Fortexe

Fortexe

пикабушник
пол: мужской
поставил 2384 плюса и 1674 минуса
отредактировал 41 пост
проголосовал за 47 редактирований
46К рейтинг 2577 комментариев 219 постов 137 в "горячем"
-5

Может ли у Вселенной быть сознание?

Может ли у Вселенной быть сознание? Космос, Сознание, Вселенная, Мысли, Длиннопост

За последние 40 лет ученым постепенно открылся странный факт о нашей Вселенной: ее законы физики и изначальные условия Вселенной идеально настроены для того, чтобы жизнь получила шанс на развитие. Оказывается, что для того, чтобы появилась жизнь, некоторые значения фундаментальной физики – например, сила гравитации или масса электрона – должны попадать в определенный диапазон. И этот диапазон чрезвычайно узкий. И значит, крайне маловероятно, что Вселенная вроде нашей обзаведется рядом значений, сопоставимых с существованием жизни. Но она смогла.


Вот несколько примеров тонкой настройки для жизни:


Сильное ядерное взаимодействие (сила, которая связывает вместе элементы в ядре атома) имеет значение 0,007. Если это значение было бы 0,006 или меньше, во Вселенной был бы один водород. Если бы это значение было 0,008 или выше, водород синтезировал бы тяжелые элементы. В обоих случаях химическая сложность была бы физически невозможна. А без химической сложности не было бы и жизни.


Физическая возможность химической сложности также зависит от масс базовых компонентов материи: электронов и кварков. Если масса нижнего кварка была бы больше в три раза, во Вселенной был бы один водород. Если бы масса электрона была больше в 2,5 раза, во Вселенной были бы только нейтрино: никаких атомов и никаких химических реакций.


Гравитация кажется мощной силой, но на деле она намного слабее других сил, воздействующих на атомы, примерно в 10^36 раз. Если бы гравитация была хоть чуточку сильнее, звезды формировались бы из небольшого количества материала и были бы меньше, жили бы меньше. Обычное солнце существовало бы 10 000 лет вместо 10 000 000 000, и времени на помощь в создании сложной жизни у него бы не было. И наоборот, если бы гравитация была хоть чуточку слабее, звезды были бы намного холоднее и не взрывались бы сверхновыми. Жизнь была бы невозможной, поскольку сверхновые являются основным источником многих тяжелых элементов, из которых формируются ингредиенты для жизни.


Некоторые считают тонкую настройку базовым фактом о нашей Вселенной: возможно, повезло, но объяснения не требует. Но, как и многие ученые и философы, мне это кажется невероятным. В «Жизни космоса» (1999) физик Ли Смолин оценил шанс существования жизни во Вселенной с учетом всей тонкой настройки как 1 в 10^229, из чего он заключает:


«На мой взгляд, мы не можем оставить без объяснения настолько ничтожную вероятность. Удача здесь точно ни при чем; нам нужно рациональное объяснение того, как происходит нечто подобное».


У тонкой настройки есть два стандартных объяснения: теизм и гипотеза множественных вселенных. Теисты утверждают, что у Вселенной был создатель, всемогущий и сверхъестественный, и объясняют тонкую настройку благими намерениями создателя мира. Жизнь имеет объективную ценность; Его или Ее милость захотела сохранить эту великую ценность, поэтому создала законы с константами, совместимыми с физической возможностью существования жизни. Гипотеза множественной вселенной постулирует огромное, бесконечное число физических вселенных, отличающихся от нашей собственной, в которых реализуются множество разных значений констант. Учитывая, что значительное число вселенных предоставляют значительное число констант, становится не таким уж невозможным создание хотя бы одной вселенной с «тонкими настройками».


Обе эти теории могут объяснить тонкую настройку. Проблема в том, что на первый взгляд они также делают и ложные прогнозы. Для теиста ложный прогноз возникает из проблемы зла. Если допустить, что данная вселенная была создана всемогущим, всезнающим и всесильным существом, никто не ожидает, что эта вселенная будет содержать огромное количество незаслуженных страданий. В такой вселенной может быть обнаружена жизнь, и это не будет сюрпризом, но сюрпризом будет узнать, через какой ужасный процесс естественного отбора эта жизнь прошла. Зачем милостивому Богу, который способен на все, создавать такую жизнь? Следовательно, теизм предсказывает вселенную, которая будет лучше нашей, и по этой причине недостатки нашей вселенной будут сильными аргументами против существования Бога.


Что касается гипотезы мультиверса (множественных вселенных), ложное предсказание возникает из так называемой проблемы мозга Больцмана, названной в честь австрийского физика 19 века Людвига Больцмана, который первым сформулировал парадокс наблюдаемой Вселенной. Если предположить, что мультивселенная существует, можно также предположить, что наша Вселенная будет вполне типичным членом ансамбля вселенных или по крайней мере вполне себе типичным членом ансамбля вселенных с наблюдателями (поскольку мы не можем наблюдать себя во вселенной, в которой наблюдатели невозможны). Однако физик Роджер Пенроуз в 2004 году рассчитал, что в той разновидности мультивселенной, которая больше всего устраивает современных физиков – на основе инфляционной космологии и теории струн, – на каждого наблюдателя, который наблюдает гладкую и старинную вселенную, которая будет такой же большой, как наша, будет 10^10123 наблюдателей, которые наблюдают гладкую, старинную вселенную в 10 раз меньше. И пока что самым распространенным типом наблюдателя будет «Больцмановский мозг»: функционирующий мозг, который по чистой случайности возник в неупорядоченной вселенной на короткий период времени. Если Пенроуз прав, шансы того, что наблюдатель в теории множественной вселенной найдет себя в гигантской упорядоченной вселенной, астрономически малы. А значит и факт того, что мы сами являемся такими наблюдателями, говорит против теории мультиверса.


Но ничто из этого не является неопровержимым аргументом. Теисты могут попытаться привести причины, почему Бог позволяет случаться страданиям, которые мы находим во Вселенной, а теоретики мультивселенной могут попытаться настроить свою теорию так, что наша Вселенная получит больше шансов на появление. Но все это блуждания вокруг да около, скорее попытки спасти теорию. Возможно, есть еще один путь.


В общественном сознании физики пытаются максимально полно объяснить природу пространства, времени и материи. Конечно, мы и близко к этому не подобрались; например, наша лучшая теория очень большого – общая теория относительности – несовместима с нашей лучшей теории очень маленького – квантовой механикой. Но было бы странно предполагать, что мы никогда не преодолеем эти препятствия и физики не смогут гордо представить публике общую объединенную теорию всего: полную историю фундаментальной природы Вселенной.


По сути, физики ничего не говорят нам о природе физической Вселенной. Рассмотрим теорию всемирного тяготения Ньютона:

Может ли у Вселенной быть сознание? Космос, Сознание, Вселенная, Мысли, Длиннопост

Переменные m1 и m2 означают массы двух объектов, между которыми мы хотим получить гравитационное притяжение; F – это гравитационное притяжение между этими двумя массами, G – гравитационная постоянная (число, которое мы знаем из наблюдений); r – расстояние между m1 и m2. Обратите внимание, что это уравнение не дает нам определения того, что такое «масса», «сила» и «расстояние». И это характерно не только для закона Ньютона. Предмет физики – это основные свойства мира физики: масса, заряд, спин, расстояние, сила. Но уравнения физики не объясняют этих свойств. Они просто называют их, чтобы разместить их в уравнениях.


Если физика не говорит нам ничего о природе физических свойств, то что тогда говорит? Правда в том, что физика – это инструмент для прогнозирования. Даже если мы не знаем, что такое «масса» и «сила», мы можем распознать их в мире. Они появляются как показания на наших инструментах или оказывают влияние на наши органы чувств. И используя уравнения физики, вроде того же закона тяготения Ньютона, мы можем предсказывать, что произойдет, с большой точностью. Именно эта прогностическая способность позволила нам необычайно манипулировать миром природы, привела к технологической революции, изменившей нашу планету. Мы живем в такое время, что люди настолько ошеломлены успехом физики, что склонны полагать, что физические и математические модели захватили всю реальность. Но физике этого не нужно. Физика – это инструмент предсказания поведения вещества, а не раскрытия его внутренней природы.


Учитывая, что физика ничего не говорит нам о природе физической реальности, что тогда говорит? Что мы знаем о происходящем «под капотом» двигателя Вселенной? Английский астроном Артур Эддингтон был первым ученым, который подтвердил общую теорию относительности, а также сформулировал проблему мозга, рассмотренную выше (хотя и в другом контексте). Размышляя об ограничениях физики в «Природе физического мира» (1928), Эддингтон утверждал, что единственное, что мы действительно знаем о природе материи, состоит в том, что часть ее обладает сознанием; мы знаем это, потому что непосредственно осознаем сознание своих собственных мозгов.


«Мы знакомы с внешним миром, потому что его нити проникают в наше собственное сознание; и только наши концы этих нитей нам действительно известны; из этих концов мы можем более или менее успешно восстанавливать остальное, как палеонтолог восстанавливает вымершего монстра по его следам».


У нас нет прямого доступа к природе материи вне мозга. Но самые разумные предположения, по словам Эддингтона, состоят в том, что природа материи вне мозга неразрывна с материей внутри мозга. Учитывая, что мы не имеем прямого представления о природе атомов, довольно «глупо», по мнению Эддингтона, заявлять, что природа атомов вовсе не содержит ментальности, а затем гадать, откуда же эта ментальность берется. В своей книге «Сознание и фундаментальная реальность» (2017) Филип Гофф, профессор философии Института Центральной Европы в Будапеште, разработал эти размышления в качестве расширенного аргумента панпсихизма: взгляда, согласно которому вся материя обладает сознательной природой.


Есть два способа разработки основной позиции панпсихиста. Один – это микропсихизм, когда сознание есть у мельчайших частиц физического мира. Микропсихизм не стоит понимать как абсурд, в котором у кварков есть эмоции или электроны чувствуют гнев. Сознание человека – сложнейшая вещь, включающая тонкие и сложные эмоции, мысленный и чувственный опыт. Но нет ничего, что запрещало бы проявление сознания в чрезвычайно простых формах. Мы склонны считать, что сознательный опыт лошади намного проще нашего, а опыт курицы намного проще опыта лошади. Чем проще становятся организмы, тем реже у них проявляется сознание в определенный момент; у самых простых организмов и вовсе нет никакого сознательного опыта. Но, возможно, свет сознания никогда не выключается, а скорее тускнеет по мере уменьшения органической сложности, от мух и растений до амеб и бактерий. Для микропсихиста этот увядающий, но никогда не выключающийся континуум уходит и в неорганическую материю, в фундаментальные физические сущности – возможно, электроны и кварки – обладающие рудиментарными формами сознания, отражающими их чрезвычайно простую природу.


Некоторые ученые и философы от мира науки недавно пришли к выводу, что такого рода картина Вселенной «снизу-вверх» устарела, а современная физика говорит о том, что мы живем в «сверху-вниз» — или холистической – Вселенной, в которой сложное целое фундаментальнее, чем его части. По холизму, стол перед вами существует не из-за субатомных частиц, которые его составляют; напротив, эти субатомные частицы существуют по причине стола. В конечном итоге все сущее существует по причине ультимативной комплексной системы: Вселенной в целом.


Холизм связывают с мистикой в его приверженности единому целому, являющемуся конечной реальностью. Но в его пользу говорят веские научные аргументы. Американский философ Джонатан Шаффер утверждает, что феномен квантовой запутанности является прекрасным доказательством холизма. Запутанные частицы ведут себя как целое, даже если разделены такими большими расстояниями, что между ними невозможно передать быстрый сигнал. По словам Шаффера, мы можем понять это только в том случае, если находимся во Вселенной, в которой сложные системы фундаментальнее, чем их части.


Если совместить холизм с панпсихизмом, мы получим космопсихизм: картину, в которой Вселенная сознательна, а сознание людей животных вытекает не из сознания фундаментальных частиц, а из сознания самой Вселенной.


Космопсихисту не нужно думать о сознательной Вселенной с человеческими чертами сознания вроде мышления и рационализма. Нет, космическое сознание нужно рассматривать как «мешанину», лишенную интеллекта или суждения, считает Гофф. Также он допускает, что факт «тонкой настройки» может дать нам почву для мысли, что разумная жизнь Вселенной может быть чуточку ближе, чем считалось, к разумной жизни человеческого существа.


Канадский философ Джон Лесли предложил любопытное объяснение тонкой настройки, которую он в книге «Вселенные» (1989) назвал «аксиархизмом». Тонкая настройка поражает нас тем, что все величины, которые были константами в наших законах, в точности такие, какие необходимы для чего-то ценного: жизни, а затем и окончательно разумной жизни. Если бы законы не были тонко настроены, Вселенная имела бы бесконечно меньше ценности; можно было бы сказать, она бы вовсе ее не имела. Лесли допускает, что это понимание проблемы указывает нам в направлении лучшего решения: законы тонко настроены, потому что их существование позволяет существовать чему-то весьма ценному. Лесли не пытается представить божество, которое мечется между величинами и космологическими фактами; сам факт ценности как бы берет и настраивает точные величины.


Сложно отрицать, что аксиархизм – это скучное объяснение тонкой настройки, поскольку он не требует существования каких-либо сущностей, кроме наблюдаемой Вселенной. Но не совсем очевидна связь. Ценности не кажутся подходящими агентами для создания причинно-следственного влияния на работу мира, во всяком случае, независимо от мотивов рациональных агентов. Это как предполагать, что абстрактная цифра 9 стала причиной урагана.


Но у космопсихиста есть способ сделать аксиархизм понятным, допустив, что умственные способности Вселенной были посредниками между ценностными фактами и космологическими фактами. С этой точки зрения, которую мы можем назвать «агентивным космопсихизмом», Вселенная сама тонко настроила законы в соответствии с соображениями о ценности. Когда это произошло? В первые 10-43 секунд, известных как планковская эпоха. Космопсихист может предположить, что на этой ранней стадии космологической истории сама Вселенная «выбрала» тонко настроенные величины, чтобы сделать возможной ценную вселенную.


Для понимания этого потребуются две модификации основного космопсихизма. Во-первых, мы должны допустить, что Вселенная обладает базовой способностью распознавать и реагировать на соображения о ценности. Это сильно отличается от того, что мы привыкли знать о вещах, но сходится с тем, что мы наблюдаем. Шотландский философ Дэвид Юм давно заметил, что все, что мы можем наблюдать, это в сущности просто поведение вещей – силы, из которых проистекает это поведения, невидимы для нас. Мы рутинно полагаем, что Вселенной управляет ряд нерациональных причинно-следственных цепочек, но также возможно, что виной всему способность Вселенной реагировать на соображения о ценности.


Как переосмыслить законы физики с такой точки зрения? Гофф полагает, что мы видим в них ограничения агентства Вселенной. В отличие от Бога в теизме, это агент с ограниченной силой, что объясняет очевидные несовершенства Вселенной. Вселенная действует с целью максимизации ценности, но может делать это только в рамках ограничений законами физики. Благотворительность Вселенной в наши дни практически незаметна; агентивный космопсихист мог бы объяснить это тем, что Вселенная сегодня более ограничена, чем была в первые доли секунды после Большого Взрыва, когда ныне известные законы физики не применялись.


Бритва Оккама – принцип того, что при прочих равных условиях предпочтение отдается более сдержанным теориям – в данном случае соблюдается. Но разве будет сдержанно приписывать фундаментальное сознание Вселенной? Вовсе нет. Физический мир должен обладать некой природой, и физика ничего не говорит нам об этой природе. Но и предполагать, что у Вселенной есть сознательная природа, а не бессознательная, будет не очень правильно с позиции бритвы Оккама. Первое предложение можно считать более сдержанным, потому что продолжает единственное, что мы точно знаем о природе вещества: у мозгов есть сознание.


Вторая и последняя модификация, которую мы должны применить к космопсихизму, чтобы объяснить тонкую настройку, требует некоторых затрат. Если Вселенная еще во время планковской эпохи тонко настроила законы, чтобы через миллиарды лет в будущем появилась жизнь, Вселенная должна каким-то образом понимать последствия своих действий. Это вторая модификация Гоффа: он предполагает, что агентивный космопсихизм должен допускать, что во время базового расположения Вселенная представляет полный потенциал последствий всех возможных действий. И все равно это не может переплюнуть несдержанность альтернативных теорий. Теист постулирует существование сверхъестественного агента, а агентивный космопсихист постулирует существование естественного (природного) агента. Теоретик множественных вселенных постулирует огромное число отдельных ненаблюдаемых сущностей: множественных вселенных. Агентивный космопсихист просто добавляет свое сущности, которую мы имеем возможность наблюдать: физической Вселенной. Что также важно, агентивный космопсихист избегает ложных предсказаний, которые делают два других альтернативщика.


Идея о том, что Вселенная представляет собой сознание, действующее в ответ на оценку ценности, дает нам экстравагантную картину. Но давайте судить теорию не по культурным ассоциациям, а по силе объяснения. Гофф считает, что его агентивный космопсихизм объясняет тонкую настройку без ложных предсказаний, и делает это просто и элегантно.

Источник

Показать полностью 1
564

Новая форма вещества может быть за пределами периодической таблицы

Новая форма вещества может быть за пределами периодической таблицы Периодическая система, Элементы, Вещество, Физика

В настоящее время самым тяжелым элементом периодической таблицы является оганессон с атомной массой 294. Он получил официальное название в 2016 году. Как и каждый элемент периодической таблицы, оганессон всю свою массу получает от протонов и нейтронов (типов барионов), которые сами состоят из трех кварков каждый. Важная деталь всей известной барионной материи в том, что ее кварки так крепко держатся за счет сильной силы, что их нельзя разделить. Частицы, созданные связанными кварками (вроде протона и нейтрона), называются адронами, соответственно и барионная материя, ими образованная, называется адронной.


Но оганессон может быть последним в своем роде. В новой работе ученые прогнозируют, что элементы с массой более 300 могут состоять из свободно текущих «верхних» и «нижних» кварков — таких же, из которых состоят протоны и нейтроны, только не связанных по три. Новый тип материи, «вещества из верхних и нижних кварков», или udQM, будет стабильным для чрезвычайно тяжелых элементов, которые могут существовать за пределами нынешней периодической таблицы. Если произвести ее на Земле, кварковая материя может стать новым источником энергии.


Возможность того, что тяжелая барионная материя имеет udQM в качестве основного состояния, а не адроны, была описана в работе Боба Холдома, Цзина Рена и Чэна Чжана в Physical Review Letters.

Новая форма вещества может быть за пределами периодической таблицы Периодическая система, Элементы, Вещество, Физика

Идея о том, что какое-то кварковое вещество может лечь в основу барионной материи, не нова. В знаменитой статье 1984 года физик Эдвард Виттен предположил, что странная кварковая материя (SQM) может сыграть эту роль. Однако SQM состоит из сопоставимых сумм верхних, нижних и странных кварков. Одним из новых результатов последнего исследования стало то, что кварковая материя без странных кварков, или udQM, имеет более низкую объемную энергию на барион, чем SQM или адронная материя, что делает ее энергетически предпочтительнее.


«Физики искали SQM десятилетиями. По нашим сведениям, многие поиска могли проводиться не в тех местах», заявили ученые. Если udQM удастся найти и произвести, она может стать новым источником энергии.

Источник

Показать полностью 1
8

Давление в протоне оказалось выше, чем в нейтронной звезде

Давление в протоне оказалось выше, чем в нейтронной звезде Протон, Давление, Физика

Ученые из Лаборатории Джефферсон с помощью глубоко-виртуального комптоновского рассеяния проанализировали давление внутри протона. Выяснилось, что оно составляет 10^35 паскалей — это больше, чем давление  в нейтронной звезде. Подробная статья опубликована в издании Nature.


Протоны входят в состав ядра атома, при этом они не являются элементарными частицы. Они состоят из более мелких частиц — кварков, связанных друг с другом глюонами.

Для анализа внутренной структуры протона физикам пришлось сталкивать его с другими частицами, которые были разогнаны до большой скорости. После столкновения ученые измеряли углы, под которыми они разлетались.


В результате экспериментов ученые выяснили, что около центра протона давление является положительным и расталкивает кварки, но при увеличении расстояния от центра — оно становится отрицательным и начинает связывать частицы. Пик отталкивания приходится на расстоянии около 0,6 фемтометров от центра протона и достигает более 1035 паскалей — это больше, чем давление внутри наиболее плотного объекта во Вселенной — нейтронной звезды.

Недавно появилась терапия протонами — точная, но очень дорогая форма излучения, которую используют для борьбы с раком. Сторонники этой технологии утверждают, что она лучше традиционного лечения рентгеновским излучением, поскольку протоны большую часть энергии направляют на опухоль, причиняя меньше вреда соседним органам. Однако, ее распространение приводит к негативным социальным явлениям.


Источник

143

Уран пахнет тухлыми яйцами

Уран пахнет тухлыми яйцами Космос, Запах, Уран, Длиннопост

Седьмая планета от Солнца полна секретов и тайн, раскрыв которые можно узнать многое о происхождении нашей Солнечной системы. Международная команда исследователей приблизилась к разгадке этих тайн, но для этого им пришлось выяснить, что Уран обладает одним из самых неприятных запахов, известных человеку.


В пресс-релизе Обсерватории Джемини сообщается, что при помощи мощного телескопа, расположенного на вершине гавайского вулкана, в облачных вершинах Урана обнаружен сероводород. Запах этого газа люди, как правило, избегают, ассоциируя его с тухлыми яйцами. Высокая концентрация сероводорода может быть опасной для здоровья и жизни человека. Концентрация газа в несколько сотен частиц на миллион может буквально убить человека за 30 минут.


Выходит, что если человеку когда-нибудь суждено посетить поверхность Урана, он будет встречен не просто неприятным запахом, но и удушением. Кроме того, с учетом крайне низкой температуры в -200 градусов Цельсия, неприятные последствия начнутся задолго до того, как человек почувствует запах.


Исследователи давно подозревали, что в атмосфере Урана концентрация сероводорода значительно выше, чем в атмосфере Сатурна и Юпитера. Однако низкая температура, вызванная удаленностью планеты от Солнца, замораживает газ. Кристаллы газа могут образовывать облака, но спектрометрам значительно сложнее справиться с изучением твердых и тяжелых кристаллов.

Уран пахнет тухлыми яйцами Космос, Запах, Уран, Длиннопост

Ранее корабль Voyager 2, единственный, добравшийся до планеты, которую называют «ледяным гигантом», пытался выяснить, какие химические вещества содержатся в облаках Урана. К сожалению, в далеком 1986 году он не смог дать точных данных. Сегодня в Обсерватории Джемини существуют инструменты, позволяющие исследовать газы в облаках далеких планет. Их открытие способно перевернуть все идеи об эволюции Солнечной системы.


Изучение точного состава далеких планет поможет определить, где в Солнечной системе они впервые были сформированы и как двигались после своего возникновения. Известно, что Уран, как и другие планеты, был образован из гигантского диска с газом и пылью, который окутал солнце около 4,6 миллиарда лет назад. По словам Гленна Ортона, ученого из лаборатории NASA, новое открытие свидетельствует о том, что на ранней стадии формирования Солнечной системы произошла некая «встряска», которая послужила причиной миграции планет.


Состав небесного тела является фундаментальным параметром в определении его формирования и эволюционной истории. Известно, что Уран и Нептун не смогли стать «газовыми гигантами», как Юпитер и Сатурн. Вместо этого они стали «ледяными гигантами». Причина в том, что диск пыли и газа стал более рассеянным от Солнца, и с меньшим объемом доступных материалов Урану и Нептуну потребовалось больше времени на формирование. Более медленное время формирование дало Солнцу больше времени на вывод гелия и водорода из Солнечной системы до того, как Уран и Нептун смогли захватывать эти элементы своей гравитацией. Через некоторое время мы сможем узнать еще больше.


Источник

Показать полностью 1
7

В США испытали микроволновую пушку

В США испытали микроволновую пушку США, Оружие, Технологии, Видео

В последнее время армии разных стран все больше внимания уделяют борьбе с беспилотными летательными аппаратами. К примеру, на днях специалисты американской оборонной компании Raytheon испытали на одном из военных полигонов новейшую микроволновую пушку, которая крайне эффективно расправляется с беспилотниками и даже снарядами.


Испытания проходили на военном полигоне Оклахомы под названием Форт-Силл. Сама микроволновая пушка носит название High-Powered Microwave (HPM). Творение компании Raytheon смогло дистанционно уничтожить 45 беспилотных летательных аппаратов разных типов и даже 6 минометных снарядов. Особенность системы HPM еще и в том, что она за один выстрел выводит из строя сразу 2−3 беспилотника, расположенных на приличном расстоянии друг от друга.


Кроме того, эксперты подчеркивают, что в будущем существующие передвижные комплексы легко можно будет переоборудовать для работы с HPM. Стоит также отметить, что разработка ведется в рамках программы Министерства обороны США Maneuver Fires Integrated Experiment, которая нацелена на производство недорогих и в то же время эффективных средств борьбы с беспилотниками. В рамках этой программы также создана лазерная пушка HEL (High-Energy Laser). Но она, в отличие от HRM, действует точечно и сбивает одиночные летательные аппараты. Само видео испытаний пушки доступно ниже.

Источник

Показать полностью 1
197

Мы никогда не вступим в контакт с внеземными цивилизациями

Мы никогда не вступим в контакт с внеземными цивилизациями Космос, Инопланетяне, Гифка

Пока сигналы от инопланетных цивилизаций достигнут Земли, высока вероятность, что к этому моменту все пришельцы уже давно вымрут. К таким выводам пришла группа американских астрономов под руководством швейцарского исследователя Клаудио Гримальди, решившая вновь обратиться к знаменитому уравнению Дрейка, формуле, предназначенной для определения числа внеземных цивилизаций в нашей галактике, с которыми у человечества есть шанс вступить в контакт.


В своей работе исследователи вычислили площадь той области галактики, через которую должны проходить инопланетные сигналы. По мнению самого Дрейка, цивилизации рождаются и погибают с постоянной скоростью. С гибелью цивилизации прекращается и передача сообщений. Однако уже отправленные сигналы продолжают свое путешествие через галактику, как круги расходятся на воде. В итоге большая часть галактики оказывается заполненной посланиями от мертвых инопланетян.

Мы никогда не вступим в контакт с внеземными цивилизациями Космос, Инопланетяне, Гифка

Диаметр Млечного Пути составляет сто тысяч световых лет, при этом Солнечная система располагается на расстоянии примерно 26 тысяч световых лет от центра галактики. Ученые полагают, что большинство развитых цивилизаций, способных отправлять радиосигналы, не существуют дольше ста тысяч лет. Поэтому шансы получить послание инопланетян, все еще вещающих в настоящее время, очень малы. То же человечество отправляет сигналы в космос около 80 лет, поэтому радиоволны с Земли покрыли менее 0,001 процента площади галактики.


«Если цивилизация, живущая на другой стороне галактики, отправит сообщение, то к тому моменту, как это сообщение доберется до нас, эта цивилизация уже вымрет», — говорит физик Клаудио Гримальди из Федеральной политехнической школы Лозанны.

Источник

Показать полностью
221

Как люди отреагируют на открытие инопланетной жизни?

Как люди отреагируют на открытие инопланетной жизни? Инопланетяне, Предположение, Видео, Длиннопост

Если верить научной фантастике, когда мы впервые встретим инопланетян, люди непременно сойдут с ума — речь идет о полнейшем беспорядке или как минимум о тотальной истерии.

Обычный человек в кино, начиная со Дня независимости и заканчивая Чужим, не очень хорошо относится ко встрече с пришельцами, которые, если быть объективными, обычно угрожают массовым уничтожением человечества.


Но если вы спросите обычного человека в жизни, вы получите совершенно другую картину того, какой может быть реакция на первый контакт с пришельцами. Большинство людей не так обеспокоены. В сущности, они довольно оптимистично относятся к тому, что может предвещать встреча с инопланетянами. Большинство из нас похожи на детей из фильма Инопланетянин, а не на испуганных взрослых: реакция более похожа на мирное любопытство, чем на инстинктивную враждебность.


Новое исследование предполагает, что в случае встречи с представителями внеземной цивилизации беспорядки и мародерство будут сведены к минимуму, а люди действительно отреагируют довольно позитивно.


Майкл Варнум, доцент кафедры психологии университета штата Аризона, применил несколько разных подходов в своем исследовании, которое он представил во время пресс-конференции на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) в Остине, штат Техас.


Для первой части исследования он и его команда использовали программу для анализа стиля языка, используемого в новостных статьях о том, что есть возможность существования внеземной жизни. Программа была сосредоточена на эмоциональном окрасе статей, и обнаружила, что информационный фон был в целом положительным. Исследователи также сделали вымышленное заявление о том, что люди обнаружили внеземную микробную форму жизни и попросили более 500 человек написать свою ответную реакцию. Опять же язык, который использовали авторы, был во многом положительным.


В заключительной части исследователи попросили 500 человек высказать свое мнение по поводу одной из двух статей в New York Times о реальных научных открытиях: свидетельства о присутствии микробов на марсианском метеорите и о создании синтетической жизни в лаборатории. Интересно, что участники более позитивно отреагировали на возможность внеземной жизни, чем на способность человека создавать жизнь.


Следует отметить, что Варнум исследовал реакцию только американцев. Первый контакт с внеземной формой жизни затронет всю человеческую популяцию, и представители разных культур могут отреагировать на такие новости по-разному.


Более того, легко быть оптимистичным относительно чего-то не произошедшего. К тому же людям, как правило, свойственно обманывать себя в ожиданиях.

Если ученые будут продолжать в том же духе, вопрос о том, существуют ли инопланетяне, скоро перестанет быть гипотетическим: развитие технологий поможет нам обнаружить пришельцев, если они действительно есть. Воспроизведение возможных сценариев и понимание того, как человечество отреагирует на такое открытие, может помочь властям разработать более обоснованную политику в отношении первого контакта с внеземной жизнью, когда и если этот момент наступит.


По крайней мере, мы можем надеяться, что люди оптимистично отреагируют на открытие внеземной жизни. Мы можем собрать сведения, выработать политику или проработать различные варианты развития ситуации в вымышленном пространстве. Но лучший способ выяснить, как люди будут реагировать на инопланетян — обнаружить инопланетян. Тогда мы действительно увидим, настолько ли люди оптимистичны, как прогнозирует исследование.

Показать полностью 1
264

Самая красивая теория

Самая красивая теория Альберт Эйнштейн, Теория, Космос, Длиннопост

«Альфред, она вращается», — пробормотал Рой Керр, новозеландский физик, которому было без малого тридцать лет. Пробираясь сквозь математические тернии, он закуривал сигарету одну за другой. Его научный руководитель Альфред Шильд всё это время сидел и наблюдал за работой учёного в недавно построенном центре изучения Теории относительности в Университете Техаса. Теперь, нарушив молчание, Керр сложил карандаш. Он был в поисках нового решения уравнений общей теории относительности, и, наконец, он смог разглядеть в куче цифр и символов точное описание того, как пространство–время, — четырёхмерная универсальная ткань, которая описана в этих уравнениях, — может быть обёрнута во вращающийся шар. Он нашёл, что искал.


Когда это произошло в 1962 году, общая теория относительности была в ходу уже почти полвека. К ней было принято относится как к величайшему интеллектуальному достижению человечества. Но с ней был также связан и некоторого рода интеллектуальный застой. С математической точки зрения она была обременительной и применялась в основном к простым моделям, имеющим небольшое сходство с реальным миром, и, таким образом, применялись не столь широко. Аналитическое решение Керра изменило эту ситуацию. Учитывая, что практически всё во Вселенной является частью системы, которая вращается с той или иной скоростью, новое решение было более актуальным в условиях реального мира, или, скорее того, что лежит за его пределами, что–то, чего не хватало другим научным работам в этой области. Оно предоставило науке теоретическую основу для понимания причудливого явления, которое вскоре завладело умами общественности — чёрных дыр.


Теория относительности впервые была представлена в Прусской академии наук в течение курса из четырёх лекций в ноябре 1915 года. Работа была опубликована 2 декабря того же года. По началу теория объясняла на удивление мало, в отличие от квантовой теории, единственного сопоставимого по размаху научного прорыва в физике XX века, она не анализировала вопросы, наиболее актуальные для учёных в те годы. Тем не менее, теория была быстро и широко принята, не в последнюю очередь, благодаря чистой красоте своего математического выражения. Вот уже сто лет ни одно обсуждение эстетики научных теорий не обходится без упоминания общей теории относительности.


Когда притяжение подводит

Сегодня особая привлекательность теории выходит за рамки её элегантности. Она обеспечивает теоретическую базу чудесам современной космологии — от чёрных дыр до Большого взрыва. Эти уравнения недавно оказались полезными в описании земных процессов. И, возможно, эта теория всё ещё таит в себе секреты: ведутся масштабные эксперименты, чтобы проверить, как будет работать теория в наиболее экстремальных физических условиях, встречающихся во Вселенной.


Теория построена на идеях первой теории относительности Эйнштейна, «специальной теории», которая была одним из трёх открытий, принёсших ему блестящую репутацию в 1905 году. Теория резко опровергала традиционное описание мира с точки зрения абсолютного пространства–времени в пользу четырёхмерного пространства (трёх пространственных измерений и одного временного). В условиях такого пространства–времени наблюдатели, двигающиеся с разной скоростью, получают разные результаты при измерении протяженности и длительности, например, часовая стрелка двигающаяся быстро по отношению к неподвижному наблюдателю, будет показывать время медленнее, чем застывшая. Только скорость света, С, о которой условились все учёные (и которая играет важную роль в формуле, связывающей массу и энергию E=mc ^ 2 ), осталась неизменной.


Специальная теория относительности могла применяться только в случаях, когда наблюдатели двигаются с постоянной скоростью по прямой. Эйнштейн знал, что общей теории относительности придётся иметь дело и с ускорениями. Ей также необходимо согласовываться с ньютоновской теорией тяготения, которая основывается на абсолютном пространстве, при этом вообще не учитывает время, и, как было принято считать, действует не со скоростью света, а мгновенно.


Эйнштейн разработал все свои представления об относительности с помощью «мысленных экспериментов»: точных воображаемых расчётов имитированных состояний. В 1907 один из таких экспериментов натолкнул его, как он позже сказал, на «самую счастливую мысль»: человек, падая с крыши, не ощущает собственного веса. Объекты в свободном падении не испытывают притяжения. Но изогнутые траектории, не важно, бейсбольного мяча или планеты, казалось, косвенно указывали на что–то вроде давления или тяги. Если бейсбольный мяч или планета, как и человек, падающий с крыши, не испытывают давления или тяги, то почему тогда они не падают по прямой линии?


Главное великолепие общей теории относительности заключается в последующем утверждении Эйнштейна, что в действительности предметы падают по прямой. Предметы в свободном падении, как лучи света, следуют по прямой траектории в пространстве–времени, которое, в свою очередь искривлено массой. Притяжение является не силой, а искажением пространства–времени. Как это выразил спустя несколько десятилетий физик Джон Уилер, известный своими красноречивыит высказыванияит о сложностях науки: «Материя говорит пространству–времени как изогнуться, а искривлённое пространство говорит материи как двигаться».


Проблема заключалась в том, что, чтобы построить теорию на этом осознании, ему нужно было суметь описать её в искаженном четырёхмерном пространстве–времени. Ни Евклидова геометрия, которую использовал Ньютон, ни все остальные разделы науки для этого не годились, требовалась принципиально отличная и гораздо более сложная математика. Макс Планк, физик, совершивший революцию в квантовой механике, считал, что Эйнштейн столкнулся с непреодолимым препятствием. «Мой долг тебя отговорить, — написал он Эйнштейну в 1913 году, — Во первых у тебя ничего не выйдет, а даже, если и выйдет, тебе всё равно никто не поверит».


Эйнштейну повезло: его старый университетский приятель Марсель Гроссман был экспертом в области Римановой геометрии, чистой математики, созданной специально для описания изогнутых многомерных поверхностей. На момент своих лекций в 1915 году Эйнштейн, применяя этот неортодоксальный раздел геометрии, выразил свою великую мысль с помощью элегантных исчерпывающих уравнений, благодаря которым она прославилась.


Прямо перед тем, как провести четвертую лекцию 25 ноября, Эйнштейн осознал, что может представить нечто большее, чем просто мысленные эксперименты и уравнения. Астрономам было давно известно, что ближайшая к Солнцу точка на орбите Меркурия изменила своё положение таким образом, который не поддавался объяснению по теории Ньютона. В 1840 учёные объяснили аномалии в орбите Урана наличием внешней планеты: последующее открытие Нептуна провозгласили величайшим подтверждением закона Ньютона. Но попытки объяснить непонятное поведение Меркурия не открытой планетой оказались тщетными.


Давным–давно

Эйнштейн убедился, что искривлённость пространства–времени вблизи Солнца полностью объясняет поведение Меркурия. Во время лекций он привёл это в качестве единственный примера, которому, в отличии от общей теории относительности, традиционная наука не могла дать объяснение. Британский королевский астроном Мартин Рис относится к тем, кто считает, что доказательства не имели никакого значения для развития теории: «Эйнштейн — выдающийся учёный, потому что он не руководствовался таинственными явлениями, которые не мог объяснить». Он полагался только на своё осознание того, чем в действительности является гравитация, а также на красоту математики, которая требовалась, чтобы описать это понимание.


После того, как теория была опубликована, Эйнштейн принялся искать способы проверить её с помощью наблюдений. Одно из таких наблюдений заключалось в сравнении расположения звёзд, находящихся в той же части неба, что и Солнце во время солнечного затмения, с их расположением в остальных случаях. Лучи света, как и всё в свободном падении, проходят по прямой траектории в пространстве–времени. Но из–за того, что масса Солнца искривляет это пространство–время, расположение звёзд, как казалось, изменяется, когда лучи огибают Солнце.

Самая красивая теория Альберт Эйнштейн, Теория, Космос, Длиннопост

В 1919 году знаменитый британский астроном Артур Эддингтон объявил, что наблюдение солнечного затмения с острова Принсипи в Атлантическом океане подтвердили искажение, предсказанное Эйнштейном. «Огни небесных светил искривлены», — гласил заголовок Нью–Йорк Таймс, с осторожностью добавляя: «Причин для беспокойства нет». Эйнштейн обрадовался новостям, хотя он был столь уверен в правильности своей теории, что не капли не беспокоился. На вопрос, что бы он делал, если бы результаты Эддингтона оказались иными, он ответил: «Тогда я посочувствовал бы Господу — теория верна!»


Что же касается остальных, то результаты Эддингтона так или иначе отбросили большинство их сомнений, связанных общей теорией относительности. Но при всём этом теория не стала ведущей. Для начала её было просто сложно понять. На одном публичном мероприятии Эддингтона на мгновение смутили предположением, что он «должно быть один из трёх человек на всём свете, кому понятна общая теория относительности». Когда молчание было приняли за скромность, он ответил: «Напротив, я пытаюсь понять, кто третий!»


Теория общей относительности в какой–то степени даже казалась неуместной. Квантовая революция, которую начал Планк, и, в которую Эйнштейн внёс большой вклад в одной из своих грандиозных работ в 1905 году, вынашивала в себе удивительный плод. Она находилась в центре внимания физиков наряду с цветущим пониманием атомного ядра. Специальная теория относительности играла важную роль в их общем интересе, так как её самое знаменитое выражение, E=mc 2, предоставило систему измерений энергии, содержащейся в атомном ядре, в то время как общая теория относительности не имела для этого ни какого значения.


Она предлагала способ задавать вопросы не о том, что находится во Вселенной, а о структуре всей Вселенной в целом. Некоторые решения уравнения указывали на то, что Вселенная расширяется, а некоторые говорили, что она сжимается. Это стало предметом напряженных споров между Эйнштейном и Виллем Де Ситтером, голландским физиком, который нашёл одно из решений, указывающих на расширение Вселенной. Эйнштейну хотелось, чтобы Вселенная была статичной, поэтому в 1917 году к своему уравнению он добавил «космологическую постоянную», которая фиксировала заданный размер для Вселенной.


Какого же было всеобщее смущение, когда в 1929 году американский астроном выдвинул убедительные доказательства того, что Вселенная действительно расширяется. Эдвин Хаббл измерил цвет света, исходящего от удалённых галактик, для того, чтобы изучить их движение. Приближаясь к Земле, этот свет становится более голубым, а свет удаляющихся объектов выглядел краснее. Хаббл установил, что в среднем, чем удалённее галактика, тем краснее становится её свет, и чем дальше удалялись объекты, тем быстрее они это делали. Эти изменения были доказательством, говорящем в пользу расширяющейся Вселенной, которые убедили Эйнштейна отказаться от космологической постоянной, которую учёный позже назвал «величайшей ошибкой своей жизни».


В теории были и другие выводы, которые её автор изначально проигнорировал. В1930–х физики–ядерщики установили, что энергия звёзд вырабатывается в результате ядерных реакций, и, когда для этих реакций не остаётся топливного материала, звёзды взрываются. Так, звезда на подобии Солнца может превратиться в «белого карлика» размером приблизительно с Землю. Большие звёзды превращаются в «нейтронные звёзды», плотные как атомное ядро с диаметром всего в 20 км. А очень крупные звёзды эволюционируют в нечто, у чего нет ни длины, ни ширины, ни глубины: есть лишь бесконечная плотность — сингулярность.


Присутствие сингулярностей в теории крайне неприятно для людей с математическим складом ума, так как оно, как правило, свидетельствуют об ошибке. Эйнштейну не хотелось, чтобы они были в его Вселенной, поэтому в 1939 году он опубликовал научную работу, в которой пытался доказать, что сжатие гигантской звёзды прекращается прежде, чем позволить образоваться сингулярности. Роберт Опенгеймер, выдающийся молодой физик из университета Беркли воспользовался той же релятивистской физикой, чтобы опровергнуть предположение великого учёного и доказать, что подобный коллапс возможен и что он искажает пространство–время так сильно, что в результате образуются области, которые не может покинуть ни свет, ни что–либо ещё — чёрные дыры.


Работа Опенгеймера была опубликована в день, когда Германия вторглась на территорию Польши, что приостановило спор между учёными. За месяц до этого Эйнштейн написал Рузвельту письмо–предостережение об использовании ядерной физики в военных целях, и Опенгеймера будут помнить именно за последствия такого использования, а не за чёрные дыры.


Отчасти из–за успеха, которым пользовались у государства достижения Опенгеймера, в послевоенные годы физические исследования процветали. Благодаря одному из направлений в этой области, радиоастрономии, учёные сделали множество открытий о космосе, которые были бы невозможны с наблюдениями, использующими свет. Среди этих открытий были источники радиоволн, которые одновременно казались небольшими, поразительно мощными, и, судя по их красным смещениям, феноменально удалёнными. Астрономы прозвали их квазарами, пытаясь понять, что могло продуцировать радиосигнал мощью миллиарда звёзд при размере не больше Солнечной системы.


Ответ на этот вопрос представил Рой Керр в своём решении общей теории относительности, назвав источником вращающуюся сверхмассивную чёрную дыру. Её вращение создаёт область прямо за пределами «горизонта событий», точки невозврата для света и всего остального, где материя, попадающая внутрь, раскручивается до невообразимой скорости. Часть этой материи выбрасывает струёй вдоль оси вращения, образуя столп, замеченный при радионаблюдении квазаров.

Оригинал. https://гоо.гл/N29Q3j

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!