Рубрика «теория относительности»

В прошлой статье мы как следует повосторгались полевым уравнением Эйнштейна, повыводили уравнения движения для планет и посмотрели такое количество умных видевов и книговЧитать полностью »

Недавно проведенное исследование американских физиков об экстремальных черных дырах может опровергнуть знаменитую теорему об отсутствии волос.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, черные дыры обладают только тремя наблюдаемыми свойствами: массой, спином (момент импульса) и зарядом. Дополнительных характеристик, или, как называют их физики, «волос», не существует.

Черные дыры могут иметь «волосы». Эйнштейн не прав? - 1

Чтобы объяснить идею, представим однояйцевых близнецов. Они имеют одинаковый генотип, это генетические копии, но даже такие близнецы будут различаться множеством вещей: от темперамента до прически. Черные дыры, согласно теории гравитации Альберта Эйнштейна, могут иметь всего три характеристики: массу, спин и заряд. Если эти значения одинаковы для любых двух черных дыр, то они идентичны, будет невозможно отличить одну от другой. У черных дыр нет волос.
Читать полностью »

Метаматериалы — композиты со структурными элементами, размерами много меньше длины волны излучения, обладают не только необычными свойствами, такими как отрицательный коэффициент преломления, но и способностью имитировать космологические уравнения. Они открывают новые возможности старым добрым аналоговым компьютерам. А чем хороши аналоговые вычисления? Результат виден практически сразу. Итак, на картинке ниже мы видим… Большой взрыв! Читаем, как это получилось.

Читать полностью »

Начнём конечно с аберрации. Затем рассчитаем и проиллюстрируем графиками, как выглядит звёздное небо в иллюминаторах ракеты в зависимости от её скорости. И, наконец, выясним, как выглядит на фотографии, пролетая мимо Земли, сама эта ракета. Интересно, что несмотря на лоренцево сжатие, только что появившаяся на горизонте приближающаяся ракета возможно даже визуально будет казаться длиннее, и уж точно должна такой оказаться на фотографии, чем если бы она была неподвижна в той же точке траектории. Поскольку все вычисления будем проводить опираясь на физическую суть явлений при субсветовых скоростях, преобразования Лоренца не понадобятся. Автор будет признателен за замечания.
Читать полностью »

Спросите Итана: если масса искривляет пространство-время, как оно распрямляется обратно? - 1
Кривизна пространства-времени вблизи любого массивного объекта определяется комбинацией массы и расстояния до центра масс. Необходимо учесть и другие параметры, такие, как скорость, ускорение и другие источники энергии.

Материя сообщает пространству, как искривляться, а искривлённое пространство сообщает материи, как двигаться. Это основной принцип ОТО Эйнштейна, впервые связавшей такое явление, как гравитация, с пространством-временем и относительностью. Поместите массу в любой точке Вселенной, и пространство вокруг неё отреагирует искривлением. Но если убрать массу или передвинуть её, что заставляет пространство-время «вставать на место», принимая неискривлённое положение? Такой вопрос задаёт наш читатель:

Нас учат, что масса деформирует пространство-время, а кривизна пространства-времени вокруг массы объясняет гравитацию – к примеру, объект на орбите вокруг Земли на самом деле движется по прямой, лежащей в искривлённом пространстве-времени. Допустим, это имеет смысл, но когда масса (вроде Земли) двигается через пространство-время и искривляет его, почему пространство-время не остаётся искривлённым? Какой механизм распрямляет этот участок пространства-времени, когда масса двигается дальше?

С этим вопросом связано много интересного, и ответ на самом деле может помочь вам понять, как работает гравитация.
Читать полностью »

Передача информации быстрее скорости света. Построение систем дальней связи - 1

В современном мире системы связи играют важную роль в развитие нашего мира. Каналы передачи информации буквально опутывают нашу планету, связывая различные информационные сети в единую глобальную сеть Интернет. Дивный мир современных технологий включает в себя передовые открытия науки и техники, не редко связанные также с удивительными возможностями квантового мира. Можно с уверенностью сказать, что на сегодняшний день квантовые технологии прочно вошли в нашу жизнь. Любая мобильная техника в наших карманах оснащена микросхемой памяти, работающая с использованием квантового туннелирования заряда. Подобное техническое решение позволило инженерами компании Toshiba построить 1984 году транзистор с плавающим затвором, ставшим основой для построения современных микросхем памяти. Мы каждый день пользуемся подобными устройствами, не задумываясь, на чем основана их работа. И пока физики ломают голову пытаясь объяснить парадоксы квантовой механики, технологическое развитие берет на вооружение удивительные возможности квантового мира.

В данной статье мы рассмотрим интерференцию света, и разберем способы построения канала связи для мгновенной передачи информации с применением квантовых технологий. Хотя многие полагают, что невозможно передавать информацию быстрее скорости света, при правильном подходе даже такая задача становится решаемой. Думаю, вы сами сможете в этом убедиться.
Читать полностью »

Спросите Итана: как беспроблемно путешествовать в космосе? - 1
Иллюстрация искривляющего пространство варп-поля из «Звёздного пути», укорачивающего пространство перед кораблём и удлиняющего его сзади.

Неважно, кто вдохновил вас на космические путешествия – НАСА, Звёздный путь или Эйнштейн, они содержат в себе удивительные возможности. Многие из нас мечтали о том, чтобы на ракете или путём телепортирующего луча попасть в космос и летать между планетами или звёздами, но нам всё же приходится иметь дело с законами физики… а также с нашими семьями по возвращению домой. Именно это беспокоит нашего читателя, рассказывающего следующую историю:

Иногда, обычно по пятницам после работы, мой друг Скотти при помощи луча телепортации перемещает меня на Энтерпрайз на прогулку вокруг Солнца по орбите Земли. Прогулка занимает порядка 2 часов, поэтому наша скорость должна быть довольно близкой к скорости света, но не превышать её. Во время прогулки я выпиваю пару бутылочек пива, так что к тому времени, как Скотти перемещает меня обратно на порог дома, жена не верит мне, когда я говорю ей, что я не был в местном пабе.

Довольно убедительная история. Давайте проверим, удовлетворяет ли путешествие читателя законам физики.
Читать полностью »

image
Самолёт уменьшенной гравитации НАСА, который официально называют «невесомым чудом», а неофициально – «рвотной кометой» [Vomit Comet]. На фото – модифицированный вариант модели Douglas DC-9

Говорят, что космонавты в космосе, летающие за пределами атмосферы Земли, испытывают нулевое притяжение – настоящее отсутствие веса. Однако же их всё-таки притягивает Земля, Луна, Солнце и все остальные массы во Вселенной. Так как же работает нулевая гравитация, и бывает ли она? Такой вопрос задал нам один из читателей:

Я слышу об экспериментах, проводимых на МКС в условиях нулевой гравитации, а также об изучении людей, существующих в нулевой гравитации. Но бывает ли нулевая гравитация?

Очень хороший вопрос, при том, что это ощущение вы можете испытать не только в космосе.
Читать полностью »

image

Теория относительности завораживает своими парадоксами. Все мы знаем про близнецов, про возможности засунуть длинный самолёт в короткий ящик. Сегодня каждый выпускник школы знает ответы на эти классические загадки, а уж студенты-физики и подавно считают, что тайн в специальной теории относительности для них не осталось.

Всё бы хорошо, если бы не удручающе обстоятельство — невозможность сверхсветовых скоростей. Неужели никак нельзя быстрее?! — думала я в детстве. А может быть можно?! Поэтому приглашаю вас на сеанс, уж и не знаю, чёрной или белой магии имени Альберта Эйнштейна с разоблачением в конце. Впрочем для тех, кому покажется мало, я приготовила ещё и задачку.
Читать полностью »

Не то, что вы думаете

image

Попросите группу физиков и философов определить «пространство», и вы, скорее всего, увязнете в долгой дискуссии, в которой будут встречаться такие глубокие, но бессмысленные комбинации слов, как «сама ткань пространства-времени является физическим проявлением концепций квантовой энтропии, сотканной воедино универсальной природой местоположения». Если подумать, может вам и не стоит затевать глубокие дискуссии между физиками и философами.

Является ли пространство просто бесконечной пустотой, лежащей в основе всего? Или же это пустота между объектами? Что, если пространство – это ни то, ни другое, а вовсе даже и физическая сущность, способная плескаться, будто ванна с водой?

Оказывается, что природа пространства – одна из величайших и самых странных загадок Вселенной. Так что приготовьтесь к… пространным рассуждениям.
Читать полностью »


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