Xpath

Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко. Часть 3

Блог 27. Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 2, Размеры.

***

Заметки на полях

Сравнение размеров Спутников и Планет Солнечной системы.

N.B. Данные могут быть неполными, т.к. новые открытия происходят постоянно. Например, еще совсем недавно самой большой известной звездой была Бетельгейзе.

Радиус звезды равняется 600 диаметрам Солнца. Она в 1400 раз больше его. А масса равна 20 массам Солнца. А объем в 300 миллионов раз превышает объем светила Земли.

Бетельгейзе испускает струи газа, длина которых в шесть раз превышает размер самой звезды.

Сегодня мы уже знаем несколько более крупных звезд. О микромире мы поговорим в другой раз.

***

Начнем сравнение размеров Вселенной, начиная с Солнечной системы.

***

Человек

Юпитер Шварцшильда

Гравитацио́нный ра́диус (или ра́диус Шва́рцшильда) представляет собой характерный радиус, определённый для любого физического тела, обладающего массой: это радиус сферы, на которой находился бы горизонт событий, создаваемый этой массой (с точки зрения ОТО), если бы она была распределена сферически симметрично, была бы неподвижной (в частности, не вращалась, но радиальные движения допустимы) и целиком лежала бы внутри этой сферы. Введён в научный обиход немецким учёным Карлом Шварцшильдом в 1916 году.

Самолет Боинг 747 и человек

Комета Галлея

Спутники Марса - Фобос и Деймос. Фобос (26,8×22,4×18,4 км) несколько больше Деймоса (15×12,2×10,4 км)

Ceres. Самый большой астероид а астероидном поясе между марсом и Юпитером.

Плутон, девятая планета Солнечной системы. Спутники Плутона: Стикс, Гидра, Кербер и Никта.

Луна, спутник Земли.

IO, Спутник Юпитера.

Калисто, спутник Юпттера, второй спутник после Ганимеда.

Луна и Io, Спутник или сателит Юпитера

Меркурий, первая планета Солнечной системы.

Марс, четвертая планета Солнечной системы

Венера, вторая планета Солнечной системы

Земля, третья планета Солнечной системы

Kepler-22 b — экзопланета у звезды Kepler-22 в созвездии Лебедя, относящаяся к типу мининептунов. Это первая подтверждённая экзопланета...

Расстояние 620 св. лет (190 пк).

Масса ( m) 2,087943E+26 кг

55 Рака e или Янссен — экзопланета (суперземля), расположенная в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака A в двойной системе 55 Рака (HD 75732).

Нептун, восьмая планета Солнечной системы. Спутники: Тритон; Нереида; Наяда; Таласса; Деспина; Галатея; Ларисса; Протей; Галимеда; Псамафа; Сао; Лаомедея; Несо; Гиппокамп.

Уран, седьмая планета, Солнечной системы. Спутники: Кольца Урана, Титания, Миранда, Оберон, Ариэль, Умбриэль, Пердита, Крессида, Пак, Маб

Сатурн, пятая планета Солнечной системы

Спутники Сатурна: Титан, S/2004 S 20, Кольца Сатурна, Энцелад, Мимас, Япет, Пандора, Тефия, Диона, Рея

Юпитер, шестая планета Солнечной системы. Самая большая планета Солнечной системы.

На сегодня известно 79 спутников Юпитера.

Ио Европа Ганимед Калисто

ближайшая), Альфа Центавра C — звезда, красный карлик, относящаяся к звёздной системе Альфа Центавра, ближайшая к Солнцу звезда.

Солнце. Желтый карлик. Звезда Солнечной системы.

N.B. В следущих блогах мы поговорим о размерах, звезд, скоплений, галактик, тумманностей, метагалактик и самой Вселенной, а также о Микрокосмосе.

*** P.S. В статье использованы материалы с сайтов Wiki и фильмов Гарри Ивета.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко. Блог 27. Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 2, Размеры.

https://author.today/work/160794

Блог 28. Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение

***

Заметки на полях

Сравнение размеров Звезд, Звездных Скоплений и облаков, Туманностей, Галактик, Метагалактик и Самой ее Величество Вселенной.

Сегодня мы уже знаем нескольуо более крупных звезд.

***

Продолжим сравнение размеров Вселенной, начиная с Солнца.

***

По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V (жёлтый карлик). Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³ (в 1,4 раза больше, чем у воды). Эффективная температура поверхности Солнца — 5780 кельвин[4]. Поэтому Солнце светит почти белым светом, но прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок из-за более сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли (при ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет вновь даёт белое освещение).

Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (свет необходим для начальных стадий фотосинтеза), определяет климат.

Солнце состоит из водорода (≈73 % от массы и ≈92 % от объёма), гелия (≈25 % от массы и ≈7 % от объёма[8]) и других элементов с меньшей концентрацией:

Сириус А. самая яркая звезда в ночном небе. Расположена в созвездии большого Пса.

Вега. Вега была первой звездой (после Солнца), которую земляне сфотографировали и определили по спектру излучения. В 1850 году. Расположена в созвездии Лиры.

Арктур. Арктур самая яркая звезда в созвездии Волопаса. Это четвертая по яркости звезда в ночном небе и самая яркая в Северном небесном полушарии.

Ри́гель — одна из ярчайших звёзд на небе, околоэкваториальная звезда, β Ориона. Бело-голубой сверхгигант. Название по-арабски значит «нога» (имеется в виду нога Ориона). Имеет визуальную звёздную величину 0,12m. Ригель находится на расстоянии примерно 860[1] световых лет от Солнца

Бетельге́йзе (α Ориона, α Ori) — яркая звезда в созвездии Ориона. Красный сверхгигант, интенсивно теряющий газ из атмосферы, полуправильная переменная звезда, блеск которой изменяется от 0,0 до 1,3 звёздной величины.

VY Большого Пса (лат. VY Canis Majoris, VY CMa) — чрезвычайно богатый кислородом красный гипергигант или красный сверхгигант и пульсирующая переменная звезда, расположенная на расстоянии 1,2 килопарсеков (3900 световых лет) от Земли в созвездии Большого Пса. Это одна из самых больших известных звёзд по радиусу, один из самых ярких и массивных красных сверхгигантов, а также одна из самых ярких звёзд в Млечном Пути.

UY Щита — звезда (красный сверхгигант) в созвездии Щита. Находится на расстоянии 9500(?) св. лет (2900 пк) от Солнца. Одна из самых больших и самых ярких известных звёзд. По оценкам учёных, радиус UY Щита равен 1708 радиусам Солнца, диаметр 2,4 миллиарда км (15,9 а. е.). На пике пульсаций радиус может достигать 1900 радиусов Солнца. Объём звезды примерно в 5 миллиардов раз больше объёма Солнца. Если поместить UY Щита в центре Солнечной системы, то её фотосфера охватит орбиту Юпитера.

Галактика NGC 1277 компактная линзовидная галактика в созвездии Персей. Галактику открыл британский астроном Лоренс Парсонс. Звёздное население галактики очень старое, звездообразование в ней завершилось более 8 млрд лет назад[5]. Находится на расстоянии 220 млн световых лет от Земли (73 Мпк). Масса её составляет около 10 % от массы нашей Галактики, а радиус (по половинной изофоте) равен 1,6 кпк. Входит в состав Скопления Персея.

Она здесь прохо видна на этом снимке, но видны свех-звезды как маленькие кружочки слева. Нужно смотреть этот снимок на большом экране. Более четкий снимок галактики NGC 1277 .

"Черная дыра", TON 618 — сверхъяркий радиогромкий квазар, расположенный вблизи Северного полюса Галактики в созвездии Гончие Псы. С квазаром связана ультрамассивная чёрная дыра массой 66 млрд масс Солнца.

Нужно смотреть этот снимок на большом экране.

Посмотрите эти снимки при большои увеличении, будет видна орбита Земли по сравнению с этим квазаром.

Более новые изображения Квазара TON 618.

Другие квзары

Крабови́дная тума́нность — газообразная туманность в созвездии Тельца, являющаяся остатком сверхновой SN 1054 и плерионом. Расстояние 6500 ± 1600 св. лет (2000 ± 500 пк) Радиус 5,5 св. года (1,7 пк) Созвездие Телец.

Туманность «Кошачий Глаз», или NGC 6543 — планетарная туманность в созвездии Дракона. Это одна из самых сложных по структуре туманностей. Находится в созвездие Дракона

Туманность Улитка — планетарная туманность в созвездии Водолей на расстоянии 650 световых лет от Солнца. Одна из самых близких планетарных туманностей. Находится в созвездие Водолея.

Туманность Ориона. Большая туманность Ориона M42 является ближайшим к Земле регионом формирования звезд и содержит в себе множество молодых планетных систем из газа и пыли.

Шаровое скопление Омега Кентавра. Омега ω Центавра — шаровое звёздное скопление в созвездии Центавр, крупнейшее известное шаровое скопление в нашей Галактике, а также одно из самых близких к Земле.

Малое Магеланово Облако. Магеллановы Облака. Магеллановы Облака — две галактики-спутника Млечного Пути: Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако. Большое находится на расстоянии 163 тысячи световых лет от Млечного Пути, а малое — на расстоянии 206 тысяч световых лет.

Облако О́орта — гипотетическая сферическая область Солнечной системы, являющаяся источником долгопериодических комет.

Мле́чныйПуть (также наша Галактика или просто Галактика с заглавной буквы) — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система. и все отдельные звёзды, видимые невооружённым глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой. МлечныйПуть вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик., которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы

Галактика "Млечный Путь", наш дом. Мы находимся гдето ближе к краю галактики, провинция.

Больше изображений лечного пути.

Туманность IC 1101. Самая большая черная дыра в известной Вселенной.

IC1101 — сверхгигантская эллиптическая галактика в центре скопления галактик Abell 2029. Она находится на расстоянии 1,04 миллиардов световых лет от Земли в созвездии Девы и классифицируется как галактика класса cD. Галактика имеет диаметр приблизительно в 6 миллионов световых лет и, в настоящее время... Масса 24,528 трлн Расстояние 1,04×109 св. лет Радиус 3 000 000 св. лет

Самое загадочное место нашей Вселенной.

Войд Волопаса (англ. Boötes void) — крупная, почти сферически-симметричная область пространства, содержащая малое количество галактик (войд). Расположен в созвездии Волопаса. Центр его имеет координаты α=14ч 50м и δ =46°. Диаметр войда оценивается в 330 млн световых лет (примерно 0,27 % диаметра наблюдаемой Вселенной), объём составляет 236000 Мпк3, при этом войд Волопаса является одним из крупнейших войдов и иногда называется супервойдом

Иногда это место называют Великое НИЧТО.

Этот снимок надо смотреть при большом уувеличении. Ниже другие снимки этого загадочного места.

ВСЕЛЕННАЯ. Велкая, Прекрасная, Непостижимая. Наш общий дом.

Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7миллиардовсветовыхлет (или 14,6 гигапарсек).

Больше снимков о Вселенной.

Иерархия масштабов во Вселенной

*** P.S. В статье использованы материалы с сайтов Wiki и фильмов Гарри Ивета.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко. Блог 28. Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение

https://author.today/work/160794

Блог 29. "Весь мир лишь атомы и пустота"

Записки на полях

* * *

Элементарные частицы на пальцах

Эпиграф

"Весь мир лишь атомы и пустота"

Демокрит –400 год

Все тела состоят из атомов. Атомы находятся в бесконечной пустоте и при этом неделимы и неотличимы друг от друга. Все разнообразие мира возникает лишь от разности конфигурации атомов в структуры высшего порядка.

Как и другие философы Древней Греции, Демокрит выдвинул свою идею об атомах и общем устройстве мира абсолютно из головы. Посидел, подумал, почитал труды предшественников и современников и задвинул такую мощную телегу. Ни на чем не основываясь, лишь потому, что идея красивая и в слова складывается ладно. Древние греки вообще доказательствами себя сильно не морочили. Философские споры того времени решались просто — кто красивей выступил на публичном форуме, тот и прав. Многие современные аспекты человеческой деятельности так и остались на древнегреческом уровне развития, но вот наука со временем отмежевалась от философии и перешла к оперированию сущностями объективной реальности, данной нам в ощущениях, а нашим приборам в измерениях.

Что думает об элементарных частицах наука сегодня, точнее, как их можно представить себе на пальцах™, читайте далее.

Идея Демокрита о фундаментальных и неделимых атомах прожила 2500 лет и лишь совсем недавно получила научные подтверждения. Конечно, в нее внесли кое–какие корректировки, все знают, что атомы оказались не такими уж и неделимыми, что они состоят из элементарных частиц — электронов, протонов и нейтронов. Которые, в свою очередь, тоже, вроде бы состоят из неких кварков, но тут еще не до конца все понятно, так как состоят–то они состоят, но разделить их на отдельные части–кварки не получается, ибо конфайнмент.

Кроме этих трех вроде бы основных, существует еще масса других экзотических элементарных частиц, всяческие бозоны Хиггса и нейтрино, с разными параметрами и свойствами, их открыто уже более двухсот, так официально и называют "зоопарк частиц" или "particle zoo" по–английски.

Ученые знают (потому что тестировали, потому что проводили эксперименты) множество законов, которым эти частицы подчиняются, какими способами они могут соединяться друг с другом и даже превращаться друг в друга, однако до сих пор в научных кругах нет единого мнения, что же из себя представляют частицы, что они есть, в чем их суть?

В данной статье попытаюсь рассказать на пальцах™, как современная наука понимает суть элементарных частиц, повторюсь — единого мнения нет, есть множество формул, глядя на которые ученые мужи кивают головами и говорят — "да, сие есть правда". Но попробуй попросить объяснить, что эти формулы означают. Тут каждый выйдет вперед со своим толкованием, во–первых потому, что как я уже (три раза) упоминал — единого мнения до сих по нет, а во–вторых, потому что формулы описывают настолько заумные и далекие от повседневной жизни сущности, которые и представить себе сложно или даже невозможно, если не упрощать и не пользоваться доступными аналогиями. Если начать копать в глубину, у нормального человека мозг заканчивается уже на подступах, да и сами ученые на каком–то этапе бросают попытки визуализировать и как–либо представить себе происходящее, а просто продолжают гонять формулы туда–сюда, получая при этом (это важно!) предсказания, согласующиеся с результатами эксперимента.

И это совсем не значит, что "вот такие ученые дураки, даже элементарной частицы представить себе не могут!", как раз наоборот, наука продолжает давать верные ответы (что для нас означает — новые айфоны, автомобили и телевизоры) там, где человеческая фантазия и способность удерживать картинку в голове заканчивается. Натренированное на сказках "о драконах и принцессах" человеческое воображение пасует перед визуализацией "гамильтониана энергетических переходов многомерной вложенности" и прочими прелестями микромира. Но отчаиваться не стоит, не забираясь в детали и упрощая аналогии, любой неподготовленный человек может составить себе хоть какую–то картину, возможно данный пост поможет вам в этом.

Демокрит отказался провидчески прав, кроме неких деталей он почти все угадал верно — сегодня ученые считают, что даже атомы не нужны, весь мир лишь энергия и пространство–время (пустота).

Сначала люди думали, что элементарные частицы (которые тогда еще называли "атомы") это такие малююююсенькие шарики, которые непонятно как цепляются друг к другу, образуя все привычные вещества и предметы окружающей реальности. Почему шарики? Просто потому, почему бы и нет. Сфера — простейшая фигура, идеальная и симметричная со всех сторон. Природа ведь во всем стремится к простоте, в науке этот тезис звучит как "принцип наименьшего действия".

Древнегреческий математик и философ Платон решил, что шарики это слишком просто. Он наделил атомы формой, считая, что как и все совершенное, атомы должны представлять из себя правильные многогранники.

Как вы наверное слышали, в девятнадцатом веке ученые решили, что элементарные частицы вовсе не частицы, а наоборот волны. А в начале двадцатого придумали квантовую механику, решили, что элементарные частицы сразу одновременно и волны и частицы, нарекли их "волночастицами", породив тем самым корпускулярно–волновой дуализм.

Однако уже к тридцатым годам прошлого столетия от этой концепции решили отказаться. Да–да, вот уже почти сотню лет никакого корпускулярно–волнового дуализма в науке нет. Что бы там ни рассказывали в школе, это устаревшее понятие, и ученые им больше не пользуются. Однако широкую публику решили не шокировать и пока от волночастиц вслух не открещиваться. Народу даже с дуализмом смириться, и то серьезных ментальных усилий стоит. А реальность уж куда удивительней и загадочней.

Дело в том, что любая элементарная частица это как бы хитросплетенный сконденсированный кусочек чистой энергии. Визуально представить подобное почти невозможно, воображение заканчивается. В этой статье я как раз пытаюсь на пальцах™ объяснить, что это может значит. Как способен существовать кусочек чистой энергии? А если способен, то почему элементарные частицы отличаются друг от друга, энергия–то одна и та же. Или все–таки разная?

Нет, энергия одна, хоть и принимает различные физические формы, как вода, разлитая по разным сосудам. Действительно, так как все элементарные частицы состоят из одной и той же энергии, то теоретически, они могут превращаться друг в друга в любой комбинации. Что, кстати говоря, и делают в реальности. Точнее, не совсем в любой. В мире элементарных частиц, как, впрочем, и в нашем, действуют так называемые законы сохранения. Существуют некоторые свойства, от которых невозможно избавиться никакими метаморфозами. Например закон сохранения электрического заряда, закон сохранения энергии, импульса и так далее, подробности чуть ниже.

Для начала подумайте, как устроены и для чего предназначены разнообразные ускорители частиц, вроде Большого Адронного Коллайдера и прочих синхрофазотронов? Весь смысл их работы — собрать большое количество энергии в малом объеме. Точка. Как это достигается, не так уж и важно. Самый простой способ, это разогнать две частицы и столкнуть их лоб в лоб. То есть берут два протона (на самом деле конечно же миллиарды протонов), разгоняют их по кругу в противоположных направлениях до практически световых скоростей и сталкивают друг об друга. От удара выделяется большая энергия. В достаточно небольшом объеме. Сами протоны уничтожаются в этом столкновении, на какой–то миг переходят в состояние чистой энергии, как бы "возносятся в небеса", чтобы потом "вернуться и осесть" в виде каких–то других частиц, если повезет, даже доселе неизвестных науке.

Вкратце, это все, чем занимаются ученые. Концентрируют большую энергию в малом объеме, и смотрят, что из этого получится. Для этого необязательно сталкивать протоны. Можно сталкивать электроны, нейтроны или атомы свинца. Можно вообще ничего не сталкивать, есть другие виды экспериментов, например очень мощный лазер фокусируют на мельчайшей мишени и расстреливают ее в упор, это тоже способ собрать большую энергию в малом объеме. В конце концов можно просто взять молоток и со всей дури начать херачить им по наковальне. При этом тоже будет выделяться некая энергия и при большой удаче можно будет получить какую–то элементарную частицу. Это я шучу, конечно, все–таки порядки энергий не совсем те, но в принципе идея та же самая. "Возгоняем" материю до состояния чистой энергии, а потом смотрим, во что она "оседает".

Тут важно помнить и понимать два существенных фактора. Первый я уже упоминал, это наличие законов сохранения. Вполне интуитивная концепция — существуют несколько не меняющихся характеристик, которые как вошли в реакцию, точно так же и выдут из нее. Самый главный тут, конечно — закон сохранения энергии. Посчитаем, сколько у нас частиц (по массе) участвовало в реакции, ведь, что масса, что энергия, все равно E=mc^2. Плюс добавим сюда ту энергию, которую частицы приобрели за счет своей скорости (а их для того и разгоняют в ускорителях, чтобы добавить дополнительной энергии). Ровно столько же энергии мы получим на выходе, она никуда не денется, не исчезнет. То есть теоретически (теоретически!), мы можем так разогнать два протона, что после столкновения их лоб в лоб у нас окажется столько энергии, что ее хватит на образование сразу миллиона протонов. Теоретически да, но тут нельзя забывать, что кроме закона сохранения энергии существуют и другие законы сохранения.

Например закон сохранения заряда. Если в реакцию "влетело" два протона, и каждый имел при этом положительный заряд +1, то и на выходе мы должны получить что–то, что будет иметь суммарный заряд равный +2. Например на выходе нас могут ожидать 1000 нейтронов (заряд 0), 1000 электронов (заряд –1) и 1002 позитрона (заряд +1), чтобы в сумме все равно получалось +2. Или любая другая комбинация, главное, чтобы общий баланс в итоге сошелся. Кроме этого есть и другие законы сохранения: закон сохранения момента импульса, барионного числа, спина, четности и т.д. Некоторые из них безусловные, т.е. работают всегда и при любых обстоятельствах, другие выполняются лишь в определенных конфигурациях, но в целом идея весьма простая. Что, грубо говоря, влетело в реакцию, то (в сумме) из нее и вылетит. Хоть и в совершено неузнаваемом виде, не обязательно это будут те протоны, которые изначально в нее влетали.

Отмечу, что у нас тут не обычная химическая реакция, а некий процесс перехода материи в состояние чистой энергии, а затем возвращение ее назад, но уже в абсолютно ином, точнее, абсолютно любом виде. Вылететь из этой реакции может все что угодно. Все, что не нарушает законы сохранения. Это могут оказаться совершенно экзотические частицы, вместо привычных протонов, электронов и нейтронов. Могут вылететь какие–нибудь тау–мезоны, мюонные антинейтрино, отрицательные W– бозоны, или вообще неведомая зверушка, для которой и названия не придумали. Как раз упомянутый выше "зоопарк частиц", который еще не полон и ученые периодически открывают новые, все более экзотические экземпляры.

Чем более массивная получилась частица, чем больше энергии мы затратили на ее изготовление, тем короче она живет. Практически все тяжелые экзотические частицы нестабильны, и в сжатое время (мы говорим о порядках 10^–24 секунды) они распадаются на другие, уже более легкие, которые тоже могут распасться на еще более легкие, покуда в итоге мы не вернемся к привычным стабильным протонам с электронами. Ну, и фотонам, конечно же. Фотоны — частицы света, частицы этой самой "чистой энергии" тоже рождаются в таких реакциях, и если не удается "осадить" в виде какой–нибудь стабильной частицы, то они просто разлетаются в стороны, унося энергию с собой в виде тепла. Получается, что энергия может существовать как–бы в двух состояниях. Состоянии собственно чистой энергии — не имеющих массы покоя и движущихся со скоростью света фотонов, или же она может "сконденсироваться и осесть" в виде какой–либо элементарной частицы, с массой покоя и другими присущими материи характеристиками. Это, если повезет, конечно.

Ведь есть еще и второй, очень важный фактор, который играет огромную роль во всех этих превращениях частиц друг в друга, но который совершенно не интуитивен с точки зрения каждодневного человеческого опыта. Все реакции "возгонки и осаждения" элементарных частиц происходят в мире, которым управляют законы квантовой механики. А если вы хоть чуточку знакомы с принципами этой механики, то должны бы знать — все процессы в ней принципиально вероятностны и абсолютно случайны. Например, влетело у нас в реакцию два протона, с суммарной энергией, скажем, 10 ТэВ (10 триллионов электронвольт). Цифра не значит абсолютно ничего и приведена лишь для примера, не нужно ей особо заморачиваться. Следуя законам квантовой механики, каждый раз из этой реакции будут вываливаться другой набор частиц. Учитывая все законы сохранения, естественно, о которых я писал выше. Но никогда не узнаешь наперед, что вывалится в следующей конкретной реакции. Вот у нас из двух протонов на энергии столкновения 10 ТэВ получился топ–кварк и три тау–лептона (еще раз напоминаю, все реакции не соответствуют действительным, и приведены лишь в качестве примеров), а вот из таких же двух протонов (или даже тех же самых) на той же энергии столкновения, родилось 10 каонов, 11 мюонов, 7 тау–нейтрино и один бозон Хиггса. И никогда не угадаешь, почему так, а не иначе.

Ну, ученые тоже не совсем зря хлеб едят. Они все подсчитали, и чисто статистически, учитывая все тонкости, могут сказать — с вероятностью 40% при столкновении на такой энергии из реакции вывалятся три тау–лептона. С вероятностью 25% родятся 11 мюонов и 13 позитронов. А 11 мюонов и 12 позитронов вообще никогда не родятся, ибо при этом нарушится закон сохранения электрического заряда. Но с вероятностью в 3% могут родиться 11 мюонов, 13 позитронов и один нейтрон, так как он нейтральный и своей лепты в закон сохранения заряда не вносит.

В принципе, если сильно не лезть в детали, самое важное в реакции это масса, т.е. энергия родившейся частицы. Например частица Z–бозон имеет массу около 1.6·10^–25 килограмм, и это уже не с потолка цифра, а из википедии взята. Значит, если мы столкнем два протона на энергии 91.2 ГэВ (91.2 миллиардов электронвольт), а это как раз эквивалентно массе 1.6·10^–25 килограмм по всем уже полюбившейся формуле эквивалентности энергии и массы E=mc^2, то скорее всего мы этот Z–бозон в результате и получим. Если все другие законы сохранения не нарушены, естественно. А можем и не получить. Все вроде есть, энергия присутствует, заряды на месте, все указывает на то, что в результате реакции должен родится Z–бозон. А он раз, и не родился. Вероятность не выпала, не судьба. Короче говоря — "без выигрыша, попробуйте еще раз".

Именно таким образом и искали небезызвестный бозон Хиггса, про которого столько шума было в прессе пару лет назад. Ученые не знали точной его массы, но предполагали, что по теоретическим расчетам, она должна быть не менее такой–то величины, но в то же время и не более другой. В этом промежутке энергий и сталкивали протоны наугад, в надежде, что попадут в верное место и бозон Хиггса все–таки родится. Потому его поиски заняли несколько лет, если очень упрощенно говорить — все это время наугад тыкали, на каких же энергиях необходимо сталкивать протоны, чтобы получился бозон Хиггса. Перебирали разные варианты и в результате в конце концов вроде бы нашли его на энергии 125 ГэВ, что составляет примерно 2.22·10^–25 килограмма, или около 133 масс протона.

Теперь собственно, основная часть статьи. Аналогия, которая, возможно, поможет хоть как–то визуализировать, что из себя представляет элементарная частица, каким образом она рождается и как умирает.

Представьте себе некую ткань, например полотенце, которое небрежно уронили куда–то. На полотенце лежат две кучки песка, символизирующие два протона. Затем по этой ткани снизу ударили рукой, песок из кучек поднялся в воздух и посыпался обратно на полотенце. А оно совсем не натянуто, оно скомкано, в горах и долинах, ямы то тут, то там, совершенно измятая структура. Песок в данной аналогии у нас представляет собой энергию, которая поднявшись вверх затем "осаждается" в виде частиц, а полотенце даже сразу и не соображу, что символизирует. Оно символизирует одновременно и начальные условия и законы сохранения этих условий, и конфигурацию пространства–времени в месте, где происходит реакция "нисхождения" энергии, и расположение локальных минимумов энергии в этом пространстве–времени и еще много чего. Короче говоря — символизирует условия, в которых происходит процесс "осаждения" энергии. Что–то такое эфемерное и надуманное, ну, так аналогия же. Не нужно к ней слишком сильно придираться, конечно можно найти кучу нестыковок, она для образного представления приведена, а не для точного описания физики элементарных частиц.

Вроде бы равномерно (но все–таки случайным образом) падающий на ткань песок будет накапливаться в ямках, формируя какие–то структуры. Тут горка, там горка, а тут целая горища, потому что ямка в этом месте была глубокая. Горищи окажутся скорее всего неустойчивыми и при малейшем колебании рассыпятся на более мелкие кучки, а кое–где так и останутся ни с чем не связанные отдельные песчинки–фотоны.

Тут должна быть анимированная трехмерная модель, как песок подлетает, а затем валится назад на полотенце, образует кучки, кучки собираются и вновь рассыпаются, все это в динамике, вращается в пространстве под разными углами, видны сечения процессов и так далее. Но такой анимации в Интернете я не нашел, так что, поверьте на слово и включите воображение в этом месте все должно быть круто, информативно и доступно.

Читатели со звездочкой(*) знают, что хотя издалека полотенце кажется однородным и скомканным примерно равномерно, все время выходит так, что левые склоны формирующихся горок постоянно оказываются чуть более пологими, чем правые. Сразу и не заметишь, однако такая интересная закономерность была экспериментально обнаружена. Как и множество других, по кусочкам воссоздающих единую картину физики микромира.

Вот такая вот аналогия. Каждая образовавшаяся кучка песка в нашем воображаемом эксперименте представляет из себя некую стабильную частицу, получившуюся в результате "осаждения" энергии, высвободившейся при столкновении протонов. Причем не красивые ровные горы, а такие скрюченные складками полотенца, размазанные по пространству хреновины непонятной формы. А те горки, что развалились, представляют нестабильные частицы, которые вроде бы формируются, но потом опять распадаются под тяжестью собственного веса.

Какие в результате окажутся у нас частицы заранее и не скажешь, все будет зависеть от конфигурации изгибов ткани, а она у нас, напомню, брошена совершенно случайным образом. Но случайность–случайностью, а законы сохранения плюс статистика позволяют ученым делать кое–какие проверяемые предсказания.

Однако каждая кучка, по сути, состоит из одинакового песка. Просто сложенного в виде какой–то хитрой фигуры, заданной формой ткани полотенца. Каждая частица это одна и та же, но в разном количестве и по разному скомканная энергия. Еще раз особо подчеркну — не нужно думать, что наше скомканное полотенце, это искривленное пространство–время, в складках которого "застревает" энергия, образуя элементарные частицы. Не нужно понимать эту аналогию конкретно и буквально, искривления пространства–времени это совсем другой оперы либретто, это вам в Общую Теорию Относительности надо. От читателя хочу добиться лишь образной визуализации — каждая элементарная частица, это кусочек особым образом сконфигурированной (внешними обстоятельствами) энергии, висящей в окружающей пустоте. Вроде (только вроде!) нижеприведенной картинки, хотя это и вольная фантазия художника, а не реальная фотография частицы, естественно.

Конфигурация (фигура, если можно так сказать) данной энергии очень важна. Конфигурация энергии воспринимается нами, наблюдателями, как свойства конкретной частицы — заряд, спин, барионное число, масса покоя и так далее. Именно от этих свойств зависит, как частицы взаимодействуют между собой, или даже как превращаются друг в друга. Некоторые частицы вообще не будут друг с другом взаимодействовать. Не подходят их конфигурации друг другу, не входят "штырьки в отверстия, а ключи в замки", они просто пролетают мимо друг друга, а иногда и сквозь друг друга в прямом смысле слова, без взаимодействия. Потому что энергия же, ничего твердого внутри частиц нет.

Если конфигурация иная, частицы сталкиваются лоб в лоб, и разлетаются, словно бильярдные шары. Как будто–бы их энергия становится твердой. Хоть так и неправильно говорить, конечно. Просто при взаимодействии двух кусочков энергии они так идеально подходят друг другу, что образуют взаимодействия притягивания или отталкивания. А если конфигурация третья — то и могут объединиться в единую систему, стать запутанными частицами, образовать единую волновую функцию. А то и вовсе слиться из двух в одну устойчивую частицу, так тоже бывает.

И еще раз, теперь уже в последний, напомню и предостерегу. Представление частицы, как некой "хитрым образом размазанной по пространству энергии" призвано лишь помочь в визуализации. Это лучше чем "корпускулы", лучше чем "волны" и даже лучше, чем "корпускулярно–волновой дуализм". Но это все еще очень далеко от реальности. В реальности придется долго–долго перемножать многоэтажные тензоры комплексного гильбертова пространства, чтобы хоть как–то что–то предсказать и рассчитать. А как там оно на самом деле до сих пор не знает никто.

***

P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко. Блог 29. "Весь мир лишь атомы и пустота".

https://author.today/work/160794

P.S. Даннная публикация является перепечаткой статьи pikabu171819 "Элементарные частицы на пальцах™

Блог 30. Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 4. Микромир и не только. Размеры. Зключение.

Заметки на полях

***

Современная физическая картина мира

Разговаривая на протяжении нескольких статей о размерах в нашей Вселенной, я пришел к мысли, что нам следует напомнить себе о терминах выработанных людьми в этом отношении.

Мы немного затронем вопросы о современной картине мира и собственно, о таких понятиях, как:

Субмикромир,

Микромир,

Макромир,

Мегамир.

Современная физическая картина мира — обобщённое современное физическое представление о природе.

В русскоязычной философской литературе употребляется синоним этого термина постнеклассическая физическая картина мира.

Окружающий нас мир представляет собой обладающую неисчерпаемым множеством свойств материю, существующую в многообразных, взаимосвязанных и взаимопревращающихся формах: вещество, поле, физический вакуум. Все вещественные объекты микромира состоят из элементарных частиц с ненулевой массой и полуцелым спином (кварки и лептоны). Квантами физических полей являются фотон, W- и Z-бозоны, глюоны и гравитон. Физический вакуум представляет собой коллективные возбуждения частиц Хиггса.

В едином материальном мире можно выделить три основные структурные области, различающиеся между собой по пространственной протяженности их физических объектов и процессов, преимущественным типам фундаментальных взаимодействий, основным образующим их структурным элементам материи и по характеру их основных физических закономерностей. Это микромир, макромир и мегамир. Также, вероятно, существует субмикромир.

Субмикромир Пространственная протяжённость менее {\displaystyle 10^{-18}} м (1 ам ≈ характерный радиус слабого взаимодействия);

Вероятно, начиная с этих масштабов теряют смысл обычные пространственно-временные представления, например, существует фундаментальная длина, а пространство и время становятся дискретными.

Микромир Пространственная протяжённость порядка {\displaystyle 10^{-18}-10^{-8}} м (от 1 ам до 10 нм ≈ радиус самых мелких вирусов);

основные типы взаимодействия - электромагнитное, сильное (ядерное), слабое; основные структурные уровни материи — молекулы, атомы, ядра атомов, элементарные частицы; описывается законами квантовой механики, теории относительности, теорией электрослабого взаимодействия, квантовой хромодинамикой, теориями Великого объединения.

В диапазоне расстояний {\displaystyle 10^{-8}-10^{-10}} м свойства микромира изучает молекулярная и атомная физика, температурные явления и переход тел в разные фазовые состояния связаны с изменением характера движения молекул и их взаимным расположением, химические превращения связаны с изменениями атомного состава молекул; явления на расстояниях 10^{{-15}} изучают ядерная физика и физика частиц низких энергий; физика высоких энергий изучает явления на расстояниях {\displaystyle 10^{-15}-10^{-18}} м.

Особый класс объектов и процессов современной физической картины микромира составляют виртуальные частицы и виртуальные процессы, тесно взаимосвязанные с реальными частицами и процессами.

Макромир Пространственная протяжённость от размеров больших молекул до размеров Солнечной системы.

Основные виды взаимодействия - электромагнитное, гравитационное; основные структурные уровни материи — макротела, макрополя, космические объекты (планеты солнечной системы и их спутники); при малых скоростях описывается законами классической механики и при больших скоростях — законами теории относительности.

На уровне макромира выделяют два основных вида материи — вещество и поле. Электромагнитное и гравитационное поля в отличие от вещества не имеют массы покоя и могут распространяться лишь с одной определённой скоростью — скоростью света. Структурными элементами вещества и поля являются элементарные частицы, основной чертой которых является их взаимопревращаемость. Общей чертой всех объектов макромира является корпускулярно-волновой дуализм, единство прерывности и непрерывности (двойственная природа света, волновые свойства частиц и т. д.).

Мегамир Пространственная протяжённость - за границами Солнечной системы.

основные типы взаимодействия — гравитационное и тёмная энергия; основные структурные уровни материи — звёзды, звёздные скопления и ассоциации, межзвёздная материя, галактики, метагалактики, пульсары, квазары, чёрные дыры, тёмная материя, тёмная энергия; описывается законами общей теории относительности. Мегамир изучается космологией.

Согласно теории раздувающейся Вселенной, физический вакуум послужил источником энергии, благодаря которой возникли частицы вещества и кванты полей. В результате изменения состояния физического вакуума, после Большого взрыва наступила фаза почти мгновенного раздувания, сопровождавшаяся расщеплением Правселенной на множество отдельных Вселенных, различающимися всеми фундаментальными константами, которые определяют свойства мира. Согласно квантовой космологии, изучающей физические явления сразу после Большого взрыва, и физики чёрных дыр, свойства микромира и мегамира взаимосвязаны законами физики элементарных частиц.

Физика чёрных дыр является междисциплинарным научным направлением, объединяющим концепции общей теории относительности, физики элементарных частиц, космологии, термодинамики.

Космомикрофизика исследует проблемы космологии и физики элементарных частиц на основе представления о глубокой взаимосвязи законов микро-, макро- и мегамира.

***

А теперь мы перейдем к заключительной части наших разноворов о РАЗМЕРАХ во Вселенной.

Планковскаядлина составляет всего 1,616 х 10-35 метра. Вычислить ее можно при помощи уравнения, включающего в себя целых три фундаментальные константы — постоянную Планка (6,6261 х 10-34), скорость света в вакууме (2,29979 х 108 м/с) и гравитационную постоянную (6,6738 х 10-11):

Планковская частица. В физике, планковская частица — это гипотетическая элементарная частица, определённая как черная дыра, у которой комптоновская длина волны совпадает с радиусом Шварцшильда. Масса частицы равна (по определению) планковской массе, а комптоновская длина волны и радиус Шварцшильда равны (по определению) планковской длине.

Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Нейтроны и протоны являются двумя главными компонентами атомных ядер; общее название для протонов и нейтронов — нуклоны. Открытие нейтрона (27 февраля 1932) принадлежит физику Джеймсу Чедвику, который объяснил результаты опытов В. Боте и Г. Беккера (1930), в которых обнаружилось, что вылетающие при распаде полония α-частицы...

Прото́н (от др.-греч. πρῶτος — первый) — одна из трёх (вместе с нейтроном и электроном) элементарных частиц, из которых построено обычное вещество. Протоны входят в состав атомных ядер; порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре. В физике протон обозначается. Химическое обозначение протона (рассматриваемого в качестве положительного иона водорода) — H+, астрофизическое — HII. Античастица к протону — антипротон

Ура́н-235 (англ. uranium-235), историческое название актиноура́н (лат. Actin Uranium, обозначается символом AcU) — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 235. Изотопная распространённость урана-235 в природе составляет 0,7200(51) %. Является родоначальником радиоактивного семейства 4n+3, называемого рядом актиния. Открыт в 1935 году в США Артуром Демпстером (англ. Arthur Jeffrey Dempster). В отличие от другого, наиболее распространённого изотопа урана 238U, в 235U возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах, а также в ядерном оружии. Активность одного грамма данного нуклида составляет приблизительно 80 кБк. Именно этот уран использовался при ядерной бомбардировке Хиросимы, в бомбе «Малыш».

А́том водоро́да — физико-химическая система, состоящая из атомного ядра, несущего элементарный положительный электрический заряд, и электрона, несущего элементарный отрицательный электрический заряд. В состав атомного ядра как правило входит протон или протон с одним или несколькими нейтронами, образуя изотопы водорода. Электрон образует электронную оболочку, наибольшая вероятность обнаружения электрона в единичном объеме наблюдается для центра атома.

Фра́нций — элемент 1-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы первой группы) седьмого периода периодический системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 87. Обозначается символом Fr (лат. Francium). Простое вещество франций — радиоактивный щелочной металл, обладающий максимально высокой восстановительной химической активностью.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трех основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов

Еще изображения ДНК.

Бактериофа́ги, или фа́ги (от др.-греч. φᾰγω «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки и клетки архей. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Общая численность бактериофагов в природе примерно равна общей численности бактерий

Эритроциты (красныекровяныеклетки) - элементы крови, содержащие гемоглобин, транспортирующие кислород и углекислый газ. Эритроцит по форме напоминает двояковогнутую линзу по краям немного толще, чем в центре. Зрелые эритроциты не содержат ядра, размер - около 7,5 микрон.

Thiomargaritanamibiensis (лат.) — вид морских грамотрицательных коккоидных бактерий из класса гамма-протеобактерий, обнаруженный в придонных осадках континентального шельфа Намибии. Это крупнейшая из известных науке бактерий, достигающая, как правило, 0,1—0,3 мм в диаметре (иногда до 0,75

Еще изображения этой бактерии.

Компьютерный монтитор. Исскусственный об'ект.

Человек.

Homo sapiens

Аргентинозавр (лат. Argentinosaurus) — один из самых крупных динозавров, когда-либо живших в Южной Америке. Пока что найдены лишь отдельные фрагменты его скелета; поэтому оценки его длины колеблются от 22 до 35 м (реконструкция в музее Кармен Фунес составляет 39,7 м в длину), а веса — от 60 до 108 тонн.

Самолет Боинг 747.

Ватикан - карликовое государство внутри города Рима в Италии.

Бурдж-Хали́фа — сверхвысотный небоскрёб высотой 828 метров в Дубае (ОАЭ), самое высокое и самое многоэтажное здание, самое высокое сооружение...

АМ Радио. Длина радиоволны вещания

КометаГаллея — первая известная периодическая комета. Она наблюдалась по крайней мере 30 раз. ... Комета Галлея последний раз наблюдалась 6—8 марта 2003 года тремя «Очень большими телескопами» ESO в Серро-Параналь, Чили, когда её звёздная величина составляла 28,2 и она прошла 4/5 расстояния до самой дальней точки орбиты.

PSR B0531+21 (пульсар в Крабовидной туманности) является относительно молодой нейтронной звездой, остатком сверхновой SN 1054, которая наблюдалась на Земле в 1054 году. Открытый в 1968 году, пульсар был первым отождествлённым остатком сверхновой. Диаметр пульсара составляет примерно 25 км, скорость его вращения — 30 раз в секунду или один оборот каждые 33 миллисекунды

Вейвот — спутник транснептунового объекта (50000) Квавар. Был открыт на снимках, сделанных телескопом «Хаббл» 14 февраля 2006 года

Седна — транснептуновый объект. Получила имя в честь эскимосской богини морских зверей Седны. Была открыта 14 ноября 2003 года американскими наблюдателями Брауном...

Меркурий. Первая планета Солнечной системы

Тита́н — крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера Ганимеда), является единственным, кроме Земли...

Диаметр 5152 км. Масса 1,3452⋅1023 кг

Период обращения 15,945 дня

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размеру планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли.

Масса ( m) :6,4171⋅1023 кг 0,107 земной

Объём ( V): 1,6318⋅1011 км³ 0,151 земного

Видимая звёздная величина −2,94 и 1,86

На этом мы заканчиваем рассматривать размеры об'ектов в нашей Вселенной.

***

P.S. В статье использованы материалы из работ Harry Evett и Вики.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Блог 31.Чем больше мы знаем, тем больше мы не знаем

Заметки на полях

***

"Чем больше мы знаем, тем больше мы не знаем"

Ничего нелогичного нет в этом перефразированном высказывании Сократа.

"Я знаю, что ничего не знаю" — изречение, приписываемое древнегреческому философу Сократу (по свидетельству философа Платона).

Сокра́т — древнегреческий философ. Его учение разделило древнегреческую философию на «досократический» и «сократовский» периоды.

Место смертия: Афины

Дата смерти : 399 год до н. э. (70 лет)

Место рождения :Афины

Дата рождения : около 469 года до н. э.

Нарисуйте круг. Внутри круга - мое знание. Снаружи - непознанное. Сама окружность - соприкосновение моих знаний с неизвестным. Чем больше я знаю, тем больше диаметр круга. И тем больше длина окружности, и соответственно, тем больше величина соприкосновения с неизвестным.

Если честно, то не помню, кто это сказал. Может Гельвеций, может и Сократ. Я впервые услышал это от чемпиона мира по боксу, Руфата Рискиева, кстати удивительно эрудированый и знающий человек, читал стихи часами по памяти.

А еще один знаменитый боксер, олимпийский чемпион Валерий Владимировмюич Попенченко, был еще и мастером спорта по шахматам. И выиграл игру у тогдашнего чеспиона мира по шахматам, Анатолия Карпова. Он защитил докторскую диссертацию, как раз по теме, как много дает развитие мозга делу повышения уровня боевого мастерства и не только боевого, кстати.

Он и меня боксу учил. Про него очень интересно написал писатель Семен Афанасьев в своей удивительной серии про русского боксера попаданца в тело русского подростка, живужего в Японии, в другой реальности. Это он дал вторую жизнь Валерию Попенченко. Написано мастерски, с большим количеством деталей. Видно, что автор знает бокс из собственного опыта.

Это было лирическое отступление.

В итоге мы имеем:

Так что:

"Чем больше мы знаем, тем больше мы не знаем".

Так вот. Чтобы увеличить градус напряженности от осознания того факта, что ничего простого в физике, математике нет и не придвидится, предлагается следующий план статей. И не только в области точных наук.

1. Танглинг элементарных частиц и основы квантовой физики. Хорошо бы заполучить автора Тимофеева Владимира для этого. Он это дело круто знает. Эйнштейн впадал в ступор от идеи танглига частиц. Мне тут автор Максим подсказал хорошего американского физика и популяризатора:

Леонарда Сасскинда . Почитаем в следующие пару недель. Я в свое время с интересом прочитал Фейнманские лекции по физике.

2. Теория струн. Хорошо бы на пальцах. Есть несколько хороших источников. Надо их обработать.

.3. Темная материя и Темная энергия. Здесь хорошо бы "захватить в свое пользование" Николая Горькавого, автора знаменитой "Астровитянки". Я правда, общался с ним очень давно последний раз. Он меня и не помнит наверное. Погряз там на Американщине. Но он может обьяснить "Темное дело" вселенной лучше всех. Короче будем над этим работать.

4. Математика. Николай Лобачевский. Забытый гений. Он был, на мой взнляд, круче Теслы. Он сделал очень много. И не плохо было бы нам о нем вспомнить.

Лобачевский, Николай Иванович. Язык. Следить. Править. Никола́й Ива́нович Лобаче́вский (20 ноября (1 декабря) 1792, Нижний Новгород — 12 (24) февраля 1856, Казань) — российский математик, один из создателей неевклидовой геометрии, деятель университетского образования и народного просвещения. Известный английский математик Уильям Клиффорд назвал Лобачевского «Коперником геометрии».

5. Хочу поговорить о новой математике. Это сюрприз.

6. Серия про мифы и религии мира.

Индия, индуизм, Махабхарата, Саскрит, основа всех языков мира.

Махабхарата — древнеиндийский эпос, одно из крупнейших литературных произведений в мире.

Скандинавия. Асгард и пантеон Одина.

А́сгард — в скандинавской мифологии небесный город, обитель богов-асов. Асы — существа порядка, ведя войну с ванами — существами природы, построили укреплённый Асгард. Позже асы сдружились с ванами, обменялись представителями (а на самом деле — заложниками, так в мир асов пришёл ван Ньёрд, иначе — Ниодр, Ниорд и т. д., и поселился с ними в Асгарде) и с тех пор живут в мире друг с другом. Кроме богов и богинь, в Асгарде (в чертоге Вальгаллы) живут девы-воительницы — валькирии

Калевала.

«Ка́левала» (карел. и фин. Kalevala) — карело-финский поэтический эпос, состоящий из 50 рун. Создан Элиасом Лённротом на основе фольклорных текстов. Первый вариант опубликован в 1835 году, окончательный — в 1849. В основу «Калевалы» легли руны — народные эпические песни, большая часть которых была записана в Карелии

Я прочитал Калевалу, когда мне было лет 10. Этот страшноватенький эпос был мне очень интересен.

Еще очень интересная была цивилизация этрусков. Их женщины, кстати носили кокошники, как и русские женщины. Да и само названии этруски похоже на русов.

Энтонимы?

Этрусков по праву считают одной из самых удивительных загадок в истории. Ученые точно не знают, откуда они пришли и на каком языке говорили. До сих пор не прояснен вопрос о возможной связи между этрускамиирусскими. Под завесой тайн. В середине I тысячелетия до н.э. на территории Италии между реками Тибр и Арно простиралось легендарное...

7. Наука и литература Древнего Востока.

Фердоуси и Омар Хаям, два гения Востока. Их было конечно намного больше. Мифы древнего востока.

Хаки́м Абулькаси́м Фирдоуси́ Туси́ — персидский поэт, классик персидской литературы, автор эпической поэмы «Шахнаме» («Книга царей).

Дата смерти: 1020

Дата рождения: 935

Омар Хаям. Величайший поэт, гений своей эпохи, интересовался физикой, медициной ... Омар Хаям представляет собой неразрешимую по сей день загадку...

Аль-Бируни Ученый XI века Бируни – автор энциклопедических трактатов по самым разнообразным отраслям знания. Сфера его научных интересов была чрезвычайно широкой. Перу Бируни принадлежит более сотни трудов по истории, философии, наукам о Земле и звездах, математике, физике, химии, классификации медицинских препаратов. Многие идеи Бируни намного опередили свое время: утверждение об огненной природе Солнца и звезд, гелиоцентрическая система мира, существование силы тяготения.

Аль-Фергани Аль-Фергани принадлежит к плеяде блестящих исследователей, сделавших эпохальные открытия во время работы в знаменитом «Доме мудрости», основанном в Багдаде в IX в. Академия собирала под своей крышей для совместных исследований, обсуждения идей и обмена опытом ученых мужей, составивших гордость истории Узбекистана. Аль-Фергани плодотворно работал в области астрономии, математики и географии. Его авторству принадлежит доказательство шарообразной формы Земли, установление точек зимнего и летнего солнцестояния и открытие пятен на поверхности Солнца. Разработанный ученым прибор для предсказания паводков на Ниле не утратил актуальности до настоящего времени.

Улугбек оперировал в астрономических расчетах 42 значными числами. Я это слышал от моего отца в детстве. Миф это или правда? Как он считал? У него не было же компьютеров. Правда он был правителем и мог заставить считать с такой точностью своих учеников. Ученики у него точно были.

Сольтание — 27 октября 1449, Самарканд) — среднеазиатский государственный деятель, правитель тюркской державы Тимуридов, сын Шахруха, внук Тамерлана. Известен как выдающийся математик, астроном, просветитель и поэт своего времени, также интересовался историей и поэзией. Основал одну из важнейших обсерваторий средневековья.

Аль Хорезми ввел понятия алгоритма и алгебры.

среднеазиатский учёный IX века, математик, астроном, географ и историк. Благодаря ему в математике появились термины «алгоритм» и «алгебра». Сведений о жизни учёного сохранилось крайне мало. Родился предположительно в Хиве в 783 году.

Авиценна или Ивн Сина делал опепации на мозге.

Husein ibn ‘Abdallāh ibn Sīnā), известный на Западе как Авице́нна (Афшана близ Бухары, 980 года — Хамадан, 18 июня 1037) — средневековый персидский учёный, философ и врач, представитель восточного аристотелизма. Был придворным врачом саманидских эмиров и дайлемитских султанов, некоторое время был визирем в Хамадане.

Зоро астризм

Зороастризм — очень древняя религия, названная по имени своего основателя пророка Заратуштры. Греки считали Заратуштру мудрецом-астрологом и переименовали этого человека в Зороастра (от греч. «астрон» — «звезда»), а его вероучение назвали зороастризмом.

названная по имени своего основателя пророка Заратуштры.

Считается, что это самая древняя религия и ей 7000 лет.

Другие возможные темы обсужденй:

- Воспоминания о будущем;

- Поиски Внеземных цивилизаций:

- Краткая история Ислама;

- Пруссы, западные славяне?

- История Александра Македонского;

- Сверх-Долгожители Долины Хунза;

- Языки программированния, включая Haskell, самый сложный - язык для гениев;

- История Компьютеров;

- Построение Исккусственного Интеллекта;

- Язык Тела, Как распознать Ложь?

- Шахиматы;

- Спортивные единоборства, Бокс, Карате, Айкидо, Самбо, Русобой;

- Юмор, в пространстве и времени;

- История жанров в литературе;

- Мастер и Маргарита Булгакова;

- Собачье сердце Булгакова;

- Лолита Набокова;

***

Это на вскидку. А там посмотрим.

P.S. Я уезжаю на пару недель. Там будет мало интернета, но много песка и моря.

Так, что посты начнутся через пару недель.

Обращение ко всем друзьям.

Если есть идеи о чем хотелось бы поговорить, предлагайте.

Или сами делайте посты или делиьтесь идеями. Будем работать вместе.

Хотелось бы двигаться вперед. Раньше, во времена Ефремова, мы бы сказали, к Великому Кольцу.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Блог 32. Размеры Черных Дыр

Заметки на полях

***

РАЗМЕРЫ ЧЕРНЫХ ДЫР

(*) Смотреть надо под увеличением. Наименее массивная черная дыра на сегодняшний лень.

(*) Масса ее в 5 раз больше солнца. Размером с город Лондон.

(*)

Земля

HLX-1 возможно является остатком карликовой галактики после галактического столкновения с ESO 243-49

(*)

Солнце

Стрелец A* — компактный радиоисточник, находящийся в центре Млечного Пути, входит в состав радиоисточника Стрелец А. Излучает также в инфракрасном... Расстояние 25 900 ± 1 400 св. лет (7 940 ± 420 пк). Созвездие: Стрелец. Тип: радиоисточник

Сверхмассивная черная дыра.

Масса центрального объекта — 4,31·106M, где М - масса Солнца.

UY Scuti. Крупнейшая известная звезда.

Мессье 60 или же M60, также известный как NGC 4649, является эллиптическая галактика примерно 57 миллион световых лет прочь в экваториальный созвездие из Дева. ... Галерея. Arp 116 состоит из гигантской эллиптической галактики, известной как Мессье 60, и гораздо меньшей спиральной галактики NGC 4647.

(*)

Мессье 87 (Дева А, NGC 4486) – сверхгигантская эллиптическая галактика, удаленная на 53.5 миллионов световых лет. Занимает место в созвездии Девы, а по видимой величине достигает 9.59. Площадь – 7.2 х 6.8 угловых минут (120000 световых лет). Описание M87 в каталоге Мессье: 18 марта 1781 года. Беззвездная туманность в созвездии Девы

(*)

Холмберг 15А

Она имеет массу в 40 миллиардов солнечных и считается абсолютным рекордсменом среди черных дыр, обнаруженных на сегодня.

Открытый объект относится к классу ультрамассивных черных дыр и находится в центре галактики под названием Holmberg 15A. Это эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии около 700 миллионов световых лет от Земли

(*)

Сейчас чёрная дыра Ton 618 считается самой огромной чёрной дырой во Вселенной. Её масса – 66 миллиардов солнечных масс, а диаметр – 400 триллионов километров! Предполагается, что у квазара TON 618 имеется аккреционный диск горячего газа, вращающегося вокруг гигантской чёрной дыры в центре галактики. Галактика, в середине которой находится квазар, не видна с Земли из-за яркости самого квазара.

(*)

***

P.S. Следующий пост хотел ьы посвятить моим друзьяи здесь. Я ВАС ВСЕХ очень люблю. И тем, кого уже знаю, более или менее, выдам по первое число! По печеньке то есть. :)))

Хотелось бы двигаться вперед. Раньше, во времена Ефремова, мы бы сказали, к Великому Кольцу.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Блог 33. Темы будущих топиков, Предлагайте свое.

Статья.

***

Эпиграф

"Если бы делать было бы так же легко, как знать, что надо делать, мир был бы уже раем".

Вильям Шекспир (Вольный перевод)

***

Темы будущих топиков, Голосуйте, Предлагайте свое.

N.B. Я понимаю, что вы все очень занятые люди.

Мы можем не заниматься ерундой с набиранием топиками балов. А просто оставим все как было. Я буду продолжать выпускать статьи, и попробую учитытывать интересы и пожелания всех участников дисскусии.

Через пару недель, даст бог, приступим к обсуждению тем, в очередности, по которой они наберут больше всего очков от всех участников обсуждения. Я смогу иногда подключасться по вечерам (моим вечерам) - Atlantic Standart Time. На 9 часов позади Московского Времени.

Если Кто-предложит свое, присвойте этому новому топику имя и порядковый номер. Я попробую следить, если смогу.

Будем, смотреть, что вам более интересно.

Будущие темы обсужденй:

Голосуйте, Предлагайте свое.

N.B. Здесь не хронологическая последовательность, а просто список мыслей, как они приходили на ум.

******

1.- Греческие ученые и философы и математики (несколько частей);

2.- Римские философы и математики;

3.- История Рима от Латии до Romulusa (последний имератор Западного Рима), кратко, по основным фигурам,типа Цезарь, Нерон, Марк Авелий, Константин, Калигула, Ромулус и т.д. Большая серия статей;

4.- Коффуций и его философия;

5.- Картины японского художника Хокусая; (я был в его музее. Будет много фоток), вообщя я привез из японии 3000 фотографий;

6.- Восточная средневековая наука и философия, Улугбек, Бируни, Ал Хорезми, Авиценна;

7.- Поэзия и философия востока Омар Хаям, Фердоуси;

8.- Скандинавский эпос и небесный пантеон Одина. Город Асгагрд;

9.- Финский эпос. Калевала;

10.- Индуизм;

11.- Санскрит;

12.- Махабхарата;

13.- Легендарные Этруски;

14.- Аттила и Ханны;

15.- Чингиз Хан;

16.- Владимир и крещение Руси;

17.- Александр Невский;

18.- Даниил Галицкий;

19.- Теория струн;

20.- Теория относительности;

21 - Танглинг злементарных частиц;

22.- Темная сатерия и Темная энергия;

23. - Николай Лобачевский;

24.- Воспоминания о будущем;

25.- Чудесные рисунки Нади Рушевой;

26.- Поиски Внеземных цивилизаций:

27.- Краткая история Ислама;

28.- Пруссы, западные славяне?

29.- История Александра Македонского;

30.- Сверх-Долгожители Долины Хунза;

31.- Языки программированния, включая Haskell, самый сложный - язык для гениев;

32.- История Компьютеров;

33.- Построение Исккусственного Интеллекта;

34.-Язык Тела, Как распознать Ложь?

35.- Шахматы; Японские шашки ГО;

36.- Спортивные единоборства, Бокс, Карате, Айкидо, Самбо, Русобой;

37.- Юмор, в пространстве и времени;

38.- История жанров в литературе;

39.- Мастер и Маргарита Булгакова;

40.- Собачье сердце Булгакова;

41.- Лолита Набокова;

42.- Секс, все его многообразие, во времени и пространстве;

43.- Проституция, все ее виды, включая политическую, как Ленин говорил;

44.- Синтолизм и Будизм;

45.- Карма;

46.- Божественная комедия Данте;

ЕЩЕ ТЕМЫ.

47.- Клеопатра, Антоний, Цезарь.

48. - Юрий Кнозоров, русский лингвист, который расшифровал язык майя.

49. -Русские фермопилы.

50. -Классики о патриотизме и не только.

Короче мы здесь делаем свою маленькую версию Британской Энциклопедии.

Многие темы мне хорошо знакомы и их мы будем делать раз или два в день.

В вот в некоторые темы мне надо очень серьезно вникать. Это темная материя/энергия и теория струн и наверное, еще много чего.

Я понимаю, что вы все очень занятые люди.

Мы можем не заниматься ерундой с набиранием топиками баллов. А просто оставим все как было. Я буду продолжать выпускать статьи, и попробую учитытывать интересы и пожелания всех участников дисскусии.

P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Блог 34. Темная Материя и Темная Энергия

***

Статья

***

Эпиграф:

"Тёмную материю можно охарактеризовать всего двумя словами: «вездесущая» и «неуловимая». Если вспоминать школьный курс физики, то можно припомнить, что видов взаимодействия (по крайней мере, нам известных) существует всего четыре — гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое."

ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ И ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ

Темная материя

Вся материя, которую мы можем видеть и понимать, включая звезды, планеты и атомы, составляют менее 5% Вселенной. Более 95% нашей Вселенной состоит из тёмной энергии (70%) и тёмной материи (25%), ни одну из которых мы не понимаем, и обе невидимы. Тем не менее, несмотря на их таинственную природу, у нас есть доказательства их существования и важности. Что мы знаем об этих тёмных, захватывающих аспектах нашей Вселенной?

Млечный путь вращается так быстро, что её звезды должны были бы разбросаны повсюду, так как всё, что мы можем видеть вокруг нас, имеет только 10% гравитации, необходимой для удержания звёзд на своих орбитах. Галактики и сверхскопления становятся возможными благодаря дополнительной гравитации тёмной материи — материи, которая не испускает и не отражает свет. Концентрации тёмной материи, однако, искривляют свет, проходящий поблизости. Мы также знаем, что она медленная и тяжелая, так как она должна быть холодной либо медленной, чтобы гравитационно объединить галактики и кластеры.

Существует несколько объяснений того, что может быть причиной этого явления. Тёмная материя может состоять из частиц. Наша барионная материя состоит из частиц (протоны, нейтроны, электроны), которые мы уже обнаружили, но частицы тёмной материи трудно обнаружить, потому что они не взаимодействуют со светом. Такими частицами могут быть странные и экзотические новые частицы, которые никоим образом не взаимодействуют со светом и материей или частицы с какими-то новыми свойствами, что это выходит за рамки нашего нынешнего понимания физики. В теории струн уже есть некоторые частицы, которые могли бы объяснить тёмную материю — вимпы, аксионы или нейтралино, но нам нужно сначала обнаружить их, чтобы подтвердить эту теорию. Другое решение говорит о том, что мы не пропускаем барионную материю, необходимую для обеспечения гравитации для структуры Вселенной, но вместо этого гравитация действует по-разному на более массивные объекты, такие как галактики и сверхскопления. Но это решение включало бы признание того, что Общая теория относительности Эйнштейна ошибочна, хотя эта теория прошла многочисленные проверки с момента её появления. Это также означает, что мы имеем недостаточное или неправильное понимание физики элементарных частиц. Одно из наиболее креативных, но всё же возможных объяснений тёмной материи говорит о том, что мы находимся на одном уровне существования, но что есть и другой уровень, который находится всего в нескольких дюймах от нас. Поскольку свет путешествует под этой вселенной, некоторые объекты внутри неё будут невидимы. Однако, поскольку гравитация — это не что иное, как искривление пространства, если пространство между двумя плоскостями даже немного согнуто, гравитационные силы могут перемещаться поперек. Внезапно мы получаем точное описание тёмной материи — невидимой массы, имеющей гравитацию. Это своеобразное явление не может быть ничем иным, как обычной материей, но из другого измерения. Мы также знаем то, чем не является тёмная материя. Это не антиматерия, так как антиматерия производит уникальные гамма-лучи, как только она вступает в контакт с нормальным веществом. Это также не скопления обычной материи, так как тогда она будет излучать частицы, которые мы могли бы обнаружить, и, наконец, это не чёрная дыра, так как чёрные дыры компактны, а тёмная материя, похоже, рассеяна повсюду во Вселенной.

Темная Энергия

Если тёмная материя кажется странной, то всё становится ещё более запутанным, когда мы добираемся до тёмной энергии.

Эйнштейн предсказал расширение Вселенной (скорость, которую мы теперь называем постоянной Хаббла и которая присутствовала в уравнениях общей теории относительности), но современные измерения показывают более высокую скорость, чем предсказал Эйнштейн. До того, как были сделаны эти измерения, считалось, что расширение Вселенной замедлится, и она в конечном итоге схлопнется снова в себя, но теперь наиболее вероятным результатом является то, что наша Вселенная будет продолжать расширяться всегда, что в конечном итоге приведет к так называемой тепловой смерти.

Это непрерывное ускорение Вселенной происходит благодаря тёмной энергии — отталкивающей силе, которая действует противоположным образом, чем тёмная материя, заставляя Вселенную расширяться, а не объединяться в организованные структуры. Это свойство, которое, по-видимому, является частью пустого пространства, а эта энергия более сильная и более концентрированная, чем всё остальное во Вселенной. Если это свойство пустого пространства, это означает, что пустое пространство — это не ничто, а что-то.

Нет никакого способа обнаружить или измерить тёмную энергию, но мы можем принять к сведению последствия её действия.

Как уже говорилось ранее, наиболее вероятным концом Вселенной является Тепловая смерть — расширение, приводящее к превращению вещества в излучение и остановке всех процессов во Вселенной спустя огромное количество времени. Эта Тепловая смерть является результатом продолжающегося расширения, вызванного тёмной энергией и отсутствием материи, необходимой для противодействия этому расширению. Но такая недостаточно плотная вселенная должна иметь очень странную форму. Вместо этого наша Вселенная почти совершенно плоская, что может быть возможно только благодаря притоку новой энергии во всем пространстве.

Возможные формы для Вселенной.

Согласно Общей теории относительности, энергия или масса искривляют пространство-время. Используем наглядный пример, чтобы лучше понять, как работает тёмная энергия.

Внутри резервуара под давлением быстро движущиеся частицы давят на его стенки. Это, однако, не механизм тёмной энергии, поскольку он имеет место только в том случае, если существует разность давлений между двумя областями. В примере с резервуаром снаружи есть меньшее давление, чем внутри, но у Вселенной нет этой проблемы — давление почти везде одинаково.

Тёмная энергия, как было показано, имеет отрицательное давление, давление, которое тянет внутрь. Но это вызывает удивительное противоречие, учитывая влияние тёмной энергии, вызывающее расширение Вселенной! Это происходит потому, что отрицательное давление не оказывает прямого влияния на гладкую вселенную, но оно вызывает релятивистское расширение, приводящее к антигравитации, доказанной математическими уравнениями.

Так откуда же берётся вся эта энергия? Мы не знаем. Может, ниоткуда. Закон сохранения энергии не применяется ко Вселенной, которая постоянно расширяется, так как общая теория относительности утверждает, что энергия может быть навсегда потеряна и получена из ничего.

Другие теории предполагают, что тёмная энергия — это неизвестная энергетическая жидкость или поле, которое каким-то образом оказывает противоположный эффект, чем нормальная энергия и материя. Возможно, это спонтанные частицы, которые приходят из ничего и возвращаются в ничто.

Мы не знаем, но мы продолжаем изучать таинственную тёмную материю и тёмную энергию, потому что они являются ключом к пониманию нашей Вселенной и ее будущего.

Опять о Темной материи

Тёмная мате́рия в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии. Понятие тёмной материи введеноПерейти к разделу «#История» для теоретического объяснения проблемы скрытой массы в эффектах аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик и гравитационного линзирования (в них задействовано вещество, масса которого намного превышает массу обычной видимой материи); среди прочих предложенныхПерейти к разделу «#Альтернативные теории» оно наиболее удовлетворительно.

Состав Вселенной по данным WMAP, используемым в рамках модели Лямбда CDM Состав и природа тёмной материи на настоящий момент неизвестны. В рамках общепринятой космологической модели наиболее вероятной считается модель холодной тёмной материиПерейти к разделу «#Холодная тёмная материя». Наиболее вероятные кандидаты на роль частиц тёмной материи — вимпыПерейти к разделу «#Суперсимметричные частицы». Несмотря на активные поиски, экспериментально они пока не обнаруженыПерейти к разделу «#Физическое обнаружение гипотетических частиц тёмной материи».

Согласно опубликованным в марте 2013 года данным наблюдений космической обсерватории «Планк», интерпретированным с учётом стандартной космологической модели Лямбда-CDM, общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит на 4,9 % из обычной (барионной) материи, на 26,8 % из тёмной материи и на 68,3 % из тёмной энергии. Таким образом, Вселенная на 95,1 % состоит из тёмной материи и тёмной энергии.

Давайте на минуту отвлечемся от темной знергии материи и посмотрим, какие виды энергий известны на сегодня в физике, а также вспомним о расширяющейся Вселенной.

ВИДЫ ЭНЕРГИИ

1. Механическая

В физике механи́ческая эне́ргия описывает сумму потенциальной и кинетической энергий, имеющихся в компонентах механической системы. Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, способность совершать механическую работу; это энергия движения и сопровождающего его взаимодействия.

- Потенциальная

Потенциа́льная эне́ргия U({\vec r}) — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в поле консервативных сил.

Потенциальная энергия зависит от положения материальных точек, составляющих систему, и характеризует работу, совершаемую полем при их перемещении. Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы и описывающая взаимодействие элементов системы.

Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином. Единицей измерения потенциальной энергии в Международной системе единиц (СИ) является джоуль, а в системе СГС — эрг.

- Кинетическая

Кинети́ческая эне́ргия — скалярная функция, являющаяся мерой движения материальных точек, образующих рассматриваемую механическую систему, и зависящая только от масс и модулей скоростей этих точек. Работа всех сил, действующих на материальную точку при её перемещении, идёт на приращение кинетической энергии.

2. Внутренняя

Вну́тренняя эне́ргия — принятое в физике сплошных сред, термодинамике и статистической физике название для той части полной энергии термодинамической системы, которая не зависит от выбора системы отсчета и которая в рамках рассматриваемой задачи может изменяться. То есть для равновесных процессов в системе отсчета, относительно которой центр масс рассматриваемого макроскопического объекта покоится, изменения полной и внутренней энергии всегда совпадают. Перечень составных частей полной энергии, входящих во внутреннюю энергию, непостоянен и зависит от решаемой задачи. Иначе говоря, внутренняя энергия — это не специфический вид энергии, а совокупность тех изменяемых составных частей полной энергии системы, которые следует учитывать в конкретной ситуации.

Внутренняя энергия как специфическое для термических систем понятие, а не просто как термин для обозначения изменяемой части полной энергии, нужна постольку, поскольку с её помощью в физику вводят новые величины: термические (температура и энтропия) и химические (химические потенциалы и массы составляющих систему веществ).

Деление полной энергии системы на потенциальную, кинетическую, внутреннюю и т. д. зависит от формальных определений этих понятий и поэтому достаточно условно[K 1][K 2]. Так, иногда во внутреннюю энергию не включают потенциальную энергию, связанную с полями внешних сил. Важно, что правильность получаемых при решении конкретной задачи результатов зависит от корректности составления уравнения энергетического баланса, а не от терминологических нюансов.

Воспринимаемые органами чувств человека нагрев или охлаждение макроскопического объекта при прочих равных условиях (например, при постоянстве давления) есть проявления изменения внутренней энергии этого объекта: при повышении температуры внутренняя энергия системы увеличивается, а при понижении температуры — уменьшается. Обратное неверно: постоянство температуры объекта не означает неизменность его внутренней энергии (например, температура системы неизменна при фазовых переходах первого рода — плавлении, кипении и др.).

3. Электромагнитная

Эне́ргия электромагни́тного по́ля — энергия, заключенная в электромагнитном поле. Сюда же относятся частные случаи чистого электрического и чистого магнитного поля.

- Электрическая

Электрическое поле (иногда E-field) — это физическое поле, которое окружает каждый электрический заряд и оказывает силовое воздействие на все другие заряды, притягивая или отталкивая их. Электрические поля возникают из-за электрических зарядов или из изменяющихся во времени магнитных полей. Электрические и магнитные поля рассматриваются как проявления более общего электромагнитного поля, которое является проявлением одной из четырёх фундаментальных взаимодействий (электромагнитное) природы.

Электрические поля важны во многих областях физики и используются практически в электротехнике. Например, в атомной физике и химии электрическое поле — это сила удерживающая атомное ядро и электроны вместе в атомах. Эта сила отвечает за химические связи между атомами, в результате которых образуются молекулы.

Другие применения электрических полей включают обнаружение движения посредством ёмкостных методов и растущее число диагностических и терапевтических медицинских применений.

Электрическое поле математически определяется как векторное поле, которое связывает с каждой точкой в пространстве силу (электростатическую или кулоновскую) на единицу заряда, приложенную к бесконечно малому положительному пробному заряду, покоящемуся в этой точке. В системе СИ единица измерения электрического поля: вольт на метр (В / м), в точности эквивалентна ньютону на кулон (N / C).

- Магнитная

Магни́тное по́ле — поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.

Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах (и магнитными моментами других частиц, что обычно проявляется в существенно меньшей степени) (постоянные магниты).

Кроме этого, оно возникает в результате изменения во времени электрического поля.

Основной количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции \mathbf {B} (вектор индукции магнитного поля). С математической точки зрения, магнитное поле описывается векторным полем {\mathbf {B}}={\mathbf {B}}(x,y,z), заданным в каждой точке пространства.

Вместо магнитной индукции, для описания магнитного поля можно использовать ещё одну фундаментальную величину, тесно с ней взаимосвязанную - векторный потенциал.

Нередко в литературе в качестве основной характеристики магнитного поля в вакууме (то есть в отсутствие вещества) выбирают не вектор магнитной индукции {\mathbf {B}}, а вектор напряжённости магнитного поля \mathbf {H} , что формально можно сделать, так как в вакууме эти два вектора совпадают; однако в магнитной среде вектор \mathbf {H} не несёт уже того же физического смысла, являясь важной, но всё же вспомогательной величиной. Поэтому при формальной эквивалентности обоих подходов для вакуума, с систематической точки зрения следует считать основной характеристикой магнитного поля именно {\mathbf {B}}.

Магнитное поле можно назвать особым видом материи, посредством которой осуществляется между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом

3. Химическая

Химическая энергия — потенциал вещества трансформируется в химической реакции или трансформирует другие вещества.

Создание или разрушение химических связей происходит с выделением (экзотермическая реакция) или поглощением (эндотермическая реакция) энергии. В популярной литературе под термином химическая энергия чаще всего подразумевают энергию, которую вещество или смесь веществ выделила в результате экзотермической реакции.

В химической термодинамике используется термин химический потенциал.

В более узком смысле химическая энергия, получаемая при сгорании топлива, называется удельная теплота сгорания.

4. Ядерная

Я́дерная эне́ргия (а́томная эне́ргия) — энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях и радиоактивном распаде.

В природе ядерная энергия выделяется в звёздах, а человеком применяется, в основном, в ядерном оружии и ядерной энергетике, в частности, на атомных электростанциях.

5. Гравитационная

Гравитациóнная энéргия — потенциальная энергия системы тел (частиц), обусловленная их взаимным гравитационным тяготением. Гравитациóнно-свя́занная систéма — система, в которой гравитационная энергия больше суммы всех остальных видов энергий (помимо энергии покоя).

Общепринята шкала, согласно которой для любой системы тел, находящихся на конечных расстояниях, гравитационная энергия отрицательна, а для бесконечно удалённых, то есть для гравитационно не взаимодействующих тел, гравитационная энергия равна нулю. Полная энергия системы, равная сумме гравитационной и кинетической энергии, постоянна. Для изолированной системы гравитационная энергия является энергией связи. Системы с положительной полной энергией не могут быть стационарными.

Гравитационная энергия играет очень важную роль на заключительных этапах эволюции звёзд, при их превращении в нейтронные звёзды и сверхновые.

6. Вакуума

Нулевы́е колебáния — флуктуации квантовой системы в основном состоянии, наинизшем по энергии, обязанные своим существованием принципу неопределённости.

Впервые были обнаружены при квантовании гармонических осцилляторов, и обычно термин используется по отношению к системам, представимым как их совокупность, например, к свободным квантовым полям. Различают нулевые колебания вакуума и нулевые колебания атомов конденсированной среды, устанавливающиеся после «выморожения» нормальных тепловых колебаний кристаллической решётки. Таким образом, энергия нулевых колебаний есть не что иное, как энергия основного состояния системы

Гипотетические виды энергии:

7.Тёмная

Пспомном о теории ускоряющейся Вселенной, прежде, чем будем говорить о Темной Энергии.

Ускоряющаяся Вселенная Ускорение расширения Вселенной — обнаруженное в конце 1990-х годов уменьшение блеска экстремально удалённых «стандартных свечей» (сверхновых типа Ia), интерпретированное как ускорение расширения Вселенной. Расстояния до других галактик определяются измерением их красного смещения. По закону Хаббла, величина красного смещения света удалённых галактик прямо пропорциональна расстоянию до этих галактик. Соотношение между расстоянием и величиной красного смещения называется параметром Хаббла (или, не совсем точно, постоянной Хаббла).

Однако, само значение параметра Хаббла требуется сначала каким-нибудь способом установить, а для этого нужно измерить значения красного смещения для галактик, расстояния до которых уже вычислены другими методами. Для этого в астрономии применяются «стандартные свечи», то есть объекты, светимость которых известна. Лучшим типом «стандартной свечи» для космологических наблюдений являются сверхновые звёзды типа Ia. Они обладают очень высокой яркостью и вспыхивают только тогда, когда масса старой звезды типа «белый карлик» достигает предела Чандрасекара, значение которого известно с высокой точностью. Следовательно, все вспыхивающие сверхновые типа Ia, находящиеся на одинаковом расстоянии, должны иметь почти одинаковую наблюдаемую яркость; при этом желательно делать поправки на вращение и состав исходной звезды. Сравнивая наблюдаемую яркость сверхновых в разных галактиках, можно определить расстояния до этих галактик.

И снова о Тёмной эне́ргии

N.B. Не следует путать с темной материей.

Темная энергия. (англ. dark energy) в космологии — гипотетический вид энергии, введённый в математическую модель Вселенной для объяснения наблюдаемого её расширения с ускорением.

Существует три варианта объяснения сущности тёмной энергии:

тёмная энергия есть космологическая константа — неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство Вселенной (другими словами, постулируется ненулевая энергия и давление вакуума);

Тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.

тёмная энергия есть модифицированная гравитация на расстояниях порядка размера видимой части Вселенной.

По состоянию на 2020 год надёжные наблюдательные данные, такие как измерения реликтового излучения, подтверждают существование тёмной энергии, Модель Лямбда-CDM принимается в космологии как стандартная.

Окончательный выбор между вариантами требует очень длительных и высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Темпы расширения Вселенной описываются космологическим уравнением состояния. Разрешение уравнения состояния для тёмной энергии является одной из самых насущных задач современной наблюдательной космологии.

Согласно опубликованным в марте 2013 года данным наблюдений космической обсерватории «Планк», общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит из тёмной энергии на 68,3 % и тёмной материи на 26,8 %.

Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность и не взаимодействует сколько-нибудь заметно с обычной материей посредством известных фундаментальных типов.

взаимодействия — за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии невелика (порядка 10−29 г/см³), её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом. Тёмная энергия может оказывать такое глубокое влияние на Вселенную (составляя 70 % всей энергии) только потому, что она однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство.

***

Самое простое объяснение заключается в том, что тёмная энергия — это просто «стоимость существования пространства»: то есть любой объём пространства имеет некую фундаментальную, неотъемлемо присущую ему энергию. Её ещё иногда называют энергией вакуума, поскольку она является энергетической плотностью чистого вакуума. Это и есть космологическая постоянная, иногда называемая «лямбда-член» (от названия греческой буквы \Lambda , используемой для её обозначения в уравнениях общей теории относительности)[7]. Введение космологической константы в стандартную космологическую модель, основанную на метрике Фридмана — Лемэтра — Робертсона — Уокера, привело к появлению современной модели космологии, известной как лямбда-CDM модель. Эта модель хорошо соответствует имеющимся космологическим наблюдениям.

***

P.S. В статье были использованы фрагменты Wiki и великолепной статьи Сергея Сазанова в "Space Review", с одноименным названием.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Блог 35. Темная материя на пальцах

Статья

***

Темная материя на пальцах

***

эпиграф Вихри враждебные веют над нами, Темные силы нас злобно гнетут. Варшавянка

Что такое темная материя? Ответ ниже. Сразу начну со спойлера — сегодня, темная материя это не что иное, как ошибка в уравнениях Эйнштейна. Мы, человечество, не знаем наверняка, что такое темная материя и существует ли она вообще, мы можем только сказать, что предсказания формул Эйнштейна и наблюдаемая действительность расходятся.

Теперь подробнее. 400 лет назад Ньютон придумал теорию гравитации, где на тела, обладающие массой, действовала сила , которая заставляла тела притягиваться пропорционально их массе и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Что это за сила, откуда берется и как действует, великий ученый так и не объяснил ( в чем сила, Исаак? ) Просто действует, и просто притягиваются, все. Если что, вот формула, как это происходит. А почему? Да, кто ж его знает, почему...

Гравитация по Ньютону

Через 300 лет Эйнштейн сказал, что нет никакой силы вовсе. Масса гнет пространство–время вокруг себя, и предметы начинают притягиваться и вообще двигаться криво, потому что само пространство–время получилось такое кривое, и телам некуда деваться. В какую сторону пространство кривое, туда предмет и движется. А почему он, кстати, вообще движется, а не успокоится на месте в этом кривом пространстве? Так потому, что не просто пространство, а пространство–же–время! Время никогда не останавливается, время всегда идет вперед, отчего в пространстве–времени невозможно стоять на месте, приходится двигаться с ним в ногу, как минимум со скоростью одна минута в минуту, а если повезет и тебя кто–то толкнул (а как иначе в невесомости?), то можно и по пространству начать перемещаться, забрав чуточку движения у скорости времени . Как и почему движение в пространстве всегда происходит как бы у скорости времени взаймы , читайте статью "Специальная Теория Относительности на пальцах™" .

Гравитация по Эйнштейну Теория Эйнштейна лучше, чем у Ньютона не только потому, что она более новая и дает объяснение, что такое гравитационная сила, точнее объясняет, почему сила больше не нужна . Самое главное, что хотя в целом они весьма схожи и в 99% выдают одинаковые предсказания, которые можно проверить экспериментом, существует все–таки 1% расхождений (процентная разбивка весьма условна и субъективна), где теория Ньютона лажает и предсказывает то, чего мы не наблюдаем в окружающей Вселенной. Или не предсказывает того, что наблюдаем. То есть теория Эйнштейна лучше потому, что она более точно описывает поведение природы, особенно если брать всяческие экстремальные ее проявления, вроде взрывов сверхновых и поведения черных дыр, когда скорости движения тел приближаются к световым, а массы к звездным.

Можно сказать, что теория Ньютона хорошо применима для объяснения поведения яблок, падающих на землю, и ракет, вращающихся вокруг планеты, но если переходить на большие масштабы, если пытаться объяснить, как себя ведут звезды и звездные системы — тут без поправок Эйнштейна никак. Однако, если не тормозить и забраться еще выше по шкале масштаба, наблюдая за поведением звезд в галактике или самих галактик в галактических скоплениях, начинает давать маху уже теория Эйнштейна.

И это не вчера стало известно. Экспериментальные подтверждения теории гравитации Эйнштейна (а ее название, собственно, Теория Относительности) начали появляться в начале XX века, хотя некоторые аспекты продолжают находить подтверждение в начале века XXI, например см. статью "Гравитационные волны на пальцах™" . Но и нестыковки стали вылезать почти сразу, еще в 30х годах прошлого столетия.

Началось с того, что ученые измерили скорость вращения звезд в галактике. В любой галактике звезды вращаются вокруг ее центра примерно так же, как планеты вращаются вокруг Солнца. Есть небольшие нюансы, но идея в целом та же самая. Мы знаем, что чем дальше планета от Солнца, тем дольше период ее вращения, тем больше времени занимает у планеты завершить круг (точнее эллипс) по орбите, тем длиннее планетарный год. Меркурий тратит на один оборот вокруг Солнца 88 земных суток, Венера — 224, на Земле год длится ровно год (что логично) или примерно 365 суток, у Марса 687 суток, год на Юпитере тянется 12 земных лет, на Сатурне почти 30 лет и так далее. Зависимость не линейная, там на самом деле корень из радиуса орбиты, но вполне четкая.

Так или примерно так вращаются планеты в Солнечной Системе

Линк на анимацию

https://avatars.mds.yandex.net/get-snippets_images/1549094/rth58953febf22c653a3e8be81144da6710/orig

В галактиках все не так. Звезды вокруг самого центра любой галактики, включая нашу, вращаются быстро–быстро, но с определенного расстояния от центра скорость вращения становится постоянной, и больше не падает, то есть галактика вращается практически как единое целое, вся сразу.

Это наша Milky way, Млечный Путь.

А так звезды в галактикеПричем такое происходит не только в масштабе галактики, но и сами галактики вращаются друг вокруг друга, да и вообще кучкуются в скопления и сверхскопления не так, как им предписывает Эйнштейн.

И тут у науки возникают два пути. Либо признать, что формулы Эйнштейна не верны, точнее не полны, они хорошо работают на масштабах звездных систем, но ошибаются и нуждаются в дополнительных уточнениях на масштабе галактик и скоплений галактик (как формулы Ньютона хорошо работают на планете Земля, но уже в границах Солнечной Системы требуют уточнения Эйнштейна), либо заявить, что формулы у Эйнштейна правильные, но мы не учитываем всех факторов. Что кроме видимой материи, которая участвует в расчетах (ее называют обычной, или по–научному барионной материей ), в природе якобы существует еще и невидимая (ага, темная , вот она!) материя, из–за влияния которой и происходят расхождения между формулой и наблюдением. Причем "темная" это просто слово. Она не только темная , потому что сама не излучает света и ее не видно в темноте космоса, она абсолютно и полностью невидимая и прозрачная. Темная материя совершенно не взаимодействует со светом, да и вообще с любыми электромагнитными волнами, и если посветить на нее фонариком, то луч не отразится и пройдет насквозь, а материя останется полностью невидимой. Мало того, эту материю еще и поймать нельзя, она пройдет сквозь руку или рука сквозь нее (что равнозначно), ее невозможно схватить и потрогать.

На Земле такой материи до сих пор не обнаружено, мы никогда ее не видели и не щупали, ибо нельзя. А в космосе — навалом. Чтобы формулы работали, темной материи в космосе должно быть в пять раз(!) больше, чем обычной, барионной, из которой состоят все звезды, туманности, планеты и облака межзвездного газа.

Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, не так ли? Ну, явно же, ученые опять облажались со своими расчетами, и айда выдумывать всякие несуществующие, невидимые и неосязаемые материи, вместо того, чтобы честно признать — мы тупые и формулы наши фуфло.

Но давайте по порядку. С тридцатых годов прошлого столетия, когда появились первые признаки расхождения результатов теории и непосредственных наблюдений, работа ученых пошла по двум указанным направлениям. Либо найти ошибку в расчетах Эйнштейна, уточнить его Теорию Относительности, например добавив в формулы новых параметров и констант, или даже полностью выкинуть на мороз и придумать новую с нуля, либо признать, что темная материя действительно существует и попытаться ее обнаружить какими–то хитрыми косвенными способами, хотя бы предсказать из чего она может состоять и какими параметрами обладать.

Для начала посмотрим, что удалось сделать в направлении улучшения, обновления, или полного искоренения Теории Относительности. Честно говоря, удалось не много. Например потому, что абсолютно все научные эксперименты, которые проводились в течение целого столетия в пределах Солнечной Системы, подтверждают математические выкладки Теории Относительности. Скажу то же самое, только наоборот — за целый век не было проведено ни одного научного эксперимента, который бы указывал на нарушение законов Теории Относительности в нашей Солнечной Системе. То есть где–то там, в скоплениях далеких галактик или на горизонтах событий черных дыр (а особенно в их сингулярностях) Теория Относительности скорее всего нарушается или каким–то образом получает новые уточняющие коэффициенты, но все, что мы можем протестировать вот прям здесь и сейчас — абсолютно все указывает, что в границах применимости Теория Относительности работает как часы. И искривления лучей света (гравитационное линзирование) измеряли, и спутники с прецизионными гироскопами для изучения увлечения инерциальных систем отсчета запускали, и прецессии планетарных орбит наблюдали, и система навигации GPS у нас работает с учетом поправок Теории Относительности, это довольно широкоизвестный даже среди неспециалистов факт. Ну, и недавно обнаруженные гравитационные волны же! Короче, можно самому в википедии глянуть на предсказания общей теории относительности и проведенные по этому поводу эксперименты.

Схема эксперимента Gravity Probe B То есть полностью опровергнуть Теорию Относительности вряд ли получится, слишком много данных по всем фронтам набрано за сто лет наблюдений. От них не отмахнуться, отчего сегодня тех, кто приносит на рассмотрение труды, доказывающие, что Теория Относительности не верна, даже на порог научного института не пускают. Как в позапрошлом веке перестали принимать патенты на построение вечного двигателя. Ни один серьезный ученый просто не станет читать текст, который начинается как–то иначе чем: "Теория Относительности, естественно, в целом верна, но в некоторых особых случаях, на границах применимости, автором предлагается внести следующие уточняющие детали..."

Я, конечно же, утрирую. Никто так не пишет, это подразумевается само собой. В здравом уме сегодня никто не пытается опровергнуть Теорию Относительности, ее пытаются разными способами дополнить или улучшить. Хотя можно, конечно, попытаться создать что–то совсем новое, какую–то совершенно не геометрическую теорию тяготения, но все равно придется включить в себя ТО как частный случай в определенных границах. В основном ратуют, что на огромных расстояниях в формулах Теории Относительности появятся новые коэффициенты, которые неощутимы в масштабах локальной звездной системы и вступают в игру только на галактических просторах.

Этих альтернативных и улучшенных Теорий Относительности напридумывали великое множество. Всех даже перечислять не стану, тут на целый альтернативный пост на пальцах™ потянет, упомяну вскользь несколько штук. Например теория MOND (Модифицированная ньютоновская динамика), хотя уже по названию понятно, что это даже не улучшение Теории Относительности Эйнштейна, а вообще попытка исправить теорию гравитации Ньютона, мол на малых расстояниях гравитация падает согласно квадрату расстояния (как у Ньютона), но чем дальше, тем больше она начинает уменьшаться уже пропорционально просто расстоянию, а не квадрату. Если на эту формулу накрутить всяких релятивистских эффектов, получается "релятивистская MOND", чтобы как у Эйнштейна скорость света тоже в формулах участвовала.

Или например торсионная теория гравитации. Возможно вы слышали уже где–то слово "торсионный", скорее всего в связке "торсионные поля", сейчас коротенько объясню, что это такое. Сегодня фраза "торсионные поля" полностью опошлена и втоптана в грязь любителями астрально путешествовать в пирамидах или заряжать воду и крэмы перед экраном телевизора. Потому что без помощи торсионных полей и тарелки не летают и вода начинает терять память. Хотя изначально это была вполне строгая математическая теория, придуманная серьезным французским ученым Эли Картаном еще в 1922 году, как дополнение к Теории Относительности. Напомню, вся Теория Относительности Эйнштейна, все эти искривления пространства–времени строятся на тензорах, в смысле описываются ими.

Тензор — это многомерный вектор .

Что такое вектор разъяснять не надо? Это такая стрелочка, которая имеет силу (длина стрелочки) и направление (направление, куда стрелочка указывает). Это вектор

А тензор — это когда много–много стрелочек–векторов, и все торчат в разные стороны, плюс все это еще и в 3D.

Причем они торчат из одной (в смысле из каждой) точки и имеют при этом разную длину и направление. Это значит, что в этом месте на точку действует много сил из разных сторон, и ее одновременно тянет вверх с силой 5, направо с силой 12, вперед с силой 3, а результирующая будет как–то под углом ко всем трем. И в каждой точке своя результирующая. Все это наглядно можно представить, если взять деревянный брусок и начать над ним издеваться — сжимать, крутить и растягивать, тогда в нем тензоры напряжений начнутся в полный рост, когда каждую молекулу бруска станет колбасить в разные стороны одновременно. В принципе, с пространством–временем в Теории Относительности как раз это самое и происходит, отчего теория на тензорах и построена. А Эли Картан предположил, что каждая точка бруска (или пространства–времени) не только разными силами в разные направления сжимаема, а может иметь еще одну степень свободы — способна крутиться вокруг своей оси в определенном направлении и с определенной скоростью. В данном случае у нас получаются чуть более сложные, чем у Эйнштейна, формулы, описываемые чуть более сложными, продвинутыми торсионными тензорами . Потому что "торсио" — это кручение по–латыни. Вот и все. Получается чуть более сложная Теория Относительности, теперь и с кручением! Повторюсь, это вполне строгая и логичная математическая теория, со своими километрами формул, еще более замороченных, чем у Эйнштейна, потому что степеней свободы больше. Другое дело, что она оказалась не верна, но не в том смысле, что в ней какие–то ошибки, а в том, что она не описывает наблюдаемые в природе вещи. Ни в одном поставленном эксперименте никаких кручений учеными обнаружено не было, и кручения из тензоров убрали. Это потом уже, когда ученые наигрались и бросили, как неподтвержденную наблюдениями, ее подняли с пола эзотерики, оттерли, перекрасили и давай совать во все щели! Теперь "торсионными полями" объясняют все, что нельзя объяснить как–то иначе: телепатию, летающие тарелки, инновационные нанофильтры и прочее псевдонаучное фричество, да и вполне реальное мошенничество.

Существуют и совсем уже экзотические теории гравитации, пытающиеся трактовать наличие темной материи без участия темной материи как таковой. Например, что Вселенная у нас, в принципе, анизотропная. То есть законы физики в ней действуют неравномерно, здесь в Солнечной Системе у нас одни законы и формулы, а в Туманности Андромеды — другие, ибо само пространство–время, сам вакуум космоса неоднородный, от места к месту он разный, с блекджеком и градиентами.

Как я уже говорил, разных теорий гравитации великое множество, и каждая из них гордится тем, что с помощью своих формул может объяснить то или иное проявление природы, тот или иной экспериментальный факт, а уж безжалостных экспериментов над бедной Вселенной злобные ученые поставили просто безумное количество.

Однако теории, которая бы включила в себя и объяснила сразу ВСЕ существующие наблюдения, у нас так и нет, Теория Относительности продолжает быть лучшей на этом поприще. Как говорится, не лучшее, что самое лучшее, но самое лучшее, что у нас есть. Отчего, возможно, она и с темной материей не ошибается, и та действительно существует во Вселенной, тем более, что кроме неправильного вращения галактик, эта материя косвенно проявляется во многих других наблюдениях.

Hubble extreme deep field

Например, без участия темной материи мы не можем объяснить не только вращение галактик, но и сам факт их наличия. Почему существуют звездные системы, такие как наша Солнечная? Потому что в центре каждой из них находится звезда, которая своим притяжением удерживает планеты на орбитах. А почему существуют галактики? В начале времен, после Большого Взрыва, во Вселенной были только облака водорода и гелия, потом под действием гравитации они стали уплотняться и превращаться в звезды. Но ничего не заставляет звезды кучковаться в галактики, их взаимного притяжения не достаточно. Не будь темной материи, вся Вселенная была бы просто беспорядочной мешаниной звезд, а не как сейчас — островки–галактики, в которых звезд много, и огромные пустоты между ними, где звезд почти нет вообще. Звезды начали формироваться там, где в молодой Вселенной оказалось много обычной материи (облаков водорода), а галактики образовались там, где было много темной материи. Это, конечно, все еще не факт доказательства ее существования, просто во всех компьютерных симуляциях без темной материи у нас получаются вселенные полные звезд, но без галактик.

Или данные гравитационного линзирования, что мы имеем. По теории Эйнштейна наличие в космосе массы должно искривлять пространство–время, а вместе с ним и лучи света, которые по этому космосу путешествуют. И ученые действительно наблюдают данный феномен в телескопы, тут все четко. Но если провести расчеты, опять выходит, что не хватает массы для такого сильного искривления. Если бы пространство–время гнули только видимые звезды и галактики, лучи света искривлялись бы в пять раз меньше того, что мы регистрируем. Естественно это я так, для простоты написал, что "в пять раз меньше", там хитрые вычисления и формулы, но по расчетам массы во Вселенной должно быть в пять раз больше, чем то, что мы наблюдаем для подобных искривлений. И тут дело даже не в количестве необходимой темной материи, а в ее геометрическом распределении.

Гравитационное линзирование как оно есть

Если предположить наличие вещества, которое не взаимодействует электромагнитно, а проявляет себя лишь гравитацией, получается, что это вещество не будет слипаться в кучи, как обычная материя, которая удерживается на месте электромагнитными силами между атомами и молекулами. Все мы — люди, деревья, горы и планеты — суть куча молекул, сцепленных друг с другом электромагнитными полями. Стоит убрать это притяжение, и молекулы тут же разлетятся в стороны. Далеко они не улетят, так как взаимная гравитация все–таки притягивает, но цепляться друг за друга они не смогут и не захотят. Останутся шарообразным облачком беспорядочных молекул в пустоте вакуума. В принципе, электромагнитные силы несложно победить. Можно нагреть человека (ну, ладно, ладно, пусть лучше дерево) на несколько тысяч градусов, электромагнитные силы спасуют перед такой энергией, и дерево тут же превратится в облачко дыма и улетит в трубу. Если труба эта не на Земле, а в космосе, шарообразное облачко молекул бывшего дерева так и будет летать в невесомости, пока не остынет, не начнет падать друг на друга, и не слипнется электромагнитными силами опять в дере... ну... в какую–то бесформенную хрень из углерода, азота и воды, то есть льда.

Темная материя, если она существует, должна образовывать такое вот облако из частиц этой материи (если она вообще состоит из частиц, но об этом ниже), кружащее вокруг любого массивного предмета из обычного вещества. Галактики (и все мы с вами) окружены облаком темной материи (по научному это называется "гало"), которое распространяется далеко за пределы самого предмета. Тут, кстати, можно выдвинуть предположение, что аура человека как раз и состоит из темной материи вокруг него, но так далеко в гипотезы забираться не советую.

Обычная материя в центре, темная — облако частиц вокругГало темной материи вокруг галактики как раз держит ее на месте и заставляет вращаться почти как единое целое. Но и лучи света, пролетающие мимо и искривляемые галактикой, в этом случае начинают искривляться уже массой всего облака, а это не просто больше вещества, но и по–другому сконфигурированное распределение массы в пространстве, отчего свет искривляется немного не так, как должен это делать без темной материи. Астрофизики провели наблюдение всех искривлений света в окружающем космосе и у них получилась карта распределения темной материи во Вселенной.

Срез пространства с рассчитанными зонами скоплений темной материи

Все галактики окружены шарами темной материи, а так как галактики притягиваются друг к другу, образуя скопления галактик, темная материя тоже гравитационно взаимодействует и с галактиками и с собой, получается такая вот размазанная по вакууму структура.

А если растянуть эту картинку на всю Вселенную, то мы получим известное многим изображение с названием Космическая Паутина (Cosmic Web), где яркие точки в узлах паутины это наше обычное вещество — скопления галактик, а полупрозрачные ореолы вокруг — гало темной материи. Так, современная наука считает, выглядит Вселенная на больших масштабах.

Космическая паутина

Ну и конечно же в статье про темную материю нельзя не упомянуть скопление Пули (Bullet Cluster). Сегодня это считается главным (не единственным, но наиболее наглядным) доказательством существования темной материи.

На фотографии, скомпилированной по данным с телескопов Хаббл и Чандра в разных диапазонах, изображено столкновение двух галактических скоплений, происходящее в 3.7 миллиардах световых лет от Земли. Одно скопление, расположенное справа (именно оно, собственно, и называется скопление Пули, потому что похоже на пулю), прорывается, точнее уже почти прорвалось, сквозь другое, гораздо большее по размерам скопление (не нашел его названия, пусть будет называться "скопление Мишени"). Идея в том, что оба скопления состоят из обычного барионного вещества: это звезды, планеты и прочий мусор, а также облака межзвездного газа (в основном водорода), подкрашенного на фото красным цветом, а вокруг всего этого в каждом скоплении находится гало из темной материи, подкрашенного синим. Его конечно же не видно в телескопы, но можно рассчитать по гравитационному линзированию.

Скопление Пули (фото)

Когда одно скопление проходит сквозь другое, обычная материя сталкивается друг с другом и нагревается в процессе. Прямых столкновений не много, ведь это, по большому счету, два облака газа проходят друг сквозь друга, но все же удары частиц присутствуют, а любой удар — это проявление электромагнитного отталкивания, отчего выделяется тепло (облака нагреваются) и теряют при этом кинетическую энергию движения (попросту говоря, взаимно тормозятся друг об друга). А темная материя, составляющая оба гало, меж тем пролетела насквозь без тормозов и опередила в полете обычную, поэтому синие облака находятся на краях фото, а красные отстают в центре.

Скопление Пули (видео)Были попытки объяснения данного процесса без привлечения темной материи, но во всех из них не получается подобной конфигурации распределения вещества, и астрономы козыряют этим изображением как главным, хотя все еще весьма косвенным, доказательством существования темной материи.

А что же нужно для прямого и непосредственного доказательства, для того, чтобы официально объявить открытие темной материи во Вселенной, чтобы ее существование считалось научным фактом, и за него можно было выдать Нобелевскую Премию? Для этого требуется напрямую поймать некую частицу, из которой темная материя могла бы состоять.

Как я уже упоминал, мы до сих пор не знаем, из чего состоит темная материя. Мы даже не знаем точно, есть ли она вообще, я ведь говорил, что все доказательства пока весьма косвенные. Слова "темная" и "материя" используются как плейсхолдеры , как заменители, пока мы не знаем, что это такое. Вполне может оказаться, что это не материя вовсе, в смысле не вещество, а, например какое–то непрерывное энергетическое поле. Или что–то вроде жидкости, разлитой по вакууму, но тут возникают неприятные ассоциации с отмененным в 19 веке теплородом, так что ученые все–таки предпочитают считать темную материю именно материей, состоящей из неизвестных пока науке частиц, и во всех опытах по обнаружению темной материи ищут именно частицы, потенциально подходящие на эту роль.

Есть несколько предположений, что это могут быть за частицы. Например на роль частиц темной материи претендуют особые стерильные (и пока гипотетические) виды нейтрино, не вступающие в электромагнитные взаимодействия (нейтралино). Или не менее гипотетические частицы–вимпы (WIMP), поисками которых ученые заняты прямо сейчас, в экспериментах вроде LUX или CDMS, но все пока без результатов. В конце концов, это может действительно оказаться не материя в привычном понимании, а, скажем, особая конфигурация самого вакуума в разных энергетических состояниях (про разные состояния вакуума читайте статью "Ложный вакуум на пальцах™" ).

Что из себя представляет темная материя на текущий момент остается открытой научной загадкой. Вот почему я начал текст со спойлера — пока нет точных официальных данных, приходится считать темную материю потенциальной ошибкой в формулах Эйнштейна, то есть несовпадением расчетов и наблюдений. И примерно раз в полтора года Интернет снова и снова взрывается очередным сенсационным сообщением , проходящим по всем новостным сайтам — "Ученые отменили темную материю!". Однако во всех случаях, если перейти по ссылке, продраться сквозь журналистский бред и найти оригинальный источник новости, каждый раз оказывается, что еще один ученый опубликовал очередную статью с новой попыткой модификации Теории Относительности. Все работы как всегда теоретические, никаких экспериментальных доказательств нет, но журналисту не нужны доказательства, журналисту нужна сенсация, главное первым прокричать "Волки!" или наоборот "Волков не существует!" Я лично скорее поверю новостям о прямом или косвенном наблюдении частиц темной материи на детекторах, но тут не угадаешь, научная проблема до сих пор открытая, как оно окажется на самом деле сегодня не знает никто.

Но это еще что, ведь есть во Вселенной еще и Темная Энергия!

Темная энергия - это имя, данное таинственной силе, которая заставляет скорость расширения нашей вселенной ускоряться со временем, а не замедляться. Это противоречит тому, что можно ожидать от вселенной, которая началась в Большом Взрыве. Астрономы в 20-м веке узнали, что вселенная расширяется. Они думали, что расширение может продолжаться вечно или, в конце концов, - если у вселенной было достаточно массы и, следовательно, достаточно самогравитации, - повернуть вспять и вызвать Большое сжатие.

Сейчас, в космологии начала 21 века, эта идея эволюционировала. Сегодня считается, что Вселенная расширяется быстрее, чем миллиарды лет назад. Что может быть причиной увеличения скорости расширения? Астрономы сейчас иногда говорят об отталкивающей силе как о возможном способе ее понять.

P.S. Здесь использованы фрагмкнты и материалы статьи в "ЖЖ" от sly2m, 2016.

P.P.S. Прекрасное Далеко, не будь ко мне жестоко: https://author.today/work/160794

Художник фантаст Андрей Соколов

***

Статьи

***

Художник фантаст Андрей Соколов

Андрей Константинович Соколов — русский советский, российский художник.

(29 сентября 1931 - 16 марта 2007)

Один из основоположников жанра космической живописи.

Отец художника Константин Михайлович Соколов был одним из руководителей строительства космодрома Байконур, Останкинской телебашни, автозавода в Тольятти.

После окончания Московского архитектурного института в 1955 году Андрей Соколов работал по специальности в составе архитектурных групп по проектированию «закрытых» спецгородков, с того же года стал участвовать в художественных выставках.

С детства будущий художник любил фантастику Ж.Верна, А. Беляевв, К. Циолковского, Р. Брэдбери. И свои первые работы в жанре научно-фантастической живописи он посвятил роману Брэдбери "451 градус по Фаренгейту".

Писатель А. Стругацкий и А. Соколов, 60-е годы.

После запуска первого искусственного спутника Земли в 1957 году все творческие устремления А. Соколова были отданы теме освоения космоса. Рисунки темперой на картоне и полотна, написанные маслом на холсте, отличает подробная пропись деталей конструкции космических кораблей, пейзажей, космических явлений.

***

В заключнении. Отличная, романтическая тематическая подборка фантастических картин того времени, предложенная, автором Алекс Бранд.

Aelita, История любви: https://youtu.be/Tu6E_4PdCCg

***

P.S. В статье использованы материалы с сайтов Wiki и fantlab.ru

P.P.S. Ссылки на книги серии "Прекрасное Далеко": на сайте "Author Today": 1 книга: "https://author.today/work/158738" 2 книга: "https://author.today/work/160692" 3 книга: "https://author.today/work/160794" 4 книга: "https://author.today/work/160793" 5 книга: "https://author.today/work/161507" 6 книга: "https://author.today/work/164282"

Ляпсусы от Ляписа или лекарство от депрессии

***

Заметки на полях.

***

Ляпсусы от Ляписа или лекарство от депрессии

Интересно вспомнить, всякие смешные или графоманские или просто глупые высказывания и фразы и нерпавильное понимание и применение некорорых фраз

Мне вот сразу же вспомнилось.

"Волны падали на вниз стремительным домкратом" фраза Ляписа-Трубецкого из 12 стульев, Ильфа и Петрова.

Фраза "колосящиеся помидоры" очень распространена в журналистских кругах. Сейчас трудно сказать, откуда она взялась.

Правильно говорить "к родным пенатам", так как последние – это не дом, а римские божества, являющиеся хранителями домашнего очага.

"Растекаться мысью по древу". Именно мысью, а не мысЛью, т.к. мысь - это белка-летяга. Она распластывалась (растекалась) по дереву при дальник прыжках с полетом.

Но "растекаться мыслью по древу" тоже стало устойчивым сочетанием.

"Вернее, смотреть могут не только лишь все." - гениальный Клычко

"Поздравляю всех с Новым годом, желаю, чтобы вы не знали горя, удачи, любви, счастья и особенно здоровья." - опять Клычко. Ну его долго можно здесь цитировать.

"Сами знаете, человеку без документов строго воспрещается существовать." - Шариков, из Собачьего сердца, Булгаков.

А это несколько перлов любезно предаставленных мне, моим другом Iriya.

У нее там неисчерпаемое море "лекарства от депрессии", т.е. доброго юмора.

Iriya "Перлы и баяны (собрание из разных коллекций)":

Вот некоторые из перлов, собранные Iriya:

Онегин любил Байрона, и поэтому повесил его над кроватью. (С)

***

Я наваливал из всех ног. (С)

***

Внутри кроме узнавания местности больше ничего не шевелилось. (С)

***

Не шутите? - глаза женщины едва не

высыпались из отбит (С)

***

Началась грубость слов и я не сдержался, и расчленил их тела своей магией. (С)

***

все ее тело безрезультатно

дрожит (С)

***

его злаз стал бегать по глазнице, как яйцо по сковороде (С)

***

Там еще несколько сотен шедевров. :)

И в заключении, я хотел бы напомнить очень мне понравившийся перевод с иностранного языка фразы в книге, приведенный протогонистом в фильме "Осенний Марафон", как не надо переводить

"Коза закричала нечеловеческим голосом."

***

Мат в литературе и эпистолярном общении.

Личное

Осторожно. 18+

***

Мат в литературе и эпистолярном общении.

Мат в литературе и эпистолярном общении. Я отношу обшение в интернете к эпистолярному, как наиболее близкому, на мой взгляд.

Навел меня на эту мысль поговорить о мате, пост одного юного (я сразу догадался об этом, а потом он сам мне в этом признался) читателя. Кстати, очень милый мальчик в итоге оказался. Он очень интенсивно используя, и коверкая сам мат написал одно единственное предложение в одной дисскуссии на АТ.

На мой вопрос зачем, он сказал, что так интереснее. Я ответил, интересно то только ему, а другим то и не очень.

Вот если бы он нарисовал что-нибудь, или стихотворение, хоть и маленькое, написал, или рассказ "Как я провел лето" - шучу. Или бы написал маленькую программу для смартфона или компьютера, или бы рассказал, как он спортом занимается, или как он завел себе собачку или кошечку, тогда и нам бы стало интересно.

Какое же было мое удивление, когда он мне ответил. И на хорошем русском языке рассказал немного о себе, что он школьник. Он оказался мужественным и честным маленьким (по возрасту) человечком.

Я пожелал ему успехов и удачи в его долгой жизни впереди.

Ничего плохого в мате нет, когда он употребляется к месту и в меру.

Матом грешили многие писатели. Правда это всячески скрывалось. Ингода только мат может передать все оттенки чувств и эмоций. Просто в меру и к месту.

Если, сомневаетесь, то не применяйте.

Помните, как Чингиз-хан сказал.

"Сомневаешься - не делай. Делаешь - не сомневайся."

О русском мате есть множество анекдотов. Но есть один - мой любимый. И у меня есть подозрение, что это и не совсем анекдот.

Решили американцы подсчитать эффективность управления войсками в бою, и пришли к выводу, что русский язык сильно проигрывает английскому, т.к. английский намного короче. Но нашелся один специалист, который сказал, что руссккий в бою в 3...5 раз более эффективен английского, так русские в бою только матом разговариют. А там всего-то несколько коротких слов. Но описать они могут все что угодно.

Внимание, мои данные неполные и сугубо частные по Северной Америке и уж тем более по германо-язычным странам.

Это просто мое мнение, может и ошибочное.

Англоязычный мат очень скуден.

Все знают "fuck you". И это наверно самое крутое. Cock, Penis, Pussie, Vagina - вполне себе литературные слова.

Остальное, типа "cunt" и подобное, насколько мне известно применяется только в порнографии.

Про немецкий мат, я даже и не говорю.

"Leck mich am Arsch" - "Полижи мою задницу" . Часто встречается в литературе.

"Die fotze, der Pussie, der Swantz, der Penis" и некоторые другие слова.

Очень редко в литературе.

Я наверняка не обладаю полнотой информации.

Поэтому мне интересно мнение других по вопросу мата в оитературе и общении.

P.S. Дорогие Авторы, Творцы, будьте осторожны с матом в книгах и общении.

Молодежь считает, что это нормально использовать мат направо и налево. Это совсем не так. Это очень сильно обедняет и угнетает мозг неокрепших душ. Спасибо!

Спасибо за чтение

Вернуться к книге