"E=mc2" - пожалуй, самая знаменитая и популярная формула современной физики. Но что она означает?

Если оставить в стороне все сопутствующие рассуждения, означает она очень простую вещь: что любое тело обладает энергией просто вследствие того, что обладает массой. А точнее, что масса и энергия - это в общем-то одно и то же самое: две стороны одной медали, связанные между собой коэфициентом пропорциональности, равным квадрату скорости света.

Отсюда, кстати, есть интересное следствие: любое увеличение энергии системы так или иначе ведёт к увеличению её массы. Именно этим, к примеру, объясняется то, что свет оказывается подвержен гравитации (которая на него бы действовать не должна: масса покоя фотонов равна 0). Дело в том, что любой квант света обладает энергией, пропорциональной его частоте (E=hv). Но так как при этом одновременно Е=mc2, то можно посчитать "массу" кванта света.

Ещё раз: масса это энергия, а энергия это масса. Всё зависит от точки зрения. Именно это и означает знаменитая формула.

Галактика Андромеды - ближайшая к Земле большая галактика. При некотором везении, её можно разглядеть на небе даже невооружённым глазом: это небольшое туманное пятнышко между созвездиями Кассиопеи и Пегаса. На самом деле галактика Андромеды занимает огромный участок неба: её реальные угловые размеры больше Луны (Луна - 0,5 градуса дуги, галактика Андромеды - до 3 градусов дуги). Увы, невооружённым глазом, да и в наиболее простые телескопы мы можем видеть лишь малую часть этой галактики. Остальную часть галактики не видно из-за низкой яркости, ведь Андромеда удалена от земли на 2,5 миллиона световых лет.

Энергия, выделяющаяся в ходе обычной летней грозы, в среднем в 15 раз превосходит энергию атомной бомбы "Малыш", сброшенной в 1945 году на Хиросиму. Энергия же наиболее разрушительных ураганов превосходит её в сотни тысяч раз.

Примерно так - в представлении художника - выглядит планета K2-18 b, пока первая планета вне Солнечной системы, которая почти по всем параметрам выглядит пригодной для поддержания жизни - хотя, видимо, и в весьма отличных от земных формах.

K2-18 b вращается вокруг звезды K2-18 - тусклого красного карлика, находящегося на расстоянии 110 световых лет от Земли. Планета расположена на расстоянии всего 0,16 астрономических единиц от своего светила, т.е. вдвое ближе, чем Меркурий. В итоге она получает практически столько же тепла, сколько Земля (на 5 % больше). Более того, спектроскопический анализ подтвердил наличие на планете воды.

K2-18 b примерно в 8,6 раза тяжелее Земли и по своему строению, видимо, похожа на Нептун: снаружи её окружает толстая гелий-водородная атмосфера, под которой расположен покрывающий всю поверхность планеты водяной океан, а уж под ним лежит твёрдое ядро. Вероятно, условия в этом океане должны быть похожи на условия в земных морях, и там вполне могла возникнуть и развиваться жизнь.

Марсианский пейзаж, заснятый марсоходом Сuriosity.

Классический опыт с корабликом "на мыльной тяге" является прекрасной демонстрацией того, как работает поверхностное натяжение. Когда кораблик стоит на чистой воде, натяжение поверхностного слоя воды тянет его равномерно во все стороны. Если же с одной стороны воду заменить мыльным раствором, сила поверхностного натяжения которого меньше, то равновесие нарушится и кораблик придёт в движение.

Под действием гелия голос начинает звучать более пискляво, по-детски или по-мультяшному. Иногда говорят, что голос становится выше. Это не совсем так: высота самого голоса не меняется. Меняется его тембр, или спектр: в нём становится больше высоких частот и меньше низких.

Человеческий голосовой аппарат можно сравнить с музыкальным инструментом, например, гитарой или скрипкой. Источником звука являются голосовые связки, но тот звук, который мы слышим, образуется в результате прохождения этого звука через грудную и ротовую полость. Они играют роль резонатора, вроде деки в гитаре. Внутри резонатора возникают стоячие волны, длина которых зависит от размеров резонатора. Именно поэтому звонкая скрипка меньше гитары, а та - меньше контрабаса (больше длина стоячей волны - ниже частота).

Так вот, при вдыхании гелия характерные длины волн в "резонаторе" нашего организма изменяются, так как скорость звука в гелии иная, чем в воздухе. Соответственно, больше усиливаются звуки с меньшей длиной волны (большей частотой)

Эмиссионная туманность NGC 6188 также известна как туманность "Сражающиеся драконы". Межзвёздный газ (водород с небольшой примесью гелия и других элементов) в этой области светится из-за того, что его ионизируют высокоэнергетические частицы, испускаемые молодыми, массивными и горячими звёздами так называемой ассоциации Жертвенник ОВ1. Туманность расположена примерно в 4 тысячах световых лет от Земли, а освещающие её звёзды сформировались несколько миллионов лет тому назад. Размер "драконов" соствляет несколько десятков световых лет.

Что такое абсолютный ноль (-273,15 по Цельсию)? Это минимальная температура, при которой тепловое движение атомов и молекул вещества прекращается.

Но это не значит, что они замирают без движения. С точки зрения квантовой физики, это невозможно. Согласно принципу неопределённости Гейзенберга, скорость и координату объекта нельзя одновременно измерить предельно точно. Соответственно, если скорость станет строго 0, то координата станет неопределимой, частица "размазывается" во всём пространстве Вселенной. А этого мы не наблюдаем.

Это происходит потому, что даже при абсолютном нуле частицы движутся, совершая так называемые нулевые колебания.

Но раз они движутся, то из этого движения можно извлечь энергию? Можно, и такие опыты уже есть. Другое дело, что на извлечение этой энергии надо потратить куда большую энергию, так что вечного двигателя не получится.

На фото - установка по охлаждению крошечных (считанные атомы) порций вещества до температур, близких к абсолютному нулю с помощью лазеров.

Это планетарная туманность NGC 6543, также известная как туманность Кошачий глаз. Она представляет собой оболочку, сброшенную некогда массивной звездой после того, как та сожгла всё доступное топливо. В центре можно разглядеть яркое белое пятнышко - здесь находится "огарок" сгоревшей звезды, белый карлик.

То есть, планетарные туманности принципиально отличаются от эмиссионных, о которых мы уже писали выше: если те представляю собой просто "космические облака", то здесь мы имеем дело с финальным этапом эволюции звезды. То есть, два принципиально разных объекта со сходным названием. В физике так бывает: сначала наблюдаем объект, придумываем название, а потом понимаем, как он образовался.

Туманность Кошачий Глаз - одна из самых сложных по структуре известных планетарных туманностей. Учёные не имеют однозначного объяснения её загадок. Одним из наиболее популярных является версия о том, что эту туманность породила не одна, а две звезды сразу.

Это фотография Hubble Ultra Deep Field - снимок крошечного (3 угловые минуты) участка звёздного неба, сделанное телескопом "Хаббл". На этом снимке около 3000 объектов, и почти всё это - другие галактики (был специально выбран участок неба, где почти нет видимых звёзд).

Это радиотелескоп "Большое Ухо", 15 августа 1977 года зарегистрировавший так называемый "сигнал Wow!" - единственный в настоящее время сигнал, который может быть интерпретирован как послание внеземной цивилизации.

Как видно по фотографии, телескоп "Большое Ухо" не имеет системы "нацеливания" на ту или иную точку звёздного неба: зона, которую он "слушает", меняется благодаря вращению Земли.

К сожалению, другим исследователям, многократно "слушавшим" сектор неба, из которого поступил сигнал, не удалось воспроизвести его снова, что заставляет усомниться в том, что мы действительно имеем дело с сигналом от некоей инопланетной цивилизации.

Впрочем, других внятных объяснений данного сигнала пока нет. Единственным более ли менее серьёзным объяснением является версия об излучении ядер комет, несколько из которых в то время как раз пролетали вблизи поля зрения телескопа.

Сигнал был получен из области созвездия Стрельца. Ближайшие известные объекты в этой области расположены на расстоянии порядка 250 световых лет

По просьбе подписчиков, написал про такой космологический феномен, как Ось зла.

Приятного чтения

https://yuritkachev.livejournal.com/13413.html

На нашем канале многовато астрономии, но, как показала практика, именно эта тема больше всего интересует и интригует читателей. Предлагаю вашему вниманию небольшой материал о загадке, терзавшей астрономов прошлого: почему мы вообще видим чёрное небо в бесконечной Вселенной?

https://yuritkachev.livejournal.com/13769.html

Давно ничего не писал, будем исправляться

Объекты Хербига-Аро - красочное космическое явление, наблюдающееся вблизи новорожденных (а точнее, пребывающих в "зародышевом состоянии") звёзд.

Сама зарождающаяся звезда на снимке не видна: её закрывает плотное облако космического газа и пыли, уплотнение которого под действием собственной гравитации и приводит к формированию звезды.

В ходе этого процесса из-за механизмов, суть которых пока не ясна, часть этого вещества выбрасывается с обоих полюсов рождающейся звезды, образуя характерные струи. Скорость вещества в этих струях достигает 200 километров в секунду.

Добавим, что аналогичные явления наблюдаются и в других ситуациях - к примеру, при поглощении значительных масс вещества чёрными дырами или его падении на поверхность нейтронных звёзд. Похоже, формирование подобных струй вообще характерно для процессов, связанных с гравитационным коллапсом тех или иных систем. Понять бы ещё, как это работает...

Друзья, хочу посоветоваться. Меня уже давно просят рассказать понятным языком про некоторые фундаментальные разделы физики. Это годное и полезное дело, благо уже есть наработки. И вот я подумал, про что бы вам было интереснее почитать сначала: про теорию относительности (общую и специальную) или про элементарные частицы (включая знаменитый бозон хиггса, античастицы и прочее) с лёгким заходом в квантовую физику?

⚡️ - теория относительности

☄️- элементарные частицы

🤪- а можно отдельно и подробнее про квантовую физику?

Это - красивейшая туманность IRAS 23166+1655. Туманность порождена двойной звездой LL Пегаса, главный компонент которой сейчас доживает последние тысячелетия своей истории, являясь "поздним" красным гигантом. Такие звёзды крайне нестабильны и активно сбрасывают свои внешние оболочки, которое рассеиваются в пространстве. Однако из-за наличия красного гиганта в LL Пегаса звезды партнёра, эта материя рассеивается не абы как, а закручивается в аккуратную спираль.

Впрочем, LL Пегаса - не единственная известная система, в которой происходят подобные процессы. Но таких красивых спиралей в них не образуется. Вероятно, дело в специфическом соотношении масс компонентов и периода их вращения друг относительно друга (около 800 лет).

С Земли в видимом диапазоне IRAS 23166+1655, к сожалению, не видна (её закрывают облака космической пыли). Изображение, которое вы видите выше, восстановлено из полученного в инфракрасном диапазоне.