Рубрика «материя»

Ученые получили первый снимок кристалла времени - 1

Благодаря последнему прорыву, жутковатые колебания новой пульсирующей формы материи были впервые сняты на пленку с помощью специального микроскопа. Он позволяет нам увидеть эту странную, фазовую форму вещества, которая сильно отличается от привычных нам твердых тел, жидкостей, газов и плазмы.

Читать полностью »

Поймай меня, если сможешь: радиоволны, каскад частиц и лед для поимки нейтрино - 1

«-Видишь суслика? -Нет. -И я не вижу, а он есть.» — этой цитатой можно достаточно доходчиво описать ситуацию с нейтрино. Многие годы ученые со всего мира пытались понять природу этих загадочных субатомных частиц, объяснить их поведение и описать их характеристики. Однако это далеко не самая легкая задача, ведь чтобы что-то изучить, это нужно сначала «поймать». Ученые из университета штата Огайо (США) предложили свой метод поимки и, как следствие, изучения нейтрино, одну из основных ролей в котором играет Антарктический лед. Какие физические феномены были задействованы в поимке нейтрино, почему именно лед помогает в этом процессе и что нового удалось выяснить об одной из самых загадочных частиц? Ответы на эти вопросы ждут нас в докладе исследовательской группы. Поехали.Читать полностью »

image
Составное изображение «скопление пуль» ꟷ кластер галактик, образованный в результате столкновения двух кластеров. Розовые сгустки обозначают горячий газ, состоящие по большей части из обычного вещества, в то время как два синих сгустка показывают, где на самом деле содержится большая часть массы в кластерах. Это свидетельствует о наличии темной материи, поскольку ранее предполагалось, что большая часть массы будет сконцентрирована вокруг розовых областей.
Читать полностью »

В газовых нитях между галактиками найдена половина недостающей обычной материи во Вселенной - 1
Эффект Сюняева — Зельдовича для 1 миллиона находящихся рядом друг с другом пар галактик. (a) симметрично выровненные комптоновские карты для 1 миллиона близких пар галактик CMASS; (b) смоделированный сигнал только от галактических гало; (с) остаточная разность между снимком находящихся рядом друг с другом пар галактик и смоделированным сигналом. Цвет соответствует силе эффекта Сюняева — Зельдовича через безразмерный y-параметр, который связан с давлением ионизированного газа. Соединительный мост между парами галактик присутствует на изображении (а), но отсутствует на изображении (b), что указывает на присутствие нити между парами галактик на изображении (a). Обнаруженная нить обозначена на иллюстрации (с) в виде пунктирного прямоугольника, на котором крестиками отмечены позиции пар галактик.

Примерное распределение массы во Вселенной таково: 5% приходится на обычную материю, из которой состоят видимые звёзды и планеты, 25% приходится на тёмную материю (она не видима, но наблюдается через гравитационные эффекты), а 70% — на тёмную энергию (неизвестная субстанция, которая «изобретена», чтобы объяснить некоторые космические феномены, в том числе геометрически плоскую структуру Вселенной и видимое ускорение её расширения).

Но расчёты астрофизиков показывали, что обычного вещества во Вселенной должно быть вдвое больше, чем мы наблюдаем в настоящее время, пишет New Scientist. Теперь примерно половина «пропавших» барионов наконец-то нашлась.
Читать полностью »

Материя и энергия: ложная дихотомия - 1Частенько, читая статьи о Вселенной или о физике частиц, можно встретить фразу, упоминающую «материю и энергию» так, будто они – две противоположности, или два партнёра, или две стороны одной монеты, или два класса, из которых состоит всё остальное. Это всплывает во многих контекстах. Иногда можно увидеть, как поэтически описывают Большой взрыв в качестве момента возникновения всей «материи и энергии» Вселенной. Можно прочесть, что «материя и антиматерия аннигилируют в чистую энергию». И конечно, вспомним две величайших загадки астрономии – «тёмная материя» и «тёмная энергия».

Как учёный и специалист, пишущий на научные темы, я испытываю раздражение от такой терминологии, не потому, что она абсолютно неправильная, а потому, что такие разговоры вводят в заблуждение людей, не занимающихся наукой. Для физиков она мало что означает. Эти поэтические эпитеты относятся к тому, что чётко определено в математике и экспериментах, и двусмысленные определения просто коротко выражают длинные точные фразы. Но тех, кто не является экспертом, это очень запутывает, поскольку в каждом из контекстов используется своё определение материи, и своё значение слова «энергия» – иногда даже архаичное или просто неправильное. И любой из способов подразумевает, что всё существующее может быть либо материей, либо энергией – а это не так. На самом деле материя и энергия вообще относятся к разным категориям – это как говорить в одном предложении о яблоках и орангутангах, или о небесах и червях, или о птицах и пляжных мячах.
Читать полностью »

Не наблюдавшаяся ранее разновидность радиоактивности может объяснить, почему существует материя – включая и людей. Команда физиков запускает эксперимент по поиску необычного явления

image

Когда Вселенная сформировалась порядка 13,7 млрд лет назад, согласно современным теориям материя и её странный родственник, антиматерия, во время Большого взрыва должны были появиться в равных количествах. Физикам известно, что когда две этих сущности вступают в контакт, они аннигилируют. Но в таком случае в космосе не было бы ничего кроме фотонов и нейтрино. И, тем не менее, мы существуем. Расчёты показывают, что материи оказалось немного больше, чем антиматерии – но почему?
Читать полностью »

image

Природа сознания – уникальная загадка среди всех тайн науки. Нейробиологи не просто не могут дать фундаментального объяснения тому, каким образом оно появляется из физических состояний мозга – мы даже не уверены, что мы когда-нибудь сможем это объяснить. Астрономам интересно, что есть тёмная материя, геологи ищут истоки жизни, биологи пытаются понять рак – и это всё, разумеется, сложные задачи, но, по крайней мере, мы более-менее представляем себе, в каком направлении нам нужно копать, и у нас есть грубые концепции того, как должны выглядеть их решения. А наше собственное «я», с другой стороны, лежит за пределами традиционных научных методов. Вслед за философом Дэвидом Чалмерсом, мы называем его "трудной проблемой сознания".

Но, возможно, сознание – не одна такая уникальная по сложности задача. Философы науки, Готфрид Лейбниц и Иммануил Кант, сражались не с такой известной, но с настолько же сложной задачей, как материя. Что есть по сути физическая материя, если отвлечься от математических структур, описываемых физикой? И эта проблема, судя по всему, лежит за пределами традиционных научных методов, поскольку мы можем лишь наблюдать воздействие материи, но не её сущность – «ПО» Вселенной, но не её «железо». На первый взгляд эти проблемы кажутся совершенно отдельными. Но если приглядеться, окажется, что они глубоко связаны между собой.
Читать полностью »

Я верю, что у природы есть стабильные законы красоты и полезности. Весна сажает, осень собирает, и так до конца времён.
— Роберт Браунинг

Как и всё остальное, что есть во Вселенной – галактики, звёзды, планеты – люди состоят из атомов.

Насколько стабильно вещество, из которого мы состоим? - 1

И так же, как у галактик, звёзд и планет, более 99,9% массы вашего тела состоит не просто из атомов, а из атомных ядер.
Читать полностью »

Что происходило, когда всё было настолько горячее, что материя и антиматерия образовывались спонтанно?

Из специальной теории относительности вытекает, что масса и энергия являются разными проявлениями одного и того же – концепция, среднему уму незнакомая.
— Альберт Эйнштейн

Каждую неделю у вас есть возможность отправлять вопросы и пожелания, чтобы стать звездой нашей ежедневной колонки. На этой неделе мы переносимся на самые ранние стадии Большого взрыва благодаря Уэйну Кингу, который спрашивает:

Есть период, о котором мы знаем немного, это период аннигиляции частиц и античастиц. Было ли это “материей” в смысле протонов и позитронов? И что случилось с нейтронами? Или это была какая-то форма уплотнённой энергии из области квантовой хромодинамики? Как она появлялась? Оставалось ли что-либо в процессе аннигиляции? Сколько энергии выделялось, и куда она делась?
Большинство авторов просто ограничиваются общими отписками, описывая эту тему.

О чём же толкует Уэйн? Начнём с сегодняшнего состояния Вселенной, и нажмём «перемотку» назад.

Спросите Итана №76: очень ранняя Вселенная - 1

Сегодняшняя Вселенная заполнена звёздами, связанными в гигантские галактические структуры, и на больших масштабах – в группы, кластеры и пересекающиеся нити. В той части, что можем наблюдать мы, существует не менее сотен миллиардов галактик, разбросанных на расстояниях в десятки миллиардов световых лет.

Но как Вселенная стала такой? Она расширялась из более плотного, сжатого, однородного и горячего состояния. Сейчас всё так далеко разбросано, поскольку Вселенная расширялась очень долго.
Читать полностью »

При расширении Вселенной излучение растягивается, и длины волн увеличиваются – но что происходит с материей?

Медленно растущее дерево приносит лучшие плоды
— Мольер

Сегодня конец недели, и поэтому мы, просмотрев ваши вопросы, выбрали один, который получит ответ в нашей колонке. Спрашивает Андрей Новак:

Теория Большого взрыва утверждает, что при расширении пространства-времени свет смещается в область увеличения длин волн. А влияет ли это расширение на частицы материи? Ведь их размер конечен.

Удивительный вопрос, если задуматься.

Спросите Итана №64: что происходит с материей при расширении Вселенной? - 1

С одной стороны, удивительная история, начавшаяся в нашей Вселенной около 13,8 миллиардов лет назад, продолжает развиваться. Вся материя во Вселенной, во всех её формах, была в горячем и плотном состоянии, и расширялась. Она расширялась не так, как это происходит у фрагментов взрыва, но как тесто, подходящее в печи.

Если вы представите все частички материи в виде атомов хлеба, вы начнёте понимать, как работает расширение Вселенной.
Читать полностью »


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