи производства этого самолета в Польшу по решению СЭВ с 1960 по 1996 гг. в ПНР произведено еще около 12000 самолетов Ан-2, из которых 10400 поставлено в СССР. А с 1957 по 1977 гг. в Китае выпустили более 950 самолетов этого типа.


  • Проблема гравилета окончательно решена

    Первый в мире искусственный спутник Земли (ИСЗ) был запущен в СССР с космодрома Байконур 4 октября 1957 г. в 22 ч 28 мин по московскому времени. Он имел форму шара диаметром 58 см, его масса составляла 83,6 кг. Вывод рукотворного небесного тела на эллиптическую орбиту был осуществлен двухступенчатой ракетой-носителем "Спутник". Параметры первоначальной траектории: наибольшая высота над Землей (апогей) — 947 км, наименьшая (перигей) — 228 км; период обращения вокруг Земли — 96,2 мин. Он летал ровно три месяца, а потом вошел в плотные слои атмосферы и сгорел. Число витков вокруг мамы, совершенных ее первенцем, — 1400, пройденное расстояние — около 60 млн. км. Это была революция в развитии техники — качественный скачок в освоении мирового пространства, позволивший узнать много сокровенных тайн природы.

  • Недра Арктики и глобальное потепление

    В кайназойскую эру, 55 миллионов лет назад в Арктике было тепло и влажно, примерно, как сейчас в субтропиках. Океан прогревался до 23 градусов, по поверхности спокойных и неглубоких вод плавали растения. В те далекие времена с планеты уже давно исчезли первые динозавры, появлялись современные млекопитающие, а огромные материковые платформы находились в активном движении. Потом началось великое планетарное похолодание.

    А 45 миллионов лет назад в Северном ледовитом океане начали образовываться льды. Так в общих чертах выглядит древняя история Арктики, о которой мы можем судить благодаря беспрецедентно глубокому бурению, произведенному в районе Северного полюса экспедицией Acex (Arctic Coring Expedition). Экспедиция раскрывает тайны климата и проливает свет на причинно-следственную связь в цепочке «парниковые газы - глобальное потепление».

  • Гигантский метеорит изменил климат Земли

    Кратер шириной 480 км обнаружен под ледниковым щитом Антарктиды.

    Предполагается, что его возраст составляет около 250 млн. лет. Время столкновения метеорита с Землей совпадает с периодом катастрофического исчезновения видов в Пермско-Триассовую эпоху. Кроме того, размер и местоположение кратера (Земля Уилкса) позволяют предположить, что именно столкновение с гигантским метеоритом раскололо древний суперконтинент Гондвану. Считается, что динозавры вымерли 65 млн. лет назад в результате катастрофических изменений условий на планете, вызванных столкновением Земли с метеоритом, сформировавшим Чиксулубский кратер в Мексике (Юкатан). Расчеты показывают, что этот метеорит имел диаметр порядка 9,6 км. Размеры же небесного тела, упавшего на Землю Уилкса, в пять раз больше — порядка 48 км. По мнению ученых, столкновение с таким гигантским небесным телом неизбежно должно было привести к глобальным изменениям климата, которые оказались непереносимыми для подавляющего большинства видов живых организмов.

  • В Антарктиде обнаружен гигантский кратер

    Кратер шириной 480 км обнаружен под ледниковым щитом Антарктики. Предполагается, что его возраст составляет около 250 млн. лет. Время столкновения метеорита с Землей совпадает с периодом катастрофического исчезновения видов в Пермско-Триассовую эпоху. Кроме того, размер и местоположение кратера (Земля Уилкса) позволяют предположить, что именно столкновение с гигантским метеоритом раскололо древний суперконтинент Гондвану.

    Считается, что динозавры вымерли 65 млн. лет назад в результате катастрофических изменений условий на планете, вызванных столкновением Земли с метеоритом, сформировавшим Чиксулубский кратер в Мексике (Юкатан). Расчеты показывают, что этот метеорит имел диаметр порядка 9,6 км. Размеры же небесного тела, упавшего на Землю Уилкса, в пять раз больше — порядка 48 км. По мнению ученых, столкновение с таким гигантским небесным телом неизбежно должно было привести к глобальным изменениям климата на планете, которые оказались непереносимыми для подавляющего большинства видов живых организмов.

    Комментарии: 1
  • Машины пространства и времени

    Александр ВОЛКОВ

    В современной физике постепенно утверждается мысль о том, что наша Вселенная — лишь одна из бесчисленного множества вселенных. Некоторые из них, по-видимому, в точности напоминают нашу; в других могут существовать совершенно иные законы природы и иное количество размерностей; там вообще можно встретить все, что обещает математика. Гипотеза параллельных вселенных весьма удобна, с точки зрения физиков. В принципе, она объясняет, почему мы живем в лучшем из миров. И даже позволяет обсудить вопрос, как добраться до других миров. 

  • Кривое пространство

    Мы сейчас увидим, что вопрос о средней плотности материи во Вселенной имеет решающее значение не только для проблемы будущего Вселенной, но и для проблемы ее протяженности. Возможно, эта фраза вызовет настороженность у читателя. Как может возникнуть у материалиста вопрос о протяженности Вселенной? Разве не ясно, что пространство Вселенной продолжается во все стороны вплоть до бесконечности? 

  • Горизонт

    Вселенная начала расширяться около 15 миллиардов лет назад. Значит, во Вселенной не может быть объектов более старых, чем 15 миллиардов дет, не может быть источников, которые светят дольше 15 миллиардов лет. Это обстоятельство ведет к важнейшему следствию — к наличию горизонта видимости во Вселенной. Чем дальше от нас находится галактика, тем больше времени потребовалось свету, Чтобы достичь наблюдателя.

    Свет, который сегодня достигает наблюдателя, покинул галактику в далеком прошлом. Вселенная, начала расширяться около 15 миллиардов лет назад. Свет, вышедший из какого-либо источника даже. вскоре , после начала расширения мира, успеет пройти лишь конечное расстояние во Вселенной — около 15 миллиардов световых лет. Точки пространства. Вселенной, лежащие от нас на этом расстоянии, называют горизонтом видимости. .Области Вселенной, лежащие за горизонтом, сегодня принципиально не-наблюдаемы. Мы не можем увидеть более далекие галактики:, какими бы телескопами мы пи наблюдали, свет от галактик из-за горизонта просто не успел до нас дойти. Красное смещение света неограниченно нарастае г, когда мы наблюдаем 'объект, лежащий все ближе и ближе к, горизонту. .На самом горизонте оно бесконечно-Такий образом, мы можем видеть только конечное число звезд и галактик во Вселенной. 

  • Эволюция Вселенной

    То, что Вселенная, в которой мы живем, должна либо расширяться, либо сжиматься, было предсказано теоретически замечательным советским ученым А. Фридма-ном в 1922—1924 годах. Работы А. Фридмана были строго математичны и основывались на теории тяготения Эйнштейна. Но для того чтобы понять суть его открытия, нет надобности обращаться к строгой математике. Как все великое, это открытие в основе своей очень просто.

    Вспомним, почему не сжимается и не расширяется обычная звезда. В ней силы тяготения уравновешены силой, создающейся перепадом давлений от плотных недр звезды к рыхлой поверхности. Но Вселенная однородна в самых больших масштабах, никакого перепада давлений в ней быть не может. Значит, там единственной существенной силой остается тяготение. 

  • Холодное или горячее начало?

    Есть две принципиальные возможности для условий, в которых протекало начало расширения вещества Вселенной. Это вещество могло быть либо холодным” либо горячим. Мы увидим, что следствия ядерных реакций при этом в корне отличаются друг от друга. Исторически первым еще в 30-е годы нашего века была рассмотрена возможность холодного начала. Тогда ядерная физика находилась еще в зачаточном состоянии, не было теории, которая могла бы надежно рассчитать ядерные реакции. В этих условиях принималось, что вещество Вселенной было сначала в виде холодных нейтронов.

    Позже выяснилось, что такое предположение приводит к противоречию с наблюдениями. 

  • Фотонная плазма и наша эра

    В первые 100 секунд расширение в расширяющейся плазме происходил еще один вид процессов. Дело в том, что по прошествии 10 секунд от сингулярного состояния температура во Вселенной упала до нескольких миллиардов градусов. До этого во Вселенной было много электронов и позитронов, рождавшихся при энергичных столкновениях частиц. Теперь энергия столкновения уже недостаточна для их рождения. Электроны и позитроны, сталкиваясь друг с другом, аннигилируют, превращаясь в фотоны. Вся энергия, которая содержалась в электронах и позитронах, переходит в фотоны реликтового излучения.

    Проходят минуты, температура продолжает падать с расширением. Закончилась аннигиляция электронов и позитронов, затухли ядерные реакции в веществе. 

  • Сколько гелия в природе?..

    Гелия очень мало на Земле. Но это связано со специфическими свойствами этого элемента и с теми условиями, в которых формировалась и эволюционировала Земля. Гелий, будучи очень летучим и инертным газом, покинул вещество Земли. Однако астрономы видят его повсюду, хотя он и очень трудно наблюдаем обычными средствами спектрального анализа.

    Его обнаруживают в горячих звездах, в больших газовых туманностях, которые окружают молодые горячие звезды, во внешних облочках Солнца, в космических лучах — потоках частиц большой энергии, приходящих к нам на Землю из космоса. Гелий оказался в самых далеких от нас объектах Вселенной — квазарах. 

  • Свойства Вселенной

    Из предыдущих глав читатель уже знает некоторые важнейшие свойства окружающего нас макромира, надежно установленные наукой. Приведем здесь еще раз некоторые из этих бесспорных фактов, необходимых для нашего обсуждения. Прежде всего мы помним, что расширение Вселенной начиналось со сверхплотного состояния и вещество тогда было чрезвычайно горячим. От этой эпохи осталось остывшее реликтовое излучение.

    Далее, надежно установлено, что в масштабах миллиардов световых лет нет заметных неоднородностей в распределении плотности вещества в пространстве, нет сверхсверхскоплений галактик. Это значит, что в таких больших мащтабах нет отдельных структурных единиц Вселенной. Этот факт особенно надежно установлен по наблюдению реликтового излучения; если бы существовали неоднородности с размерами порядка миллиарда световых лет или более, то с разных направлений на небе реликтовое электромагнитное излучение приходило бы к нам с разной интенсивностью. 

  • Реликтовое излучение

    Реликтовое излучение не возникло в каких-либо источниках, подобно свету звезд или радиоволнам, родившимся в радиогалактиках. Реликтовое излучение существовало с самого начала расширения Вселенной. Оно было в том горячем веществе Вселенной, которое расширялось от сингулярности.

    Если подсчитать общую плотность энергии, которая сегодня содержится в реликтовом излучении, то она окажется в 30 раз больше, чем плотность энергии в излучении от звезд, радиогалактик и других источников, вместе взятых. Можно подсчитать число фотонов реликтового излучения, находящихся в каждом кубическом сантиметре Вселенной. Оказывается, что концентрация этих фотонов 500 штук в см3. 

    Комментарии: 3
  • Реальность и фантастика

    Огромное море нейтрино, собранных в облака, в которых они движутся со скоростью порядка 1000 километров в секунду, по-видимому, представляет собой то самое “нечто”, которое раньше не учитывалось при исследований Вселенной и без которого невозможно было объяснить многие важные ее черты.

    Как говорят астрофизики-теоретики, теперь, после того как появилось основание ввести массу покоя нейтрино, многое непонятное ранее встало на свои места. Хорошо по этому поводу сказал советский астрофизик А. Дорошкевич, перефразируя известный афоризм: “Если бы масса нейтрино оказалась равной нулю, то пришлось бы выдумать какую-либо другую частицу с массой покоя, отличной от нуля, и слабо взаимодействующую с остальными частицами”. 

  • Расширяется ли Вселенная?..

    Вывод о расширении Вселенной далеко не сразу получил всеобщее признание. Уж очень грандиозна сама идея эволюции всего окружающего мира. И эта идея ведет ко многим удивительным и далеко идущим следствиям, например, что в далеком прошлом, когда началось расширение. Вселенная была не похожа на сегодняшнюю. Как отмечено в начале главы, такая идея вызывала много возражений, отчасти в силу инертности человеческого мышления, отчасти в силу предвзятых псевдофилософских соображений. Казалось, гораздо привычнее и спокойнее представление о неэволюционирующей, стационарной Вселенной. Все это породило многочисленные попытки дать какое-то иное объяснение наблюдаемому “красному смещению” в спектрах далеких галактик, отличное От объяснений его эффектом Доплера. Тогда можно было бы считать галактики не удаляющимися друг от друга, а Вселенную не расширяющейся.

    Очень хорошо это умонастроение отражено в памфлете “Здравый смысл и Вселенная” канадского писателя-юмориста и ученого-экономиста С. Ликока. 

  • Расширение Вселенной

    Далекие звездные системы — галактики и их скопления — являются наибольшими известными астрономам структурными единицами Вселенной. Они наблюдаются с огромных расстояний и именно изучение их движений послужило наблюдательной основой исследования кинематики Вселенной.

    Пионером измерения лучевых скоростей у галактик был в начале нашего века американский астрофизик R. Слайфер. В то время еще не были известны расстояния до галактик и велись ожесточенные споры, находятся ли они внутри нашей звездной системы — Галактики — или далеко за ее пределами. В. Слайфер обнаружил, что большинство галактик (36 из измеренных им 41) удаляется и скорость удаления доходит почти до двух тысяч километров в секунду. Приближались к вам только несколько галактик. Как выяснилось позже. Солнце движется вокруг центра нашей Галактики со скоростью около 250 километров в секунду и большая часть “скоростей приближения” этих нескольких ближайших галактик связаны именно с тем, что Солнце сейчас движется к этим объектам.