Представленный здесь эксперимент был проведен на Международной космической станции, чтобы увидеть, как происходит горение в условиях 0g. Они использовали топливную смесь 50/50 из изооктана и гептана, испытанную в стандартной воздушной среде (21% кислорода и 79% азота при 1 атм).
Результаты довольно интересны. Единственная очевидная особенность - пламя выглядит сферическим. Причина этого в том, что у него нет причин выглядеть иначе. На Земле гравитация создает ось, определяющую направление конвекции (то есть вверх). В отличие от этого, в случае микрогравитации оси вверх нет, и газы распространяются со сферической симметрией.
Еще одна важная особенность - пламя выглядит голубым. Это просто указывает на то, что горение происходит до конца. Иногда можно увидеть, как часть горящей капли становится ярко-оранжевой. Оранжевый цвет указывает на образование некоторого количества сажи, то есть продуктов неполного сгорания. Они дают ярко-оранжевый цвет, похожий на типичный пожар на Земле. Наконец, можно увидеть некоторые колебания в капле, например, там, где появляются оранжевые пятна. Эта асимметрия помогает умирающей капле унестись в одном направлении, прежде чем у нее закончится топливо и она исчезнет.
С точки зрения науки любое явление, эффект или объект (а также их свойства) должны быть:
а) чётко и неоспоримо зафиксированы в природе; б) смоделированы в лаборатории в ходе опытов и экспериментов; в) описаны теоретически с помощью формул и чисел; г) полученные формулы и числа должны (хотя бы «чуть-чуть») совпадать с теми, которые были зафиксированы в природе и во время экспериментов.
Шаровая молния атакует церковь в Уидекомбе в 1638 году. Старинная гравюра
По таким вот строгим критериям учёные отбрасывают как ненаучные самые разные вещи и явления. И вечный двигатель, и НЛО, и привидения. Но вот шаровую молнию отбросить не получается, потому что есть не только многочисленные рассказы очевидцев, записи на киноплёнку и видеозаписи, но и экспертные расследования, и даже самая настоящая (вот уж «научнее не бывает») спектрограмма.
Спектр шаровой молнии полученный китайскими учеными в 2012 году
Этот случай произошёл не так давно, в 2012 году – китайские учёные на Тибетском плато изучали обыкновенные молнии – в природных условиях – с помощью различных приборов, в том числе спектрометров. Неожиданно на видео (которое до сих пор засекречено) и на запись спектрографа (которая опубликована) попала самая настоящая шаровая молния. По описаниям очевидцев – серьёзных учёных! – «сразу же после удара обычной молнии вдруг появился сияющий белый шар, размерами приблизительно около 5 метров. Он проплыл горизонтально расстояние примерно в 10 метров, после чего сменил цвет на красный и начал подниматься вверх».
И вот тут начинаются большие проблемы – очень серьёзные. Потому что если пункт «А» («доказанно существует и наблюдается в природе») для шаровой молнии выполняется, то остальные три – нет! Получить шаровую молнию в лаборатории учёным пока удавалось только в научно-фантастической литературе (например, «Замок ведьм» Александра Беляева). Более того – пока не удалось создать и более-менее убедительную теорию для этого явления, хотя этим занимались крупнейшие учёные мира (скажем, Пётр Леонидович Капица, знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии). И вот из-за этого учёные шаровую молнию не любят.
Каковы её свойства?
Что на текущий момент учёным удалось узнать достаточно достоверно из наблюдений? Довольно многое:
Размеры шаровой молнии – от теннисного мячика до шара диаметром в несколько метров.
Время существования – от нескольких секунд до нескольких минут
Цвет – самый разный (белый, жёлтый, синий, красный), иногда постоянно изменяющийся
Плотность – меньше воздуха
«Смерть» – иногда просто растворяется в воздухе, иногда взрывается, причиняя серьёзные разрушения
Взаимодействие с предметами – иногда плавит или поджигает, иногда отбрасывает в сторону на много метров, иногда проходит насквозь
Какова энергия, содержащаяся внутри шаровой молнии? В 1936 году английский физик Брайан Гудлет привёл совершенно уникальный случай: средних размеров (с грейпфрут) шаровая молния залетела в небольшой бочонок с водой, стоявший на кухне. Вода, только что принесённая из колодца, немедленно начала кипеть. Даже спустя 20 минут после происшествия вода была настолько горячей, что в неё нельзя было опустить руку. Поскольку физику было известно количество воды и её изначальная температура, то рассчитать энергию «по школьным формулам» не составило никакого труда: примерно 100 киловатт-часов, или 360 мегаджоулей на 1 килограмм массы. Это очень много. Достаточно сказать, что шар такого же размера, наполненный нитроглицерином (очень мощным взрывчатым веществом), содержит примерно в четыре раза меньше энергии...
Что касается взаимодействия с веществом – то тут всё ещё загадочнее. В том же самом наблюдении Гудлета сообщается, что шаровая молния, прежде чем залететь в бочонок с водой, пережгла металлические телеграфные провода и сильно опалила деревянную оконную раму. Температура плавления стали, из которой сделана проволока, в среднем составляет +1400 градусов. Значит, молния была примерно такой же температуры? Но тогда она должна была не «опалить» деревянную раму, а поджечь. Странно... Однако всё-таки в этом случае молния «как и положено» взаимодействует с веществом: плавит металл, поджигает древесину, кипятит воду. Среди других примеров «взаимодействия» есть и более «агрессивные»: шаровая молния может при взрыве перевернуть многотонный трактор, выломать в помещении все двери, сломать, как спичку, толстое бревно...
Отверстие с оплавленными краями, оставленное шаровой молнией в оконном стекле
Шаровая молния влетает в дом гравюра 1901 года
Но были и другие случаи! Скажем, «случай Дженнисона», описанный в 1963 году. Или «случай Аккуратова», описанный в 1946 году. И тут, и там шаровая молния каким-то неизвестным образом сумела пройти сквозь металлическую толстую стенку и попасть внутрь самолёта, летящего на большой высоте! При этом впоследствии, во время расследования, на стенках не было обнаружено никаких – ни проплавленных, ни просверленных, ни «прогрызенных» отверстий. Умение проходить сквозь стены – про такое знает квантовая физика (физики называют это «туннельный эффект»), но чтобы такое происходило в «большом» макромире?! А наблюдения лётчиков (людей психологически подготовленных и вовсе не склонных фантазировать) говорят обратное – сперва молния была снаружи самолёта, пролетела вдоль крыла к кабине, а потом вдруг оказалась внутри (где устроила пожар и чуть не убила радиста).
Одна ли она?
Удивление вызывает «разнообразие» поведения шаровой молнии при взрыве. Если мы, допустим, возьмём две тротиловые шашки одной и той же массы, то и взорваться они должны с одной и той же силой. А тут при наблюдениях всё совершенно иначе – в одном случае шаровая молния, попав в деревянную мачту корабля, «разносит её в щепки и поджигает весь корабль целиком». А в другом – залетев под кресло радиста в самолёте, взрывается, разносит в куски рацию, плавит (!) металлическое основание сиденья, но сам радист при этом каким-то чудом остаётся цел и невредим.
Столько же вопросов вызывает поведение шаровой молнии при контакте с металлическими объектами или электрическими проводами. Обычная молния, благодаря своей электрической природе, как известно, «любит» именно металлические предметы (на этом основан принцип работы громоотводов). В мультфильме «Ничуть не страшно» мальчики Коля и Юра спасаются от шаровой молнии именно благодаря свисающему со столба электрическому проводу.
Но вот с настоящей шаровой молнией – не вполне так. Иногда она действительно движется в сторону электрических проводов или антенн, а иногда – проплывает мимо них абсолютно «равнодушно», и даже наоборот:
...В нашей палатке – а она была закрыта – лежали радиостанция, карабины и альпенштоки. Но шаровая молния не тронула ни одного металлического предмета, казалось, она «охотилась» только на людей...
Кстати, «вдогоночку». А вообще – насколько и чем опасна шаровая молния для человека? И здесь данные тоже есть самые противоречивые. Многим знаком хрестоматийный случай гибели в Петербурге в 1753 году от удара шаровой молнией физика Георга Рихмана, друга Ломоносова. На лбу учёного нашли «всего лишь красное пятнышко величиной с мелкую монету». Но вот упомянутый нами только что случай, произошедший с группой альпинистов на Северном Кавказе в 1978 году – там шаровая молния «размером с мячик для тенниса» оставляла на теле «страшные глубокие раны, буквально выдирая мясо до костей» (тогда 4 человека получили серьёзные травмы и остались инвалидами, а один погиб).
Гибель Георга Рихмана от шаровой молнии в 1753 году
Именно поэтому многие исследователи всерьёз задаются вопросом – а действительно ли мы имеем дело с одним и тем же явлением? Реагирует шаровая молния на металл – или НЕ реагирует? Прожигает предметы – или проходит их НАСКВОЗЬ? Какой запах остаётся в помещении после взрыва шаровой молнии – запах ОЗОНА или запах СЕРЫ (да-да, и здесь показания свидетелей тоже бывают самые разные)? Или шаровых молний вообще не одна – а две (или три, или даже больше?). Схожих внешне, но обладающих совершенно разными свойствами?
А молния ли это?
«Шаровая молния» – устоявшийся, привычный термин. И в самом деле большинство свидетельств описывают появление шаровой молнии именно во время грозы, то есть как бы подразумевают «родство» молнии обыкновенной и молнии шаровой. Однако «большинство» – совершенно не значит «все». Возьмём тот же самый случай в самолёте, произошедший в 1946 году – тогда шаровая молния проникла в самолёт зимой, при забортной температуре минус пятнадцать градусов, и никаких признаков грозы не наблюдалось на сотни километров вокруг! Но тем не менее – шаровая молния была, её прекрасно видели второй пилот и оба штурмана...
Обложка журнала "Техника – молодежи" 1982 год с рассказом о случае 1946 года
Второй момент. Обычная молния – это раскалённая добела плазма с температурой порядка 30 тысяч градусов, здесь физики друг с другом не спорят. Но и гаснет («высвечивается») обычная молния, как вы знаете, очень быстро. Шаровая же молния может существовать длительное время – несколько десятков секунд, а то и несколько минут! Учёным очень хорошо знакомо такое явление, как «высвечивание» плазменного «огненного шара» при взрыве ядерной или водородной бомбы. Ещё академик Капица справедливо указывал – если огненный шар диаметром 150 метров высвечивается за 10 секунд, тогда «плазменная» шаровая молния диаметром 10 сантиметров должна высветиться всего лишь за сотую долю секунды! А закон сохранения энергии никто не отменял – если вытащить из детской игрушки батарейку, она перестанет работать. А вот шаровая молния, выходит, «в батарейке не нуждается»...
Кстати, единственное (пока) исследование шаровой молнии спектрометром в 2012 году показало, что в её составе есть железо, кремний, кальций, кислород, алюминий, фосфор и титан. То есть на спектр «обыкновенной» молнии спектр шаровой молнии решительно не похож – она «из другого вещества». Так что весьма вероятно, что «шаровая молния» – это вовсе не «молния»... Но тогда что это?
Возможные гипотезы
Почему шаровая молния круглая? Скорее всего, по той же самой причине, почему круглую форму приобретают капли воды в невесомости. По той же самой причине, почему при взрыве атомной бомбы образуется плазменный шар (а не куб и не пирамидка). Шаровая молния – просто по законам физики – как бы «стремится» тратить как можно меньше энергии на поддержание собственной формы, а потому и превращается в плавающую в воздухе шарообразную «каплю». Но... это только одно из многих объяснений.
Почему летает? Вот уж точно не потому, почему летает воздушный шар. Шар, наполненный горячим воздухом (или состоящий из раскалённого вещества, как при взрыве атомной бомбы), по тем же самым законам физики обязан полететь – но полететь строго вверх! Как пузырёк воздуха внутри открытой бутылки с газированной водой. А движение шаровой молнии может быть очень сложным – она может висеть неподвижно, подниматься, опускаться, двигаться быстрее или медленнее, причём «сама по себе», безо всякого там «ветра». Движение шаровой молнии во время трагедии 1978 года очевидец описывал так:
…Странный это был визитёр. Казалось, он сознательно и злобно, методически, соблюдая одному ему известную очерёдность, раз за разом проникал в наши спальные мешки и жёг нас, предавая страшной пытке...
Как устроена? Самая сложная часть вопроса. Все существующие теории (и их создателей) можно разделить на несколько больших групп:
Группа 1 – «иллюзионисты»: Шаровая молния – это своего рода устойчивая галлюцинация, вызванная воздействием электромагнитных волн на человеческий мозг. Так легче всего объяснить, скажем, «прохождение шаровой молнии сквозь стены». Или тот же случай с альпинистами в 1978 году объясняется тем, что спортсмены, «загипнотизированные» галлюцинацией, сами себе наносили раны... Минусы таких теорий: галлюцинации не могут плавить стекло и железо, а также переворачивать трактора и разносить в щепки корабельные мачты.
Группа 2 – «традиционалисты»: Шаровая молния – это устойчивый объект шарообразной формы, наполненный неизвестным науке веществом. Сам объект может быть устроен по-разному – и как некая «губка» из плазмы, и как некий быстро вращающийся «вихрь», переносящий раскалённое содержимое. Здесь минус – обычный закон сохранения энергии: из такого объекта энергия должна «перетекать» в окружающую среду, причём очень быстро. Да и сквозь стены такой пройти уже не сумеет.
Группа 3 – «волновики»: Шаровая молния – это особая стоячая электромагнитная волна (математики и физики называют такие удивительные волны-одиночки «солитонами»), которая и подпитывает энергией «снаружи» сгусток плазмы – «резонансную область». Минусы здесь – наблюдаемые явления, тот же «опыт Гудлета». Такая стоячая волна никаким образом не смогла бы вскипятить бочонок с водой (это противоречит всем законам физики сразу). Ну и взрыв такого «резонанса» по расчётам – просто хлопок воздушного шарика. Разнести на куски прочный предмет он не способен.
Группа 4 – «пространственники»: Шаровая молния – это результат «прокола» нашего пространства-времени, как бы проникновения в нашу вселенную другой вселенной. Представьте себе шар или цилиндр, который проходит сквозь тонкий лист бумаги – на листе «из ниоткуда» возникает точка, которая превращается в круг, какое-то время «живёт» на листе, а затем снова исчезает в никуда. Взрыв шаровой молнии – результат действия силового поля, возникающего на границе тех самых разных вселенных. Минусы – столкновение двух вселенных, по идее, должно не то что бочонок воды вскипятить, а как минимум пару галактик разнести в клочья... Но... кто знает?
Группа 5 – «биологи»: Шаровая молния – это ни на что не похожая и крайне редко наблюдаемая атмосферная форма жизни (у некоторых исследователей – даже разумной жизни). Эта жизнь питается электричеством или электромагнитными волнами (как «волновики» в одноимённом фантастическом рассказе Фредерика Брауна), но при определённых обстоятельствах может стать видимой для людей и взаимодействовать с «обыкновенной» материей. Этакий вариант рассказа Виктора Драгунского «Он живой и светится», только для взрослых...
Кстати, вам какая теория «устройства шаровой молнии» нравится больше? В любом случае, это явление природы, до сих пор учёными не разгаданное...
Каждый день под нашими видео появляются сотни новых комментариев. Несмотря на раздающиеся порой возгласы "зачем вы это читаете?", мы внимательно изучаем всё, что пишут зрители. Среди комментариев встречаются разумные, не очень разумные и... упоротые. Сегодня мы решили поделиться с вами подборкой свежих упоротых комментариев.
Мы понимаем, что авторы некоторых цитат могли шутить, "троллить" - но, как известно, отличить троллинг от реального выражения мыслей порой невозможно. Орфография сохранена. За каждой цитатой следует видео, под которым она появилась.
1. "Да не какие это не саргофаки..как всем говорят марс красный пока не увижу не поверю".
2. "Самый главный минус народной медицины - не дают прибыль фарм.компаниям, а девочка обычная капиталистка, ради прибыли расскажет что угодно".
3. "Интересно сколько инопланетян встречал в своей жизни данный персонаж - чтобы так бодро комментировать как они должны быть устроены по его мнению . Да и для начала пусть посетить Кунсткамера с уродцами - там вроде люди - но устроены они явно не как все остальные" .
4. "Сравнивать метро московское и перамиды очень профессионально. Просто повесить люстру и утащили обелиск. Ну и корабли 4.5 тысячи лет таскали с озером искуственным а потом резко бросили и просто начали жить. Муссолини еще взял и в 20 веке притащил обелиск научился у египтян наверное".
5. "Ни одного аргумента существенного против идей Клесова не услышал. Как это у вас, ребята, народы без ДНК оказываются?"
6. "Овцы пропадают потому, что есть змеи, которые видны только в инфракрасном диапазоне, невидимом для глаза человека. Поэтому многие герпетологи считают существование таких змей - легендой. Недавно учёные обнаружили в льдах Арктики бактерии, видимые только в инфракрасном спектре. Так вот, существуют не только такие бактерии, но и биологические существа, в частности рептилии, и это не легенда".
7. "спасибо учёным, доказали что следы от зубила с зубчиками, и судя по размерам тех следов, зубило было размером с вилы. и так как человеки таким большим зубилом не могут орудовать, остаются великаны. спасибо учёным, доказали что великаны были и это не сказки.параллельные следы есть, это факты. и чтобы там не взялись доказывать "учёные", докажут или наличие техники не вписывающийся в историю, или наличие великанов не вписывающихся в историю, или докажут магию-размягчения\твёрдость меди выше твердости гранита - что не вписывается в современную физику. с нетерпением жду что еще насочиняют и докажут:)"
8. "Черные дыры, лицемеры, вы жука колорадского победить не можете, океан на своей планете изучуть не в состоянии".
9. "Испугался ещё больше, и расскажи почему луну не видно даже с боку при солнечном замении и на подходе к нему за часы. За то утром и днем при нормальном солнце она так видна что хрен что с этим спутаешь. А вопрос что закрывает солнце. Можно уже пугаться".
P.S. Спасибо, что дочитали пост до конца! Пользуясь случаем, спешим сообщить, что мы открыли новый сбор - на гонорары нашим авторам, которые каждый день пишут тексты про историю, антропологию и археологию. Будем рады, если вы поддержите нас и нашу работу.
В комментариях к моей предыдущей статье и в комментариях к ролику было много вопросов и некорректных замечаний по поводу парадокса близнецов. Как оказалось, мое объяснение оказалось не настолько понятным, как я надеялся, поэтому в этой статье я решил максимально наглядно, подробно и последовательно объяснить парадокс близнецов и ответить на некоторые другие вопросы.
Для иллюстраций и анимаций я написал интерактивный браузерный визуализатор, где можно двигать ползунки, менять режимы и наблюдать за преобразованиями Лоренца.
Кратко напомню суть парадокса
Берем двух близнецов, сажаем их на маленькую легкую планету (легкую, чтобы не учитывать влияние гравитации), одного оставляем неподвижным, а второго запускаем на ракете полетать и вернуться обратно. При их встрече оказывается, что летавший близнец постарел меньше, чем неподвижный. Парадокс заключается в том, что неочевидно почему именно у летавшего время текло медленнее. Ведь, вроде бы, ситуация симметричная: в системе отсчета летавшего это планета с неподвижным близнецом полетала и вернулась, и это у них должно было натикать меньше времени.
Парадокс близнецов очень важен, т.к. это самый наглядный способ увидеть, что релятивистский эффект замедления времени не просто математический артефакт специальной теории относительности или иллюзия, а вполне реальное физическое явление.
Попросим бегущего кота пробежать вправо со скоростью 75% скорости света, потом развернуться и прибежать с той же скоростью назад. Вот визуализация на диаграмме (по вертикали ось времени, по горизонтали - пространства):
На ней видно, что у бегущего кота натикало меньше времени, чем у неподвижного, но непонятно почему.
Чтобы понять что происходит с каждым из близнецов, нужно посмотреть на ситуацию от лица каждого из них.
Напомню, что в специальной теории относительности при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме сдвигаются не только вдоль оси пространства, но еще и вдоль оси времени. Отсюда неизбежно вытекают все релятивистские эффекты (замедление времени, сокращения длин, относительность одновременности).
Слева классическое преобразование Галилея, справа - преобразование Лоренца, которое пришло ему на смену. Желтые прямые иллюстрируют скорость света в обоих направлениях.
Подробнее о том, почему так происходит, я рассказывал в предыдущей статье и видео. Если коротко, то все дело в том, что, согласно экспериментам, один и тот же "пучок" света летит со скоростью 299 792 458 м/с относительно любого наблюдателя. Независимо от того, как быстро и в каком направлении этот наблюдатель движется относительно источника этого света. Иначе говоря, как бы быстро ты ни двигался, свет все равно улетает от тебя со скоростью света.
Этот факт противоречит привычному преобразованию Галилея:
Допустим, мы бежим на коте с огромной скоростью (30% скорости света). Затем мы с поверхности этого кота выбегаем на еще одном коте с такой же скоростью относительно первого кота. Потом делаем так же еще три раза.
В привычном Галилеевском мире получается, что расстояния между котами в каждый момент времени одинаковы, а от первого мы удаляемся быстрее, чем со скоростью света (тут скорость света показана бордовым).
Чтобы примирить факт постоянства скорости света с физикой, пришлось изменить преобразования Галилея (где при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме смещаются горизонтально) и превратить их в преобразования Лоренца (где точки сдвигаются еще и во времени, ассимптотически приближаясь к линии скорости света). Кстати, математически это является вращением в 4-хмерном пространстве-времени с метрикой Минковского.
Обратите внимание на синие и красные отрезки. В Галилеевском варианте сохраняются их длины, которые считаются как(по теореме Пифагора), а в Лоренцевом - сохраняется интервал, который считается как (метрика Минковского).
Можно сколько угодно раз делать трюк с котом, но первый кот никогда не достигнет бордовой линии. Его линия будет лишь ассимптотически к ней приближаться и растягиваться. Сам свет, при этом, летит со скоростью света относительно любого из котов.
Итак, вернемся к парадоксу близнецов
Представим, что один близнец сидит на Земле, а второго мы попросили слетать в соседнюю галактику и вернуться. Пускай галактика находится на таком расстоянии, чтобы по часам подвижного близнеца на всё путешествие ушло 8 секунд.
Начнем с неподвижного близнеца на Земле:
Тут все просто. Мы ждем 8 секунд и ничего не происходит.
Теперь рассмотрим ситуацию от лица движущегося близнеца.
1) Сначала мы быстро набираем скорость (ускоряемся очень быстро, поэтому мы еще не успели пролететь значимое расстояние).
Видно, что время на галактике сместилось в будущее на 6 с лишним секунд. Но мы этого сразу не заметим, ведь это смещение времени увеличивается постепенно вдоль оси от нас к галактике.
График набега времени:
А еще расстояние до галактики уменьшилось (до ускорения между Землей и галактикой было 7 клеток, а стало ~3.5) и ход времени в галактике для нас замедлился (вертикальное расстояние между соседними изображениями галактики стало больше).
В этот момент летящему близнецу недоступна информация о том, что время на галактике сместилось в будущее и что расстояние уменьшилось. Ведь он видит только то, что непосредственно достигло его глаз.
Чтобы не было сомнений, что все по честному, все сдвиги точек на диаграмме происходят только по формулам преобразований Лоренца (это можно проверить по исходникам визуализатора).
Итак, скорость набрана. Теперь летим с этой скоростью пока не достигнем галактики. На это уйдет 4 секунды (для этого я добавил в визуализатор ползунок "Wait"):
Пока мы летели мы собирали этот ускоренный и сжатый свет от галактики и по ходу движения наблюдали ее эволюцию в быстрой перемотке. В итоге, в точке назначения мы видим, что по нашим часа прошло 4 секунды, а на галактике - 8.
Важный момент: Мы летим к галактике, поэтому ее время для нас замедлено. Но глазами мы видим ее наоборот ускоренной, потому что собираем испущенный от нее сплющенный свет. Иначе говоря, расстояние до галактики скукожилось сильнее, чем замедлилось ее время.
Теперь осталось развернуться, с такой же скоростью полететь обратно на Землю:
И остановиться:
Что мы в итоге видим? Пока подвижный близнец бегал 8 секунд, у неподвижного прошло 16.
Когда подвижный близнец летит без ускорений, ситуация симметричная. Каждый из них считает, что время замедлено у другого. Но именно во время ускорений подвижного близнеца "съедается" время неподвижного, что можно видеть на анимациях.
Итог: Парадокс близнецов разрешен тем, что ускорение одного из котов вносит асимметрию в систему и приводит разнице их возраста. Этот эффект действительно существует, он измерен экспериментально и явно следует из преобразований Лоренца, как и все остальные релятивистские эффекты специальной теории относительности.
Нужна ли общая теория относительности для объяснения парадокса близнецов?
Нет, ОТО нужна там, где нужно учитывать гравитацию. В нашем случае в этом нет необходимости.
Но вот попробуйте ответить, не задумываясь: ваше теперешнее утро — это прошлое или будущее утро для жителей другого полушария?
Вечер, который сейчас в Америце — это прошлый вечер для жителей Старого Света, или их будущий, пока до них не дошедший?
Это шуточный вопрос. Просто повод вспомнить, что ваш совершенно однозначный вечер или ваше такое определенное утро — астрономически ВООБЩЕ НЕ СУЩЕСТВУЮТ.
Вспомнить и ужаснуться тому, какая подавляюще огромная часть привычной реальности не просто предельно относительна, а вовсе невозможна.
Ну действительно же. Где бы вы сейчас ни видели себя живущим — уже в масштабе Солнечной системы ваши утра, вечера, чистые четверги и рыбные пятницы с воскресениями не имеют абсолютно никакого смысла. Потому что все существующие планеты и их спутники, все эти газовые гиганты и недоплутоны, кольца Сатурна и блуждающие булыжники размером с гору — всё это мотающееся вокруг Солнца хозяйство, которое хотя бы принципе способно давать локальную тень, создавая условному наблюдателю переживания восходов и закатов, — по общей массе составляет что-то вроде пары процентов от солнечной. И по размеру на его фоне — какие-то пустяки. Не говоря уже про разделяющие их дикие расстояния, не обозримые никаким палеолитическим процессором.
В сущности, вся Солнечная система — одна сплошная пустота с небольшой искоркой термоядерной реакции в центре. И других подобных затянувшихся на миллиарды лет термоядерных взрывов вокруг — несколько миллиардов только в этой некрупной галактике. А между ними — вакуум сплошной.
Световые годы пустоты, и пустоты, и пустоты.
В реальных масштабах космоса, насколько сейчас известно, такой привычной и основательной "материи" настолько мало, что ее практически и нет.
Ну разве это не удивительно?
И вот просто сравните все эти гравитационные, электромагнитные, слабые ядерные и прочие неизбегаемые составляющие мира — с тем, что с утра до вечера составляет вашу привычную реальность. Разве же она — не сон, тревожный и волнительный, но при этом абсолютно пустой, при всей его жизненности и бесспорной ощутимости?
Вольная интерпретация Земли в исполнении нейросетки
Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"
Поговорим о зарождении и развитии нашей планеты Земля. Возраст нашей планеты около 4,5 миллиардов лет, и путь её становления был следующим:
0 Этап. Планеты как таковой нет. Есть Солнце вокруг которого скопилась протопланетная пыль и газ.
1 Этап. За счёт притяжения, протопланетная пыль склеивается во всё большие объекты. Этот процесс называется аккреция.
2 Этап. В результате аккреции формируются планетезимали. За счёт притяжения, планетезимали соединяются между собой в единый объект.
3. Этап. После слияния планетезималий появилось ядро Земли.
4. Этап. Вещества, из которых на тот момент состояла наша планета, распределяются по слоям (будто бы в центрифуге, только гигантской). Плотные вещества уходят ближе к ядру, лёгкие – ближе к поверхности. Так и появляются слои нашей планеты: ядро, мантия и кора. Параллельно по Земле постоянно прилетает астероидами и метеоритами, которые привносят на планету новые химические вещества.
5. Этап. Предположительно, Земля, по касательной траектории, столкнулась с планетой «Тейя». Из-за этого у нашей планеты изменился наклон оси и скорость вращения. Из обломков Тейи и Земли, немного позже сформируется Луна.
6 Этап. Происходит нормализация орбит к текущим значениям. Планета охлаждается. Снижается астероидная активность. Скоро на планете зародится жизнь. Очень важную роль в появлении жизни сыграла первичная атмосфера Земли и наличие воды.
- Вода на Земле накапливалась в результате астероидных бомбёжек (ведь, в составе астероидов содержится вода). Так же вода возникала в результате химических реакций на самой Земле. Ну и, предположительно, много воды в виде льда было на Тейе.
- Атмосфера Земли изначально состояла из водорода и гелия, коего в космосе полным-полно. Далее, атмосфера стала наполняться более сложными веществами, такими как аммиак, сера, углекислый газ, водяной пар и азот. Эти вещества уже поступали в атмосферу в результате процессов на самой Земле (например, извержения вулканов).
Вот так вот из протопланетной пыли, под действием притяжения и появилась наша планета.
«Что сегодня обломки, нам завтра материал».
Планета крутится, а там и до жизни недалеко.
P.S.
Всё это более подробно в моём альбоме (доступен на всех площадках). Несём научно-популярное искусство в массы!
Вольная абстракция нейросети на тему теории Большого взрыва
Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"
Всё началось 13 миллиардов и 800 миллионов лет назад. Именно тогда и появилась наша вселенная. Вы наверняка слышали о Большом взрыве. Такое название носит теория, которая является общепринятой космологической моделью развития нашей вселенной. Это именно название теории, никакого буквального взрыва в космической пустоте не было.
А был сам факт появления времени. Это логично, ведь, чтобы чему-то начаться во времени, нужно что бы время вообще существовало. Но самого по себе времени не существует. Время должно соотносится с чем-то. Этим «чем-то» является пространство. Поэтому, появление времени может произойти лишь в рамках пространства.
Так мы получаем «пространство-время» которое неразрывно между собой связанно. Там, где время, там пространство, там, где пространство, там и время.
Есть мнение, что пространство-время могло возникать многократно, схлопываясь в некую сингулярность и снова возникая с самого начала времени. Это называют «Большим отскоком».
Вся наша вселенная это своеобразные уровни организации систем. Эти системы от меньшего к большему взаимодействуют друг с другом и их эффект не просто сумма отдельных компонентов, а всегда больший эффект. Это называется синергия. На каждом новом уровне что-то меняется усложняется и масштабируется. Такая «смена вселенских настроек» очень важный момент: что-то работает на супер-малых масштабах, но перестаёт работать в привычном нам макромире и наоборот.
Первый уровень
Первый такой уровень возникает по факту появления пространства-времени. Пространство состоит из своеобразных узлов – которые называются кванты пространства. Это, скажем так, неделимые «пиксели» нашей вселенной. По своей сути, кванты-пространства представляют собой кванты-гравитации.
Второй уровень
Переходим на второй уровень. На нём кванты пространства формируют элементарные частицы. Происходит это во многом благодаря флуктуации. Флуктуация – это случайные колебания квантов пространства. Это принципиально не устранимое явление. По сути, это хаос, некий рандом. В какой-то степени это бесконечность. Бесконечность возможностей взаимодействия квантов между собой, в конечном счете приводящая к факту взаимодействия. Так формируются кварки, нейтрино, глюоны и прочие супер-малые частицы, чья классификация весьма запутана.
Третий уровень
На третьем уровне происходит процесс бариогенезиса т.е. формирования материи и антиматерии, из образовавшихся ранее элементарных частиц.
Четвёртый уровень
На четвертом уровне формируются атомные ядра химических элементов. Этот процесс называется нуклиосинтез. Таким образом, во вселенной начало доминировать вещество и его комбинации. Появились первые атомы, которые перешли из состояние плазмы в газообразное состояние.
Пятый уровень
На пятом уровне доминирует гравитация. Проще говоря, материя притягивает друг друга и взаимодействует между собой. Так и формируется наш макромир. Взаимодействие вещества и гравитации привело к формированию планет, квазаров, звёзд, туманностей и галактик.
НЕ большой НЕ взрыв
Так и развивалась наша вселенная, переходя от уровня к уровню в течении многих миллиардов лет. Сейчас мы живём в эре вещества. Такова наша краткая история в изложении теории Большого взрыва. Мы и есть Большой dзрыв во всём его великолепии. Каждый из нас – великая флуктуация, перешедшая в уровень относительно стабильного макромира.
P.S.
Всё это более подробно в моём альбоме. Он доступен на всех музыкальных площадках. Несём научно-популярное искусство в массы!
Как скорее всего большинство людей знает – вселенная постоянно расширяется с огромной скоростью. Но на заре своего рождения она расширялась медленнее чем сейчас. Учёные изучая реликтовое излучение(подробнее напишу позже, но если коротко то это тепло оставшееся после большого взрыва) заметили, что начиная с одного момента вселенная совершила большой скачок в скорости расширения:
Позже изучив эту тему подробнее они обнаружили, что чем больше вселенная расширяется, тем быстрее она это делает при этом утягивая с собой и галактики. Все бы ничего, но из-за взаимного притяжения этого не должно происходить. Значит какая-то сила противодействует гравитации. Эту силу и назвали тёмной энергией.
Чем темная энергия отличается от темной материи?
Скорее всего у всех появился такой вопрос. Темная энергия и темная материя – это не одно и то же. Правильнее будет сказать даже, что они оказывают противоположное влияние на вселенную и галактики. Потому что темная материя сближает галактики, а темная энергия раздвигает их. Несмотря на названия у них схожа лишь невидимость.
Кто, как и когда открыл темную энергию?
В начале 20-го века множество астрономов стали замечать расширение вселенной. Я перечислю несколько из них: • В 1922 году русский учёный Александр Фридман опубликовал стать, основанную на общей теории относительности Эйнштейна, с множеством историй вселенной и в том числе с расширением вселенной. • В 1927 году бельгийский астроном Жорж Леметр опубликовал статью в которой, с помощью общей теории относительности Эйнштейна, опроверг самого Эйнштейна в его заявлении, что вселенная статична. Он доказал, что уравнения Эйнштейна подтверждает расширение вселенной. • В 1929 году Эдвин Хаббл со своим коллегой Милтоном Хьюмасоном с помощью наблюдений подтвердил расширение вселенной.
Раньше считалось, что это расширение со временем будет замедляться, но в 1998 году две разные группы астрономов, наблюдавших за далекими сверхновыми, заметили, что звездные взрывы были тусклее, чем ожидалось. Эти группы возглавляли астрономы Адам Рисс, Сол Перлмуттер и Брайан Шмидт. За эту работу это трио получило Нобелевскую премию по физике 2011 года.