Рубрика «тёмная энергия» - 3

У меня уже давно сложилось мнение, что у проявляющих себя в различных формах сил материи один источник. Или, иначе говоря, они так напрямую связаны и взаимно зависят друг от друга, что могут превращаться друг в друга, и энергия их действий эквивалентна.
— Майкл Фарадей

Сотни лет существовала идея, согласно которой нельзя получить что-то из ничего, и она появилась задолго до того, как мы узнали про важнейший закон сохранения во Вселенной: закон сохранения энергии.

image

К примеру, катящийся с холма шар, набирающий скорость и кинетическую энергию, не получает их из ниоткуда! Он превращает в кинетическую другую форму энергии – гравитационную потенциальную. И в любой момент путешествия общее количество энергии – его кинетическая и потенциальная – остаётся неизменным.

При рассмотрении замкнутой системы, такой, которая не может получать энергию извне или терять её, закон сохранения энергии работает идеально.
Читать полностью »

image

[Шон Майкл Кэррол – космолог, профессор физики, специализируется на тёмной энергии и ОТО, занимается исследованиями на факультете физики в Калифорнийском Технологическом институте – прим. перев.]

Что такое «тёмная энергия»?

Это то, что заставляет Вселенную ускоряться, если на самом деле существует некая сущность с таким свойством.

Видимо, я должен спросить – что означает «ускорение» Вселенной?

Во-первых, Вселенная расширяется: Хаббл показал, что удалённые галактики убегают от нас со скоростями, примерно пропорциональными расстоянию до них. «Ускорение» означает, что если вы измерите скорость одной из этих галактик, а затем вернётесь к ней через миллиард лет, и измерите скорость снова, то увидите, что она увеличилась. Галактики удаляются от нас с возрастающей скоростью.
Читать полностью »

Всматриваясь в этот мрак, я долгое время стоял, изумленный, полный страха и сомнения, грезя такими грезами, какими не дерзал ни один смертный
— Эдгар Аллан По

image

В 2011 году нобелевская премия по физике была присуждена троим учёным за открытие ускоренного расширения Вселенной.

Каков физический смысл этого явления?

Если бы во Вселенной случилось некое изначальное расширение, сопровождаемое всеобщим гравитационным притягиванием, можно было бы ожидать, что чем дальше от вас удалялся объект, тем меньше становилась бы его скорость убегания.
Читать полностью »

Экспоненциальное расширение Вселенной происходит сейчас, а ещё одно происходило очень давно. Связаны ли они?

Природу нельзя купить или продать, взять в долг или скопировать. Ни с чем не сравнимое, незабываемое, бесстыдное, стихийное, как земля и лёд, вода, огонь и воздух, квинтэссенция, чистый дух, не разлагаемый на компоненты.
— Джей Гриффитс

На каждой неделе, пока мы пишем про чудеса, интересные и сложные задачи и новые открытия в природе Вселенной, у вас есть возможность отправлять мне вопросы и предложения для еженедельного выпуска «Спросите Итана». И хотя на каждой неделе вопросов, кажется, всё больше, интересные среди них по-прежнему встречаются. На этой неделе честь достаётся Джону Пашкову (второй раз уже), который спрашивает:

Связаны ли каким-то образом силы расширения у инфляции и тёмной энергии? Очень странно было бы, если бы существовали две разные силы, причиняющие расширение Вселенной.

В случае с Вселенной многое из происходящего выглядит очень странным, это уж точно.

image
Читать полностью »

Возможно, внеземная жизнь скрывается в окружающей материи - 1
NGC 1300, пример спиральной галактики с перемычкой. Фото: NASA, ESA, The Hubble Heritage Team STScI/AURA

Английский писатель-фантаст Артур Кларк в своём творчестве сформулировал три (четыре) закона, которые впоследствии стали называть законами Кларка. Один из них самый известный. Он гласит, что любая достаточно развитая технология неотличима от магии.

Если вы покажете средневековому человеку смартфон с синтезатором речи и музыкальным плеером, то он однозначно признает в вас волшебника или ведьму. Даже банальное электричество покажется ему магией. Но закон Кларка применим не только к нашим предкам, но и к современным людям.

Возможно, Артур Кларк был недостаточно амбициозен в своих размышлениях. Что если внеземная цивилизация продвинулась настолько далеко, что мы не просто посчитаем её технологию магической, но вообще не сможем отличить от физических явлений окружающего мира? Такую смелую точку зрения выдвинул известный физик Калеб Шарф (Caleb Scharf) из Колумбийского университета (США), статья которого опубликована в ноябрьском номере журнала Nautilus Cosmos.
Читать полностью »

Измененная теория гравитации по-своему объясняет структуру Вселенной - 1

Профессор Эрик Верлинде (Erik Verlinde) из Амстердамского университета разработал новую гипотезу гравитации. Свои выкладки ученый опубликовал на днях в нескольких научных изданиях. Основную часть гипотезы он предложил еще в 2010 году. Главный ее посыл в том, что гравитация не является фундаментальной силой природы, скорее, это случайный феномен.

По словам Верлинде, гравитация появляется в результате изменения в главных битах информации, сохраненных в самой структуре пространства и времени. Он утверждает, что гравитация объясняется определенным различием в плотности энтропии в пространстве между двумя телами и в окружающем пространстве. Так, притяжение двух макроскопических тел он объясняет ростом полной энтропии с уменьшением расстояния между телами. Другими словами, система просто переходит в более вероятное макросостояние.
Читать полностью »

Иначе говоря, если бы она была идеально ровной, появились бы к сегодняшнему дню звёзды и галактики?

Сначала глянь на мой домик. Он, конечно, так себе, но гораздо менее так себе, чем твой домик.
— Лампи, космическая принцесса, «Время приключений»

Представляя себе Вселенную, вы наверняка не думаете, что она вся гладкая и однородная. Такой комок, как планета Земля, явно отличается от космической пустоты! Но на больших масштабах Вселенная довольно гладкая, а в более ранние времена он была гладкой и на меньших масштабах. Я уже говорил об этом, и на этой неделе я выбрал из заданных вами вопросов следующий:

У меня вопрос по поводу того, что вы заявляли несколько раз во время обсуждения реликтового излучения. Конкретно насчёт того, что если бы вселенная была идеально равномерной после большого взрыва, то структура бы не сформировалась. Я понимаю концепцию. Но что мне интересно, с точки зрения квантовой механики, возможно ли, чтобы вселенная была идеально однородной? А если нет, было бы возможно иметь на старте более равномерную вселенную, которая в результате привела бы к тому, что мы имеем сейчас, просто это заняло бы больше времени?

Давайте посмотрим на нашу сегодняшнюю Вселенную.

Спросите Итана 101: почему Вселенная оказалась неравномерной? - 1
Читать полностью »

Мы знаем, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет, но размер наблюдаемой Вселенной при этом – 46 миллиардов световых лет. Как это возможно?

Природа требует, чтобы мы не превышали скорость света. Всё остальноё опционально.
— Роберт Бролт

Одно из самых удивительных открытий XX века произошло благодаря изучению огромных спиральных туманностей, рассыпанных по ночному небу.

Как получилось, что размер Вселенной больше её возраста? - 1

Быстро выяснилось, что эти объекты – галактики, похожие на наш Млечный путь, находящиеся в тысячах световых лет от нас. Кроме того, большая их часть двигается по направлению от нас. Что ещё более интересно, так это то, что чем дальше от нас галактика, тем (в среднем) она быстрее удаляется. Всего через несколько лед были открыты и механизм и закон, управляющие этим явлением.
Читать полностью »

Если наши "стандартные свечи" окажутся не очень стандартными, останется ли тёмная энергия?

Спросите Итана №83: что, если тёмная энергия не настоящая? - 1

Одни: «Мир кончится в огне!»
-«Нет, — сгубит лёд!»
Коль страсти пыл известен мне,
Я б предпочёл гореть в огне.
Но если дважды гибель ждёт,
Сколь хрупок мир, могу понять,
Познавши ненависти лёд:
Чтоб мир сломать
И лёд сойдёт.
— Роберт Фрост

Периодически в науке происходят потрясающие открытия, навсегда меняющие наше представление о Вселенной. В конце 1990-х наблюдения удалённых сверхновых чётко показали, что Вселенная не просто расширяется, но что удалённые галактики увеличивают скорость убегания от нас. Это открытие, удостоенное Нобелевской премии, рассказало нам о судьбе нашей Вселенной. Но среди ваших вопросов на этой неделе есть вопрос от Жуана Карлоса, упомянувшего новое исследование, и задавшего вопрос по его поводу:

Я тут прочитал статью на Eurekalert и подумал, что и вам тоже нужно её прочесть. Не могу дождаться ваших комментариев о ней.

Статья была написана по пресс-релизу Аризонского университета – я был там постдоком всего несколько лет назад. В ней говорится следующее:
Читать полностью »

Вы все наверняка слышали это словосочетание: тёмная энергия. Но что это, и почему её изучение вызывает затруднения? Начну свой рассказ с истории.

Допустим, у вас есть свеча. Вы всё про неё знаете, включая её яркость и расстояние до неё. Вот такая:

Что такое тёмная энергия? - 1

Если я отодвину свечу на удвоенное расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в 4 раза. Если я отодвину её на утроенное расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в 9 раз. Если я отодвину её на утысячерённое расстояние, её яркость должна будет уменьшиться в миллион раз относительно изначального.

Но только в космосе, конечно, свечек нет. Но зато есть особый класс событий, у которого, насколько нам известно, существует присущая ему яркость (с точностью до нескольких процентов) по всей Вселенной. Это событие – сверхновая типа Ia. Когда наше Солнце, и вообще большинство известных звёзд, сжигают всё горячее, они в итоге превращаются в белых карликов. Наше Солнце в этом случае будет состоять в основном из углерода и кислорода, но белые карлики, бывает, содержат гелий, неон и кремний. Вот один из них:
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js