Почему всех интересует звезда Бетельгейзе?
Звезда Бетельгейзе, расположенная на расстоянии примерно 500-600 световых от от Земли, является весьма популярным среди астрономов объектом для изучения.
Во-первых, Бетельгейзе – одна из самых крупных звёзд в нашей части Галактики: её радиус примерно в 700 раз больше Солнца, а по объёму она превосходит наше светило примерно в 600 миллионов (!) раз. Есть в галактике звёзды и покрупнее (например, Stephenson 2-18, радиус которой превосходит Солнце в 2000 раз), но расположены они достаточно далеко от нас. А вот Бетельгейзе рядом: до неё 600 световых лет, что по космическим меркам – сущие копейки. Так что наблюдения за Бетельгейзе дают нам уникальную возможность на её примере подробно изучить жизнь звёзд такого типа.
При своих значительных размерах, Бетельгейзе всего в 17 раз тяжелее Солнца. Это означает, что звезда относится к поздним (красным) сверхгигантам, которые к концу жизни сильно увеличиваются в размерах: термоядерные реакции в недрах таких звёзд идут существенно активнее, чем «в молодости», из-за чего внутренняя энергия, а значит, и давление таких звёзд сильно возрастают, раздувая их. Так как при расширении газы (а вещество звёзд с известной точностью можно считать газом) охлаждаются, поверхность Бетельгейзе сегодня существенно холоднее и краснее, чем «в молодости» или даже в недавнем прошлом.
Сейчас Бетельгейзе – отчётливо красного цвета (показатель цвета B-V 1,86), хотя в юности, вероятно, была бело-голубой звездой спектрального класса B. Интересно, что ещё 2100 лет назад китайские астрономы описывали звезду Бетельгейзе как имеющую жёлтый цвет. Если в перевод не закралась ошибка, то Бетельгейзе изменила цвет буквально на наших глазах!
Из-за того, что звезда Бетельгейзе такая большая, собственная гравитация звезды относительно слабо влияет на её внешние области. Из-за этого форма звезды Бетельгейзе, видимо, далека от сферической: звезда скорее напоминает по форме картофелину. Поэтому в ходе своего вращения вокруг своей оси (период обращения – около 18 лет) звезда обращена к нам поверхностью разной площади, что приводит к достаточно сильным колебаниям видимой с Земли яркости Бетельгейзе.
Поверхность Бетельгейзе покрыта огромными солнечными пятнами и здесь часто бушуют мощные магнитные бури, в ходе которых в окружающее пространство выбрасываются колоссальные количества звёздного вещества. Это, по всей видимости, также является характерной особенностью красных сверхгигантов.
Эти и другие признаки указывают на то, что Бетельгейзе доживает буквально свои последние мгновения – по звёздным меркам, конечно. В самом ближайшем будущем звезда окончательно исчерпает запасы своего ядерного топлива, после чего, вероятно, взорвётся как сверхновая. Взрыв будет настолько мощным, что на несколько дней звезда Бетельгейзе на ночном небе Земли будет давать столько же света, сколько даёт полная Луна (выглядеть это будет примерно так, как на картинке к посту)!
Бетельгейзе может взорваться как через год, так и через 100 тысяч лет, и предсказать это событие точнее мы пока не можем. Впрочем, существуют некие косвенные признаки приближающейся вспышки. Одним из них должно быть уменьшение яркости светила за несколько месяцев перед взрывом из-за его сжатия под действием гравитационных сил после утихания ядерных реакций.
Так что когда в 2019 году звезда Бетельгейзе стала быстро тускнеть, за несколько месяцев вдвое уменьшив свою яркость, многие в мире затаили дыхание в преддверие величественного зрелища. Увы, тревога оказалась ложной: в феврале 2020 года звезда снова начала наращивать яркость.
Сегодня считается, что падение яркости Бетельгейзе в 2019-м было обусловлено особо мощным выбросом вещества с поверхности звезды: облако выброшенной материи на какое-то время заслонило звезду от земных наблюдателей, рассеивая часть её излучения.
Впрочем, надежда на то, что звезда Бетельгейзе покажет Вселенной впечатляющий фейерверк уже при нашей жизни, остаётся!
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Звезда Бетельгейзе, расположенная на расстоянии примерно 500-600 световых от от Земли, является весьма популярным среди астрономов объектом для изучения.
Во-первых, Бетельгейзе – одна из самых крупных звёзд в нашей части Галактики: её радиус примерно в 700 раз больше Солнца, а по объёму она превосходит наше светило примерно в 600 миллионов (!) раз. Есть в галактике звёзды и покрупнее (например, Stephenson 2-18, радиус которой превосходит Солнце в 2000 раз), но расположены они достаточно далеко от нас. А вот Бетельгейзе рядом: до неё 600 световых лет, что по космическим меркам – сущие копейки. Так что наблюдения за Бетельгейзе дают нам уникальную возможность на её примере подробно изучить жизнь звёзд такого типа.
При своих значительных размерах, Бетельгейзе всего в 17 раз тяжелее Солнца. Это означает, что звезда относится к поздним (красным) сверхгигантам, которые к концу жизни сильно увеличиваются в размерах: термоядерные реакции в недрах таких звёзд идут существенно активнее, чем «в молодости», из-за чего внутренняя энергия, а значит, и давление таких звёзд сильно возрастают, раздувая их. Так как при расширении газы (а вещество звёзд с известной точностью можно считать газом) охлаждаются, поверхность Бетельгейзе сегодня существенно холоднее и краснее, чем «в молодости» или даже в недавнем прошлом.
Сейчас Бетельгейзе – отчётливо красного цвета (показатель цвета B-V 1,86), хотя в юности, вероятно, была бело-голубой звездой спектрального класса B. Интересно, что ещё 2100 лет назад китайские астрономы описывали звезду Бетельгейзе как имеющую жёлтый цвет. Если в перевод не закралась ошибка, то Бетельгейзе изменила цвет буквально на наших глазах!
Из-за того, что звезда Бетельгейзе такая большая, собственная гравитация звезды относительно слабо влияет на её внешние области. Из-за этого форма звезды Бетельгейзе, видимо, далека от сферической: звезда скорее напоминает по форме картофелину. Поэтому в ходе своего вращения вокруг своей оси (период обращения – около 18 лет) звезда обращена к нам поверхностью разной площади, что приводит к достаточно сильным колебаниям видимой с Земли яркости Бетельгейзе.
Поверхность Бетельгейзе покрыта огромными солнечными пятнами и здесь часто бушуют мощные магнитные бури, в ходе которых в окружающее пространство выбрасываются колоссальные количества звёздного вещества. Это, по всей видимости, также является характерной особенностью красных сверхгигантов.
Эти и другие признаки указывают на то, что Бетельгейзе доживает буквально свои последние мгновения – по звёздным меркам, конечно. В самом ближайшем будущем звезда окончательно исчерпает запасы своего ядерного топлива, после чего, вероятно, взорвётся как сверхновая. Взрыв будет настолько мощным, что на несколько дней звезда Бетельгейзе на ночном небе Земли будет давать столько же света, сколько даёт полная Луна (выглядеть это будет примерно так, как на картинке к посту)!
Бетельгейзе может взорваться как через год, так и через 100 тысяч лет, и предсказать это событие точнее мы пока не можем. Впрочем, существуют некие косвенные признаки приближающейся вспышки. Одним из них должно быть уменьшение яркости светила за несколько месяцев перед взрывом из-за его сжатия под действием гравитационных сил после утихания ядерных реакций.
Так что когда в 2019 году звезда Бетельгейзе стала быстро тускнеть, за несколько месяцев вдвое уменьшив свою яркость, многие в мире затаили дыхание в преддверие величественного зрелища. Увы, тревога оказалась ложной: в феврале 2020 года звезда снова начала наращивать яркость.
Сегодня считается, что падение яркости Бетельгейзе в 2019-м было обусловлено особо мощным выбросом вещества с поверхности звезды: облако выброшенной материи на какое-то время заслонило звезду от земных наблюдателей, рассеивая часть её излучения.
Впрочем, надежда на то, что звезда Бетельгейзе покажет Вселенной впечатляющий фейерверк уже при нашей жизни, остаётся!
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍6
Зачем в мыльном пузыре мыло?
Наверное, все мы хоть раз в жизни развлекались выдуванием мыльных пузырей. Однако мало кто задумывается над физикой этого процесса. Например, задумывались ли вы, к примеру, о том, почему нельзя надуть пузырь из чистой воды?
Дело в том, что для этой операции чистая вода, во-первых, слишком тяжёлая, а во-вторых, обладает слишком большим поверхностным натяжением.
Вспомним, как выдувается пузырь. Для этого нам нужна рамка, которую мы опускаем в жидкость, и та образует на её поверхности плёнку. Плёнка эта возникает из-за того, что жидкость как бы «приклеивается» к рамке за счёт сил межмолекулярного взаимодействия (смачивания) между молекулами жидкости и рамки.
Но этому процессу противостоит сила межмолекулярного взаимодействия между молекулами самой жидкости, она же сила поверхностного натяжения: она стремится разрушить плёнку, оторвав её от рамки и сжав в каплю. Чем больше площадь контакта между жидкостью и рамкой, тем устойчивее будет плёнка. С другой стороны, чем больше будет площадь плёнки, тем сильнее будет сила поверхностного натяжения – и тем скорее она порвётся.
На самом деле создать на рамке плёнку из чистой воды можно. Но эта плёнка должна быть достаточно толстой (чем толще плёнка – тем больше площадь контакта с рамкой) – а значит, достаточно тяжёлой. И здесь уже вступает в игру сила тяжести, которая отрывает жидкость от рамки.
Если её «выключить», то создать устойчивую плёнку можно и из чистой воды: в 2003 году соответствующие опыты были поставлены на Международной космической станции, и в ходе них космонавтам удалось получить чисто водяную плёнку толщиной треть миллиметра на круглой рамке диаметром в 50 миллиметров.
Для устойчивого существования на Земле такая плёнка будет слишком тяжёлой. Чтобы уменьшить её вес, нужно уменьшить толщину, а для этого надо уменьшить поверхностное натяжение, пытающееся разрушить плёнку. Именно эту функцию и выполняет мыльный раствор или некоторые другие вещества с подобными физико-химическими свойствами.
Добавление примесей в раствор позволяет уменьшить «равновесную» толщину плёнки примерно до одного микрометра. Влияние силы тяжести на такую плёнку примерно в 300 раз слабее, и она может сохранять устойчивость долгое время.
Правда, в конечном итоге сила тяжести всё-таки возьмёт своё, и плёнка порвётся. Собственно, именно по этой причине лопаются и мыльные пузыри: жидкость в их верхней части попросту стекает в нижнюю, пока верхняя не становится слишком тонкой и пузырь не разрушается. Именно поэтому на Земле почти невозможно получить мыльные пузыри, живущие дольше десятка секунд. В условиях же отсутствия силы тяжести долговечность пузырей существенно выше: в тех же опытах 2003 года на МКС некоторые пузыри жили до 12 часов. Правда, в конечном итоге они тоже лопались, так как их оболочка истончалась за счёт испарения влаги с их поверхности.
Что же до завораживающих радужных переливов на поверхности, то он обусловлен интерференцией (волновым взаимодействием) между светом, отражённым от внешней поверхности пузыря и тем же светом, отражённым от его внутренней поверхности. Происходит это потому, что поверхность пузыря достаточно тонкая по сравнению с длиной волны света: по той же причине даёт похожие радужные переливы тонкая плёнка бензина на поверхности воды.
Наверное, все мы хоть раз в жизни развлекались выдуванием мыльных пузырей. Однако мало кто задумывается над физикой этого процесса. Например, задумывались ли вы, к примеру, о том, почему нельзя надуть пузырь из чистой воды?
Дело в том, что для этой операции чистая вода, во-первых, слишком тяжёлая, а во-вторых, обладает слишком большим поверхностным натяжением.
Вспомним, как выдувается пузырь. Для этого нам нужна рамка, которую мы опускаем в жидкость, и та образует на её поверхности плёнку. Плёнка эта возникает из-за того, что жидкость как бы «приклеивается» к рамке за счёт сил межмолекулярного взаимодействия (смачивания) между молекулами жидкости и рамки.
Но этому процессу противостоит сила межмолекулярного взаимодействия между молекулами самой жидкости, она же сила поверхностного натяжения: она стремится разрушить плёнку, оторвав её от рамки и сжав в каплю. Чем больше площадь контакта между жидкостью и рамкой, тем устойчивее будет плёнка. С другой стороны, чем больше будет площадь плёнки, тем сильнее будет сила поверхностного натяжения – и тем скорее она порвётся.
На самом деле создать на рамке плёнку из чистой воды можно. Но эта плёнка должна быть достаточно толстой (чем толще плёнка – тем больше площадь контакта с рамкой) – а значит, достаточно тяжёлой. И здесь уже вступает в игру сила тяжести, которая отрывает жидкость от рамки.
Если её «выключить», то создать устойчивую плёнку можно и из чистой воды: в 2003 году соответствующие опыты были поставлены на Международной космической станции, и в ходе них космонавтам удалось получить чисто водяную плёнку толщиной треть миллиметра на круглой рамке диаметром в 50 миллиметров.
Для устойчивого существования на Земле такая плёнка будет слишком тяжёлой. Чтобы уменьшить её вес, нужно уменьшить толщину, а для этого надо уменьшить поверхностное натяжение, пытающееся разрушить плёнку. Именно эту функцию и выполняет мыльный раствор или некоторые другие вещества с подобными физико-химическими свойствами.
Добавление примесей в раствор позволяет уменьшить «равновесную» толщину плёнки примерно до одного микрометра. Влияние силы тяжести на такую плёнку примерно в 300 раз слабее, и она может сохранять устойчивость долгое время.
Правда, в конечном итоге сила тяжести всё-таки возьмёт своё, и плёнка порвётся. Собственно, именно по этой причине лопаются и мыльные пузыри: жидкость в их верхней части попросту стекает в нижнюю, пока верхняя не становится слишком тонкой и пузырь не разрушается. Именно поэтому на Земле почти невозможно получить мыльные пузыри, живущие дольше десятка секунд. В условиях же отсутствия силы тяжести долговечность пузырей существенно выше: в тех же опытах 2003 года на МКС некоторые пузыри жили до 12 часов. Правда, в конечном итоге они тоже лопались, так как их оболочка истончалась за счёт испарения влаги с их поверхности.
Что же до завораживающих радужных переливов на поверхности, то он обусловлен интерференцией (волновым взаимодействием) между светом, отражённым от внешней поверхности пузыря и тем же светом, отражённым от его внутренней поверхности. Происходит это потому, что поверхность пузыря достаточно тонкая по сравнению с длиной волны света: по той же причине даёт похожие радужные переливы тонкая плёнка бензина на поверхности воды.
👍3
5 причин, почему Земля точно не плоская
Меня уже давно просили собрать основные доказательства ошибочности заблуждений плоскоземельщиков, но я, признаться, долго игнорировал такие просьбы. Доказывать, что Земля не плоская, в XXI веке как-то даже унизительно, вы не находите? Тем не менее, просьбы продолжают поступать, и поэтому – вот, держите!
Вкратце напомню, что плоскоземельщики полагают, что плоский земной диск имеет своим центром Северный полюс, тогда как Южного полюса на самом деле не существует, а Антарктида представляет собой ледяную стену, окаймляющую мир. Солнце и Луна, по мнению плоскоземельщиков, являются небольшими телами, вращающимися над земным диском на высотке примерно 5000 километров. Причём Солнце излучает свет не во всех направлениях, а в пределах узкого конуса (вроде прожектора), чем и объясняется смена дня и ночи. Краткую иллюстрацию этого безумия прикрепляю.
Такая картина не может существовать в природе, и вот краткий список основных фактов, доказывающих это.
1. Закаты и восходы на плоской Земле не наблюдались бы.
Если бы Земля действительно была устроена так, как говорят плоскоземельщики, Солнце гасло бы, не доходя до горизонта – по той простой причине, что никакого «горизонта» у плоской Земли нет. Отсылки отдельных плоскоземельщиков к рефракции атмосферы, из-за которой Солнце якобы и перестаёт быть видимым, несостоятельны: рефракция атмосферы, наоборот, «приподнимает» Солнце над горизонтом, и оно остаётся видимым даже тогда, когда уже должно было бы зайти по чисто геометрическим соображениям.
2. Видимые размеры Солнца сильно менялись бы в течение дня.
Если бы Солнце действительно перемещалось над поверхностью Земли, то в течение дня его видимые угловые размеры сильно менялись бы по законам перспективы: оно было бы меньше утром, затем росло бы по мере подъёма по небу, достигало максимума в полдень и снова начинало уменьшаться к вечеру. В реальности Солнце имеет постоянный угловой размер около 1/108 радиана, в чём нетрудно убедиться с помощью закопченного стекла и простейших измерительных инструментов.
3. В любой точке плоской Земли мы видели бы на небе один и тот же набор звёзд
Из-за того, что Земля не плоская, вид звёздного неба в Южном и Северном полушарии различаются, так как часть звёздного неба оказывается заслонённой земным шаром. В мире плоскоземельщиков никакого «земного шара» нет, и все звёзды должны быть видимы одновременно. Предложите плоскоземельщику найти Канопус в Северном полушарии или Полярную звезду в Южном – ну или объяснить, почему он не может этого сделать.
4. Кориолисова сила не работала бы, ну или работала бы не так
Сила Кориолиса, отклоняющая предметы при их движении и, среди прочего, закручивающая циклоны и антициклоны, обусловлена именно вращением Земли. Именно благодаря ней в Северном полушарии циклоны закручиваются против часовой стрелки, а в Южном – по часовой. По модели плоской земли они закручивались бы в одном направлении во всех частях Земли, ведь никаких «полушарий» для плоскоземельщиков не существует.
Не попадите впросак, приводя в качестве примера закручивание в воронку воды в раковине или ванной: сила Кориолиса тут, вообще говоря, не причём.
5. Компасы на плоской Земле были бы бесполезны
Магнитное поле Земли возникает из-за её вращения вокруг своей оси. И если бы Северный магнитный полюс в модели плоской Земли ещё мог бы существовать, то вот существование Южного магнитного поля с её точки зрения невозможно, ведь и самого Южного полюса, по мнению плоскоземельщиков, не существует.
Точнее, в такой модели Южный магнитный полюс мог бы существовать, но должен был бы располагаться с другой стороны «земного диска», и навигация с помощью компаса была бы бесполезна по крайней мере в большей части Северного полушария.
Ну и раз уж мы заговорили об этом, в следующем материале я приведу разбор основных «аргументов» плоскоземельщиков, с помощью которых они пытаются оспорить сферичность Земли.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Меня уже давно просили собрать основные доказательства ошибочности заблуждений плоскоземельщиков, но я, признаться, долго игнорировал такие просьбы. Доказывать, что Земля не плоская, в XXI веке как-то даже унизительно, вы не находите? Тем не менее, просьбы продолжают поступать, и поэтому – вот, держите!
Вкратце напомню, что плоскоземельщики полагают, что плоский земной диск имеет своим центром Северный полюс, тогда как Южного полюса на самом деле не существует, а Антарктида представляет собой ледяную стену, окаймляющую мир. Солнце и Луна, по мнению плоскоземельщиков, являются небольшими телами, вращающимися над земным диском на высотке примерно 5000 километров. Причём Солнце излучает свет не во всех направлениях, а в пределах узкого конуса (вроде прожектора), чем и объясняется смена дня и ночи. Краткую иллюстрацию этого безумия прикрепляю.
Такая картина не может существовать в природе, и вот краткий список основных фактов, доказывающих это.
1. Закаты и восходы на плоской Земле не наблюдались бы.
Если бы Земля действительно была устроена так, как говорят плоскоземельщики, Солнце гасло бы, не доходя до горизонта – по той простой причине, что никакого «горизонта» у плоской Земли нет. Отсылки отдельных плоскоземельщиков к рефракции атмосферы, из-за которой Солнце якобы и перестаёт быть видимым, несостоятельны: рефракция атмосферы, наоборот, «приподнимает» Солнце над горизонтом, и оно остаётся видимым даже тогда, когда уже должно было бы зайти по чисто геометрическим соображениям.
2. Видимые размеры Солнца сильно менялись бы в течение дня.
Если бы Солнце действительно перемещалось над поверхностью Земли, то в течение дня его видимые угловые размеры сильно менялись бы по законам перспективы: оно было бы меньше утром, затем росло бы по мере подъёма по небу, достигало максимума в полдень и снова начинало уменьшаться к вечеру. В реальности Солнце имеет постоянный угловой размер около 1/108 радиана, в чём нетрудно убедиться с помощью закопченного стекла и простейших измерительных инструментов.
3. В любой точке плоской Земли мы видели бы на небе один и тот же набор звёзд
Из-за того, что Земля не плоская, вид звёздного неба в Южном и Северном полушарии различаются, так как часть звёздного неба оказывается заслонённой земным шаром. В мире плоскоземельщиков никакого «земного шара» нет, и все звёзды должны быть видимы одновременно. Предложите плоскоземельщику найти Канопус в Северном полушарии или Полярную звезду в Южном – ну или объяснить, почему он не может этого сделать.
4. Кориолисова сила не работала бы, ну или работала бы не так
Сила Кориолиса, отклоняющая предметы при их движении и, среди прочего, закручивающая циклоны и антициклоны, обусловлена именно вращением Земли. Именно благодаря ней в Северном полушарии циклоны закручиваются против часовой стрелки, а в Южном – по часовой. По модели плоской земли они закручивались бы в одном направлении во всех частях Земли, ведь никаких «полушарий» для плоскоземельщиков не существует.
Не попадите впросак, приводя в качестве примера закручивание в воронку воды в раковине или ванной: сила Кориолиса тут, вообще говоря, не причём.
5. Компасы на плоской Земле были бы бесполезны
Магнитное поле Земли возникает из-за её вращения вокруг своей оси. И если бы Северный магнитный полюс в модели плоской Земли ещё мог бы существовать, то вот существование Южного магнитного поля с её точки зрения невозможно, ведь и самого Южного полюса, по мнению плоскоземельщиков, не существует.
Точнее, в такой модели Южный магнитный полюс мог бы существовать, но должен был бы располагаться с другой стороны «земного диска», и навигация с помощью компаса была бы бесполезна по крайней мере в большей части Северного полушария.
Ну и раз уж мы заговорили об этом, в следующем материале я приведу разбор основных «аргументов» плоскоземельщиков, с помощью которых они пытаются оспорить сферичность Земли.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍7
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Эффектная иллюзия капель воды, движущихся как бы вопреки силе тяжести, достигается благодаря стробоскопическому эффекту, возникающему при освещении потока капель светодиодами, мигающими с частотой, близкой к частоте падения самих капель.
Эта частота достаточно велика, чтобы мозг не воспринимал отдельные вспышки и свет казался постоянным. Однако на самом это не так, и мы видим поток лишь в отдельные моменты времени, за промежуток между которыми капли, похожие одна на другую, смещаются на определённое расстояние. Если частота вспышек будет равна частоте падения капель, нам будет казаться, что капли замерли на месте, а если она будет чуть выше неё, то будет казаться, что капли летят вверх.
Видео взято с отличного канала Ruslan Geek.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Эта частота достаточно велика, чтобы мозг не воспринимал отдельные вспышки и свет казался постоянным. Однако на самом это не так, и мы видим поток лишь в отдельные моменты времени, за промежуток между которыми капли, похожие одна на другую, смещаются на определённое расстояние. Если частота вспышек будет равна частоте падения капель, нам будет казаться, что капли замерли на месте, а если она будет чуть выше неё, то будет казаться, что капли летят вверх.
Видео взято с отличного канала Ruslan Geek.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4
Как узнали возраст Вселенной?
Мы полагаем, что довольно точно знаем возраст Вселенной: по всей видимости, от составляет 13,8 миллиарда лет. Но как именно это узнали?
Всем известно, что Вселенная расширяется, и более того: мы знаем закон, по которому она расширяется, то есть формулу, которая определяет зависимость скорости удаления от нас той того или иного удалённого объекта, например, другой галактики, в настоящий момент. А ещё используя этот закон, мы можем посчитать, сколько времени понадобилось ближайшим галактикам, чтобы разлететься на то расстояние, на котором мы их наблюдаем сегодня. А точнее, сделав этот расчёт, мы узнаем, сколько времени тому назад галактики начали разлетаться из единого центра — то есть, оценить время, прошедшее с момента Большого Взрыва, которое по сути и является возрастом Вселенной.
В качестве иллюстрации прикреплю знаменитое фото Hubble Ultra Deep Field, на котором изображены 10 000 различных галактик нашей Вселенной.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Мы полагаем, что довольно точно знаем возраст Вселенной: по всей видимости, от составляет 13,8 миллиарда лет. Но как именно это узнали?
Всем известно, что Вселенная расширяется, и более того: мы знаем закон, по которому она расширяется, то есть формулу, которая определяет зависимость скорости удаления от нас той того или иного удалённого объекта, например, другой галактики, в настоящий момент. А ещё используя этот закон, мы можем посчитать, сколько времени понадобилось ближайшим галактикам, чтобы разлететься на то расстояние, на котором мы их наблюдаем сегодня. А точнее, сделав этот расчёт, мы узнаем, сколько времени тому назад галактики начали разлетаться из единого центра — то есть, оценить время, прошедшее с момента Большого Взрыва, которое по сути и является возрастом Вселенной.
В качестве иллюстрации прикреплю знаменитое фото Hubble Ultra Deep Field, на котором изображены 10 000 различных галактик нашей Вселенной.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Астероид 1I/Оумуамуа - первый космический объект, зафиксированный астрономами, попавший в нашу Солнечную систему из внешнего космоса.
Предположительно он прилетел к нам от одной из звёзд звёздной ассоциации Киля, которая сейчас находится от нас на расстоянии в 200 световых лет. По подсчётам учёных, путешествие заняло у него около 45 миллионов лет. Сейчас он направляется в сторону созвездия Пегаса.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Предположительно он прилетел к нам от одной из звёзд звёздной ассоциации Киля, которая сейчас находится от нас на расстоянии в 200 световых лет. По подсчётам учёных, путешествие заняло у него около 45 миллионов лет. Сейчас он направляется в сторону созвездия Пегаса.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍3
Видимая нам сторона Луны изборождена тёмными пятнами, известными как лунные моря. Удивительно, но на обратной стороне Луны, невидимой для нас, эти образования отсутствуют.
Тёмный цвет лунных морей обусловлен тем, что их дно покрыто базальтовыми породами - по сути, застывшей вулканической лавой. Предполагается, что они образовались в результате бомбардировки Луны астероидами, которые пробивали лунную кору и вызывали лавовые выбросы из образовавшихся отверстий.
Но почему это происходило лишь на видимой стороне Луны? Дело в том, что здесь лунная кора существенно тоньше из-за того, что ядро нашего природного спутника смещено в сторону Земли под действием гравитации нашей планеты. И метеоритам хватало энергии для того, чтобы пробить кору и вызвать лавовый выброс.
А вот на обратной стороне Луны, где кора толще примерно на 15-20 %, метеориты не могли пробить её насквозь и преимущественно оставляли в ней лишь глубокие шрамы-кратеры.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Тёмный цвет лунных морей обусловлен тем, что их дно покрыто базальтовыми породами - по сути, застывшей вулканической лавой. Предполагается, что они образовались в результате бомбардировки Луны астероидами, которые пробивали лунную кору и вызывали лавовые выбросы из образовавшихся отверстий.
Но почему это происходило лишь на видимой стороне Луны? Дело в том, что здесь лунная кора существенно тоньше из-за того, что ядро нашего природного спутника смещено в сторону Земли под действием гравитации нашей планеты. И метеоритам хватало энергии для того, чтобы пробить кору и вызвать лавовый выброс.
А вот на обратной стороне Луны, где кора толще примерно на 15-20 %, метеориты не могли пробить её насквозь и преимущественно оставляли в ней лишь глубокие шрамы-кратеры.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4🔥1
В Солнечной системе есть небесное тело, весьма похожее на Землю, и которое вполне могло бы быть обитаемым, если бы не одно "но".
Это небесное тело - спутник Сатурна Титан.
Хотя Титан почти в 50 раз меньше Земли, он обладает весьма плотной (вчетверо более плотной, чем даже на Земле!) атмосферой. При этом газовый состав этой атмосферы ближе к земному, чем у любой другой планеты Солнечной системы: на 98 % она состоит из азота с небольшой примесью метана и углеводородных соединений. Именно эти углеводородные соединения, возникшие в результате взаимодействия атмосферных азота и метана под воздействием солнечных лучей, обеспечивают атмосфере Титана непрозрачность и желтовато-оранжевый цвет.
Учёные полагают, что атмосфера Титана очень похожа на атмосферу Земли в доисторическую эпоху - до того момента, когда фотосинтезирующие бактерии заполнили её кислородом.
Тем не менее, жизнь на Титане невозможна - в первую очередь, из-за царящих на планете холодов: средняя температура на Титане составляет -180 градусов Цельсия, или 95 градусов Кельвина.
При такой температуре вода не может существовать в жидком состоянии, замерзает даже углекислый газ, который является главной "пищей" для фотосинтезирующих бактерий. Правда, на Титане, вероятно, имеются и облака, и дожди, и озёра, и даже, возможно, моря и океаны, но состоят эти моря и океаны из жидкого аммиака, для которого такая температура - самое то.
Интересно, что некоторые учёные придерживаются мнения, что жидкий аммиак, по ряду свойств напоминающий воду, может быть её биохимической заменой в безводных экологических системах. Так что жизнь на Титане гипотетически всё-таки возможна. Правда, из-за низких температур скорость химических реакций и биологических процессов на Титане существенно ниже, чем на Земле, а значит, местная жизнь едва ли успела эволюционировать дальше простейших одноклеточных организмов.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Это небесное тело - спутник Сатурна Титан.
Хотя Титан почти в 50 раз меньше Земли, он обладает весьма плотной (вчетверо более плотной, чем даже на Земле!) атмосферой. При этом газовый состав этой атмосферы ближе к земному, чем у любой другой планеты Солнечной системы: на 98 % она состоит из азота с небольшой примесью метана и углеводородных соединений. Именно эти углеводородные соединения, возникшие в результате взаимодействия атмосферных азота и метана под воздействием солнечных лучей, обеспечивают атмосфере Титана непрозрачность и желтовато-оранжевый цвет.
Учёные полагают, что атмосфера Титана очень похожа на атмосферу Земли в доисторическую эпоху - до того момента, когда фотосинтезирующие бактерии заполнили её кислородом.
Тем не менее, жизнь на Титане невозможна - в первую очередь, из-за царящих на планете холодов: средняя температура на Титане составляет -180 градусов Цельсия, или 95 градусов Кельвина.
При такой температуре вода не может существовать в жидком состоянии, замерзает даже углекислый газ, который является главной "пищей" для фотосинтезирующих бактерий. Правда, на Титане, вероятно, имеются и облака, и дожди, и озёра, и даже, возможно, моря и океаны, но состоят эти моря и океаны из жидкого аммиака, для которого такая температура - самое то.
Интересно, что некоторые учёные придерживаются мнения, что жидкий аммиак, по ряду свойств напоминающий воду, может быть её биохимической заменой в безводных экологических системах. Так что жизнь на Титане гипотетически всё-таки возможна. Правда, из-за низких температур скорость химических реакций и биологических процессов на Титане существенно ниже, чем на Земле, а значит, местная жизнь едва ли успела эволюционировать дальше простейших одноклеточных организмов.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Кельтский волчок - забавная игрушка: симметричная на вид дощечка, которая по какой-то причине желает вращаться только в одну сторону, а в другую - отказывается!
Почему так происходит, я попытался расписать здесь.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Почему так происходит, я попытался расписать здесь.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Так выглядел туалет космического корабля "Восток-1", на котором полетел в космос Юрий Гагарин.
Зачем снабжали туалетом космический корабль, который провёл в космосе всего 1 час и 48 минут? Неужто первый космонавт не мог чуть-чуть потерпеть?
Дело в том, что в процессе конструирования корабля конструкторы скрепя сердце решили не устанавливать на него дублирующую тормозную установку: устройство "не влезало" по массе. И если бы основной тормозной двигатель по каким-то причинам не сработал бы, Гагарину пришлось бы оставаться в космосе не час 48 минут, а почти 10 дней, пока корабль не замедлился бы до скорости схода с орбиты трением о верхние слои атмосферы. Именно на 10 дней были рассчитаны системы жизнеобеспечения "Востока-1", ну и без туалета в этих условиях, конечно, никуда.
К счастью, тормозной двигатель сработал как надо.
Как бы там ни было, полноценные туалеты были постоянными спутниками советских космонавтов с первых дней покорения космоса. Американцам в этом смысле повезло меньше: до середины 70-х астронавты вынуждены были справлять нужду в специальные пакеты, что было не слишком удобно и гигиенично. Первый полноценный туалет появился лишь на орбитальной станции "Скайлэб", запущенной в 1973 году.
Да и сейчас оба туалета на Международной космической станции - российского производства.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Зачем снабжали туалетом космический корабль, который провёл в космосе всего 1 час и 48 минут? Неужто первый космонавт не мог чуть-чуть потерпеть?
Дело в том, что в процессе конструирования корабля конструкторы скрепя сердце решили не устанавливать на него дублирующую тормозную установку: устройство "не влезало" по массе. И если бы основной тормозной двигатель по каким-то причинам не сработал бы, Гагарину пришлось бы оставаться в космосе не час 48 минут, а почти 10 дней, пока корабль не замедлился бы до скорости схода с орбиты трением о верхние слои атмосферы. Именно на 10 дней были рассчитаны системы жизнеобеспечения "Востока-1", ну и без туалета в этих условиях, конечно, никуда.
К счастью, тормозной двигатель сработал как надо.
Как бы там ни было, полноценные туалеты были постоянными спутниками советских космонавтов с первых дней покорения космоса. Американцам в этом смысле повезло меньше: до середины 70-х астронавты вынуждены были справлять нужду в специальные пакеты, что было не слишком удобно и гигиенично. Первый полноценный туалет появился лишь на орбитальной станции "Скайлэб", запущенной в 1973 году.
Да и сейчас оба туалета на Международной космической станции - российского производства.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4
25 октября мимо Земли пролетел астериоид 2021 UA1. Он прошёл всего в 3047 километрах от нашей планеты, что по астрономическим меркам вообще ничто: вдвое меньше радиуса Земли.
Плохая новость состоит в том, что заметили его земные астрономы уже после того, как он миновал Землю и улетел в открытый космос. Дело в том, что 2021 UA1 приближался к Земле со стороны Солнца, так что астрономы не могли его заметить. Иными словами, если бы астероиду было суждено столкнуться с Землёй, мы узнали бы об этом лишь пост фактум.
Впрочем, ничего экстраординарного бы не случилось: диаметр 2021 UA1 оценивают в 2 метра, так что он, скорее всего, без последствий сгорел бы в атмосфере (для сравнения, размер Челябинского метеорита оценивается в 18 метров).
Потенциальную опасность представляют астероиды диаметром от 100 метров и выше, и астрономы надеются, что нечто подобное мы заметим раньше, чем оно в нас врежется.
Спасибо, что помогаете проекту "Физика в картинках".
Плохая новость состоит в том, что заметили его земные астрономы уже после того, как он миновал Землю и улетел в открытый космос. Дело в том, что 2021 UA1 приближался к Земле со стороны Солнца, так что астрономы не могли его заметить. Иными словами, если бы астероиду было суждено столкнуться с Землёй, мы узнали бы об этом лишь пост фактум.
Впрочем, ничего экстраординарного бы не случилось: диаметр 2021 UA1 оценивают в 2 метра, так что он, скорее всего, без последствий сгорел бы в атмосфере (для сравнения, размер Челябинского метеорита оценивается в 18 метров).
Потенциальную опасность представляют астероиды диаметром от 100 метров и выше, и астрономы надеются, что нечто подобное мы заметим раньше, чем оно в нас врежется.
Спасибо, что помогаете проекту "Физика в картинках".
👍5
О неожиданных эффектах на стыке физики и лингвистики
В английском языке есть выражение to be in a limelight, переводящееся как "находиться в центре внимания". Структура этого выражения может вызвать недоумение: ведь limelight на русский дословно переводится как "свет извести" (lime по английский это не только фрукт лайм, но и негашёная известь). Чуть понятнее становится, если вспомнить, что limelight - это ещё и "огни сцены". Но причём тут известь?
Оказывается, очень даже причём.
Дело в том, что во второй половине XIX века необходимый для сценических целей ярко-белый цвет получали путём накаливания в водородно-кислородном пламени цилиндров из негашёной извести (оксида кальция). Дело в том, что оксид кальция способен нагреваться до 2572 градусов Цельсия без разрушения, и при такой температуре его тепловое излучение имеет яркий белый цвет.
Свойство раскалённой извести быть источником белого света впервые заметил Голдсуорси Гёрни, а осветительный прибор на базе этого эффекта впервые сконструировал для нужд театров Томас Друммонд. В русском языке устройство называлось "друммондовым светом", а в английском - limelight.
В настоящее время аналогичный эффект достигается с помощью электрического освещения: известь никто уже не использует. Однако название сохранилось.
К слову, друммондов свет активно использовался не только в театрах, но и в научных экспериментах, где исследователи нуждались в источнике яркого белого света - в опытах Кирхгофа и Бузена, давших начало современной спектроскопии.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
В английском языке есть выражение to be in a limelight, переводящееся как "находиться в центре внимания". Структура этого выражения может вызвать недоумение: ведь limelight на русский дословно переводится как "свет извести" (lime по английский это не только фрукт лайм, но и негашёная известь). Чуть понятнее становится, если вспомнить, что limelight - это ещё и "огни сцены". Но причём тут известь?
Оказывается, очень даже причём.
Дело в том, что во второй половине XIX века необходимый для сценических целей ярко-белый цвет получали путём накаливания в водородно-кислородном пламени цилиндров из негашёной извести (оксида кальция). Дело в том, что оксид кальция способен нагреваться до 2572 градусов Цельсия без разрушения, и при такой температуре его тепловое излучение имеет яркий белый цвет.
Свойство раскалённой извести быть источником белого света впервые заметил Голдсуорси Гёрни, а осветительный прибор на базе этого эффекта впервые сконструировал для нужд театров Томас Друммонд. В русском языке устройство называлось "друммондовым светом", а в английском - limelight.
В настоящее время аналогичный эффект достигается с помощью электрического освещения: известь никто уже не использует. Однако название сохранилось.
К слову, друммондов свет активно использовался не только в театрах, но и в научных экспериментах, где исследователи нуждались в источнике яркого белого света - в опытах Кирхгофа и Бузена, давших начало современной спектроскопии.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍4
Месторождение Окло в Габоне – уникальное место: учёные полагают, что несколько миллионов лет тому назад здесь работал самый настоящий природный ядерный реактор!
Напомним, естественные залежи урана как правило неспособны поддерживать цепную ядерную реакцию. И дело здесь не только в том, что в природной урановой руде содержится слишком мало пригодного для этого изотопа урана-235.
Как известно, цепная ядерная реакция происходит по такому принципу. Если ядро урана-235 поглощает нейтрон, то он распадается на два осколка (ядра меньшей массы), испуская при этом несколько новых нейтронов. Эти нейтроны могут поглотиться другими атомами урана-235, каждый из которых распадётся, выделив ещё больше нейтронов, которые, в свою очередь, поглотятся большим количеством ядер.
…И вот тут возникает проблема. Потому что вылетающие из распадающегося ядра нейтроны движутся слишком быстро для того, чтобы другие атомы урана могли их поймать. Для того, чтобы это происходило, их нужно каким-то образом замедлить.
В искусственных реакторах уран перемежают слоями графита, который как раз-таки замедляет нейтроны. Но в Окло эту роль играла… обычная вода.
Особенность месторождения в Окло заключалась в том, что достаточно богатые тамошние руды были окружены пористым песчанником. Поры эти пропитывались водой из грунтовых вод, в результате чего возникали условия для поддержания цепной ядерной реакции.
Выделяющееся во время такой реакции тепло нагревало пропитывающие породу воды, которые испарялись. Замедление нейтронов прекращалось, и реакция обрывалась. Порода остывала, снова заполнялась водой – и процесс запускался заново.
Считается, что ядерный реактор в Окло начал работать около двух миллиардов лет назад и проработал несколько сотен тысяч лет – пока концентрация «топливного» урана-235 не снизилась до значений, делающих реакцию более невозможной.
В результате концентрация в природной руде урана-235 в Окло оказалась чуть ниже, чем в среднем по миру (0,3 % вместо обычных 0,7 %), а вот концентрация изотопов, являющихся конечными продуктами ядерной реакции, таких как рутений-99 и неодим-143 – наоборот, выше.
Останки природного ядерного реактора в Окло являются предметом постоянного интереса учёных. Ведь с его помощью мы можем сравнить протекание физических процессов сейчас и миллиарды лет тому назад и, в частности, проверить, не изменились ли случайно за это время некоторые фундаментальные физические константы, влияющие на характер протекания этих реакций. Пока что у физиков для нас хорошие новости: похоже, что 2 миллиарда лет тому назад физика была в целом такой же, какой мы её знаем сегодня.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Напомним, естественные залежи урана как правило неспособны поддерживать цепную ядерную реакцию. И дело здесь не только в том, что в природной урановой руде содержится слишком мало пригодного для этого изотопа урана-235.
Как известно, цепная ядерная реакция происходит по такому принципу. Если ядро урана-235 поглощает нейтрон, то он распадается на два осколка (ядра меньшей массы), испуская при этом несколько новых нейтронов. Эти нейтроны могут поглотиться другими атомами урана-235, каждый из которых распадётся, выделив ещё больше нейтронов, которые, в свою очередь, поглотятся большим количеством ядер.
…И вот тут возникает проблема. Потому что вылетающие из распадающегося ядра нейтроны движутся слишком быстро для того, чтобы другие атомы урана могли их поймать. Для того, чтобы это происходило, их нужно каким-то образом замедлить.
В искусственных реакторах уран перемежают слоями графита, который как раз-таки замедляет нейтроны. Но в Окло эту роль играла… обычная вода.
Особенность месторождения в Окло заключалась в том, что достаточно богатые тамошние руды были окружены пористым песчанником. Поры эти пропитывались водой из грунтовых вод, в результате чего возникали условия для поддержания цепной ядерной реакции.
Выделяющееся во время такой реакции тепло нагревало пропитывающие породу воды, которые испарялись. Замедление нейтронов прекращалось, и реакция обрывалась. Порода остывала, снова заполнялась водой – и процесс запускался заново.
Считается, что ядерный реактор в Окло начал работать около двух миллиардов лет назад и проработал несколько сотен тысяч лет – пока концентрация «топливного» урана-235 не снизилась до значений, делающих реакцию более невозможной.
В результате концентрация в природной руде урана-235 в Окло оказалась чуть ниже, чем в среднем по миру (0,3 % вместо обычных 0,7 %), а вот концентрация изотопов, являющихся конечными продуктами ядерной реакции, таких как рутений-99 и неодим-143 – наоборот, выше.
Останки природного ядерного реактора в Окло являются предметом постоянного интереса учёных. Ведь с его помощью мы можем сравнить протекание физических процессов сейчас и миллиарды лет тому назад и, в частности, проверить, не изменились ли случайно за это время некоторые фундаментальные физические константы, влияющие на характер протекания этих реакций. Пока что у физиков для нас хорошие новости: похоже, что 2 миллиарда лет тому назад физика была в целом такой же, какой мы её знаем сегодня.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍7🔥1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Эффект Коанда, или Загадка "магнитящегося" к струе воды теннисного шарика. Ну и пара слов о летающих тарелках.
В ближайшее время планирую делать больше видео с собственной анимацией. Для этого-то мне и нужна ваша финансовая поддержка, оказать которую можно тут.
В ближайшее время планирую делать больше видео с собственной анимацией. Для этого-то мне и нужна ваша финансовая поддержка, оказать которую можно тут.
👍3
Туманность NGC 6334 "Кошачья лапа" представляет собой область активного звездообразования, в которой прямо на наших глазах появляются на свет несколько десятков ярких и горячих голубых звёзд. Именно их свет, рассеянный межзвёздным водородом, даёт голубое свечение в некоторых областях туманности. Красное свечение обусловлено собственным (точнее, эмиссионным) свечением того же водорода: излучение звёзд ионизирует газ, который, в свою очередь, тоже начинает излучать свет в характерных для его областях спектра.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Вега - одна из ярчайших звёзд ночного неба, изучение которой сыграло огромную роль в развитии современной астрономии.
Так, Вега была первой звездой, расстояние до которой (25 световых лет) было измерено астрономами: впервые такое измерение произвёл Василий Струве, подсчитав годовое смещение Веги на небе, составившее 0,125 угловых секунды (приимерно 0,00004 градуса).
Вега была также первой звездой (после Солнца), химический состав которой был определён с помощью методов спектроскопии: в 1872 году Уильям Хаггинс разложил свет Веги в спектр, доказав, что она, как и Солнце, состоит преимущественно из водорода.
Кроме того, именно Вега стала своеобразной точкой отсчёта при измерении яркости звёзд: в шкале т.н. звёздных величин звёздная величина (видимая яркость) Веги принята за 0, яркость всех остальных звёзд отсчитывается от неё по обратной логарифмической шкале. К примеру, звёздная величина самой яркой звезды земного неба, Сириуса, равна -1,47, Альфы Центавра - 0,27. Более тусклые звёзды, наоборот, имеют положительное значение звёздной величины: Альтаир +0,75, Антарес +1,07. Самые слабые звёзды, которые можно наблюдать невооружённым глазом, имеют относительную звёздную величину в 6-7.
Вега является белой звездой с массой в 2,1 массы Солнца и в 2,8 раз превосходит наше светило радиусом. Интересно, что Вега имеет форму, существенно отличную от сферической - она довольно сильно сплюснута с полюсов, слегка напоминая по форме тыкву. Предполагается, что это вызвано относительно быстрым вращением Веги вокруг своей оси.
Так, Вега была первой звездой, расстояние до которой (25 световых лет) было измерено астрономами: впервые такое измерение произвёл Василий Струве, подсчитав годовое смещение Веги на небе, составившее 0,125 угловых секунды (приимерно 0,00004 градуса).
Вега была также первой звездой (после Солнца), химический состав которой был определён с помощью методов спектроскопии: в 1872 году Уильям Хаггинс разложил свет Веги в спектр, доказав, что она, как и Солнце, состоит преимущественно из водорода.
Кроме того, именно Вега стала своеобразной точкой отсчёта при измерении яркости звёзд: в шкале т.н. звёздных величин звёздная величина (видимая яркость) Веги принята за 0, яркость всех остальных звёзд отсчитывается от неё по обратной логарифмической шкале. К примеру, звёздная величина самой яркой звезды земного неба, Сириуса, равна -1,47, Альфы Центавра - 0,27. Более тусклые звёзды, наоборот, имеют положительное значение звёздной величины: Альтаир +0,75, Антарес +1,07. Самые слабые звёзды, которые можно наблюдать невооружённым глазом, имеют относительную звёздную величину в 6-7.
Вега является белой звездой с массой в 2,1 массы Солнца и в 2,8 раз превосходит наше светило радиусом. Интересно, что Вега имеет форму, существенно отличную от сферической - она довольно сильно сплюснута с полюсов, слегка напоминая по форме тыкву. Предполагается, что это вызвано относительно быстрым вращением Веги вокруг своей оси.
👍2
Размер видимой части Вселенной составляет 46,9 миллиарда световых лет - именно настолько, согласно расчётам, удалены от нас самые далёкие объекты, которые мы теоретически способны увидеть.
При этом возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. То есть, получается, что некоторые части Вселенной движутся относительно нас со скоростью, превышающей скорость света? Именно так, полагают астрофизики, это и происходит.
Дело в том, что космологическое расширение Вселенной происходит не из-за механического "разлёта" её частей, который, согласно теории относительности, действительно не может происходить быстрее скорости света, а из-за "разбухания" пространства самой Вселенной, на которое ограничения теории относительности не распространяются.
Все объекты, удалённые от нас на расстояние более 13,8 миллиардов световых лет, удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света - и иногда существенно. Поэтому мы физически не можем (и, если скорость расширения Вселенной не уменьшится, никогда не сможем!) увидеть эти объекты такими, какими они есть сейчас. К примеру, самую далёкую известную галактику, UDFj-39546284, мы видим такой, какой она была 13,4 миллиарда лет назад. Сейчас же она удалена от нас примерно на 35 миллиардов световых лет.
Вероятно, по мере усиления разрешающей способности наших приборов мы сможем "заглянуть в прошлое" нашей Вселенной ещё дальше: увидеть эпоху формирования первых звёзд и галактик и даже более ранние периоды, включая "тёмные века", когда никаких звёзд в природе ещё не существовало.
И да, тот факт, что изменение положения в пространстве со скоростями, существенно превосходящими скорости света, даёт определённые надежды любителям научной фантастики, мечтающим о путешествиях со сверхсветовой скоростью. Подробнее об этом можно почитать здесь.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
При этом возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. То есть, получается, что некоторые части Вселенной движутся относительно нас со скоростью, превышающей скорость света? Именно так, полагают астрофизики, это и происходит.
Дело в том, что космологическое расширение Вселенной происходит не из-за механического "разлёта" её частей, который, согласно теории относительности, действительно не может происходить быстрее скорости света, а из-за "разбухания" пространства самой Вселенной, на которое ограничения теории относительности не распространяются.
Все объекты, удалённые от нас на расстояние более 13,8 миллиардов световых лет, удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света - и иногда существенно. Поэтому мы физически не можем (и, если скорость расширения Вселенной не уменьшится, никогда не сможем!) увидеть эти объекты такими, какими они есть сейчас. К примеру, самую далёкую известную галактику, UDFj-39546284, мы видим такой, какой она была 13,4 миллиарда лет назад. Сейчас же она удалена от нас примерно на 35 миллиардов световых лет.
Вероятно, по мере усиления разрешающей способности наших приборов мы сможем "заглянуть в прошлое" нашей Вселенной ещё дальше: увидеть эпоху формирования первых звёзд и галактик и даже более ранние периоды, включая "тёмные века", когда никаких звёзд в природе ещё не существовало.
И да, тот факт, что изменение положения в пространстве со скоростями, существенно превосходящими скорости света, даёт определённые надежды любителям научной фантастики, мечтающим о путешествиях со сверхсветовой скоростью. Подробнее об этом можно почитать здесь.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Telegram
Физика в картинках
Можно ли лететь быстрее света? Физики полагают, что да!
Положение теории относительности о невозможности двигаться быстрее света, конечно, огорчает всех, кто мечтает о межзвёздных путешествиях. Ведь даже со световой скоростью полёт к ближайшей звезде займёт…
Положение теории относительности о невозможности двигаться быстрее света, конечно, огорчает всех, кто мечтает о межзвёздных путешествиях. Ведь даже со световой скоростью полёт к ближайшей звезде займёт…
👍2
Размер видимой части Вселенной составляет 46,9 миллиарда световых лет - именно настолько, согласно расчётам, удалены от нас самые далёкие объекты, которые мы теоретически способны увидеть.
При этом возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. То есть, получается, что некоторые части Вселенной движутся относительно нас со скоростью, превышающей скорость света? Именно так, полагают астрофизики, это и происходит.
Дело в том, что космологическое расширение Вселенной происходит не из-за механического "разлёта" её частей, который, согласно теории относительности, действительно не может происходить быстрее скорости света, а из-за "разбухания" пространства самой Вселенной, на которое ограничения теории относительности не распространяются.
Все объекты, удалённые от нас на расстояние более 13,8 миллиардов световых лет, удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света - и иногда существенно. Поэтому мы физически не можем (и, если скорость расширения Вселенной не уменьшится, никогда не сможем!) увидеть эти объекты такими, какими они есть сейчас. К примеру, самую далёкую известную галактику, UDFj-39546284, мы видим такой, какой она была 13,4 миллиарда лет назад. Сейчас же она удалена от нас примерно на 35 миллиардов световых лет.
Вероятно, по мере усиления разрешающей способности наших приборов мы сможем "заглянуть в прошлое" нашей Вселенной ещё дальше: увидеть эпоху формирования первых звёзд и галактик и даже более ранние периоды, включая "тёмные века", когда никаких звёзд в природе ещё не существовало.
И да, тот факт, что изменение положения в пространстве со скоростями, существенно превосходящими скорости света, даёт определённые надежды любителям научной фантастики, мечтающим о путешествиях со сверхсветовой скоростью. Подробнее об этом можно почитать здесь.
На картинке - один из "глобусов" видимой Вселенной с нашей галактикой в центре.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
При этом возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. То есть, получается, что некоторые части Вселенной движутся относительно нас со скоростью, превышающей скорость света? Именно так, полагают астрофизики, это и происходит.
Дело в том, что космологическое расширение Вселенной происходит не из-за механического "разлёта" её частей, который, согласно теории относительности, действительно не может происходить быстрее скорости света, а из-за "разбухания" пространства самой Вселенной, на которое ограничения теории относительности не распространяются.
Все объекты, удалённые от нас на расстояние более 13,8 миллиардов световых лет, удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света - и иногда существенно. Поэтому мы физически не можем (и, если скорость расширения Вселенной не уменьшится, никогда не сможем!) увидеть эти объекты такими, какими они есть сейчас. К примеру, самую далёкую известную галактику, UDFj-39546284, мы видим такой, какой она была 13,4 миллиарда лет назад. Сейчас же она удалена от нас примерно на 35 миллиардов световых лет.
Вероятно, по мере усиления разрешающей способности наших приборов мы сможем "заглянуть в прошлое" нашей Вселенной ещё дальше: увидеть эпоху формирования первых звёзд и галактик и даже более ранние периоды, включая "тёмные века", когда никаких звёзд в природе ещё не существовало.
И да, тот факт, что изменение положения в пространстве со скоростями, существенно превосходящими скорости света, даёт определённые надежды любителям научной фантастики, мечтающим о путешествиях со сверхсветовой скоростью. Подробнее об этом можно почитать здесь.
На картинке - один из "глобусов" видимой Вселенной с нашей галактикой в центре.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Если вы интересуетесь историей морских путешествий, то вам наверняка известны термины "ревущие сороковые" и "неистовые 50-е". Так прозвали моряки прошлого океанические пространства, лежащие между, соответственно, 40 и 50 и 50 и 60 градусами южной широты за неблагоприятные погодные условия в виде частых штормов.
Причина этого явления - сильные ветры, дующие в этих широтах в юго-восточном направлении. Это т.н. преимущественные ветра, направление которых определяется восходящими и нисходящими конвективными потоками в атмосфере и вращением Земли (привет, плоскоземельщики!), а точнее, обусловленной им силой Кориолиса (подробнее об этом мы с вами говорили тут).
Но почему в Северном полушарии ни "ревущих сороковых", ни "неистовых пятидесятых" не наблюдается? Причина в распределении масс суши в этих широтах: в Северном полушарии в этих широтах много суши, которая "разбивает" воздушные потоки, а также влияет на прогрев земной поверхности.
В Южном полушарии же на этих широтах почти один океан, и явление преимущественных ветров проявляется во всей красе.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Причина этого явления - сильные ветры, дующие в этих широтах в юго-восточном направлении. Это т.н. преимущественные ветра, направление которых определяется восходящими и нисходящими конвективными потоками в атмосфере и вращением Земли (привет, плоскоземельщики!), а точнее, обусловленной им силой Кориолиса (подробнее об этом мы с вами говорили тут).
Но почему в Северном полушарии ни "ревущих сороковых", ни "неистовых пятидесятых" не наблюдается? Причина в распределении масс суши в этих широтах: в Северном полушарии в этих широтах много суши, которая "разбивает" воздушные потоки, а также влияет на прогрев земной поверхности.
В Южном полушарии же на этих широтах почти один океан, и явление преимущественных ветров проявляется во всей красе.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍2
Дорогие читатели, а в каком виде лично вам удобнее воспринимать более ли менее развёрнутую информацию?
Anonymous Poll
81%
В виде текстов
15%
В виде видеороликов
4%
Не надо информации, лучше больше красивых картинок!
👍1
Антиматерия как оружие?
Ракеты с антивеществом, снаряды из антивещества или даже «излучатели антивещества» давно поселились в арсеналах армий из книг, фильмов и компьютерных игр в жанре научной фантастики. Впечатляющая способность антивещества при столкновении с обычным веществом превращать его (и себя!) в чистую энергию, конечно, вдохновляет. Но реально ли военное применение антивещества на самом деле?
В том виде, в котором мы это видим научной фантастике – вряд ли. Антивещество слишком трудно (и дорого!) получать в значительных количествах, а главное – крайне сложно и опасно хранить. Если атомная бомба при даже очень сильном механическом повреждении в самом худшем случае даст незначительное радиоактивное загрязнение, то «ракета с антивеществом» при малейшем (!) повреждении системы хранения этого самого антивещества взорвётся во всю мощь прямо в боевом отсеке. Или на складе таких боеприпасов, запустив цепную реакцию их детонации.
Между тем, военное использование антивещества (которое уже сейчас получают, хотя и буквально по атомам) возможно. Но выглядеть оно будет не совсем так, как представляют себе фантасты.
Самым мощным известным на сегодняшний день оружием является оружие ядерное. При его использовании высвобождается энергия вынужденного деления атомов радиоактивных веществ: к примеру, ядро урана-235, поглотив нейтрон, распадается на два осколка и испускает 2-3 нейтрона, каждый из которых, в свою очередь, способен инициировать деление других атомов, которые высвободят ещё больше нейтронов, которые поделят ещё больше атомов и так далее. При каждом акте деления выделяется значительная энергия. Реакция идёт по нарастающей, и…
На самом деле всё немного сложнее. Для того, чтобы реакция шла, нужно, чтобы выделившиеся на каждом этапе нейтроны попадали в новые атомы, а не, к примеру, вылетали из куска делящегося материала и не улетали прочь. То есть, вещества должно быть достаточно много для того, чтобы значительная часть нейтронов попала в цель. Отсюда следует понятие критической массы: минимальное количество делящегося материала, которое должна содержать ядерная бомба. Для урана это количество составляет 50 килограммов, для плутония – 11 кг.
Военные дорого отдали бы за то, чтобы снять нижнее ограничение на величину ядерного боеприпаса, продиктованное критической массой. И использование антивещества в теории, позволяет это сделать.
Представим себе, что произойдёт в результате столкновения антипротона с ядром атома урана, содержащим 92 протона и 143 нейтрона. Стоит отметить, что такое столкновение обязательно произойдёт: антипротон имеет отрицательный заряд, и его будут притягивать к положительно заряженному ядру силы электрического взаимодействия. В результате столкновения антипротон и один из протонов ядра аннигилируют, а выделившаяся энергия буквально разорвёт ядро на части, так что выделится не 2-3, а десятки нейтронов, каждый из которых способен вызвать деление других атомов. И при каждом акте такого деления будет выделяться значительная энергия.
И даже если речь идёт об образце, масса которого существенно меньше критической, т.е. цепная реакция в котором поддерживаться не будет, всего десяток антипротонов в теории способны высвободить энергию, эквивалентную энергии цепной реакции. То есть, эти антипротоны станут как бы взрывателем, способным подорвать даже очень маленький фрагмент делимого материала – вообще говоря, сколь угодно маленький! Причём достаточно будет небольшого количества антипротонов, самого по себе, в отрыве от делящегося вещества, вполне безопасного!
Что вы скажете о ядерной бомбе размером с мобильный телефон? О «разрывных ядерных пулях»? Или вообще о бомбах микроскопического размера, невидимых невооружённым глазом?
Загвоздка лишь в том, чтобы в должной степени отработать технологии производства и хранения антивещества. И учёные многих стран мира активно работают над этим.
Хотя в каком-то смысле такая перспектива, конечно, слегка пугает…
На картинке – одна из современных установок для производства античастиц.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
Ракеты с антивеществом, снаряды из антивещества или даже «излучатели антивещества» давно поселились в арсеналах армий из книг, фильмов и компьютерных игр в жанре научной фантастики. Впечатляющая способность антивещества при столкновении с обычным веществом превращать его (и себя!) в чистую энергию, конечно, вдохновляет. Но реально ли военное применение антивещества на самом деле?
В том виде, в котором мы это видим научной фантастике – вряд ли. Антивещество слишком трудно (и дорого!) получать в значительных количествах, а главное – крайне сложно и опасно хранить. Если атомная бомба при даже очень сильном механическом повреждении в самом худшем случае даст незначительное радиоактивное загрязнение, то «ракета с антивеществом» при малейшем (!) повреждении системы хранения этого самого антивещества взорвётся во всю мощь прямо в боевом отсеке. Или на складе таких боеприпасов, запустив цепную реакцию их детонации.
Между тем, военное использование антивещества (которое уже сейчас получают, хотя и буквально по атомам) возможно. Но выглядеть оно будет не совсем так, как представляют себе фантасты.
Самым мощным известным на сегодняшний день оружием является оружие ядерное. При его использовании высвобождается энергия вынужденного деления атомов радиоактивных веществ: к примеру, ядро урана-235, поглотив нейтрон, распадается на два осколка и испускает 2-3 нейтрона, каждый из которых, в свою очередь, способен инициировать деление других атомов, которые высвободят ещё больше нейтронов, которые поделят ещё больше атомов и так далее. При каждом акте деления выделяется значительная энергия. Реакция идёт по нарастающей, и…
На самом деле всё немного сложнее. Для того, чтобы реакция шла, нужно, чтобы выделившиеся на каждом этапе нейтроны попадали в новые атомы, а не, к примеру, вылетали из куска делящегося материала и не улетали прочь. То есть, вещества должно быть достаточно много для того, чтобы значительная часть нейтронов попала в цель. Отсюда следует понятие критической массы: минимальное количество делящегося материала, которое должна содержать ядерная бомба. Для урана это количество составляет 50 килограммов, для плутония – 11 кг.
Военные дорого отдали бы за то, чтобы снять нижнее ограничение на величину ядерного боеприпаса, продиктованное критической массой. И использование антивещества в теории, позволяет это сделать.
Представим себе, что произойдёт в результате столкновения антипротона с ядром атома урана, содержащим 92 протона и 143 нейтрона. Стоит отметить, что такое столкновение обязательно произойдёт: антипротон имеет отрицательный заряд, и его будут притягивать к положительно заряженному ядру силы электрического взаимодействия. В результате столкновения антипротон и один из протонов ядра аннигилируют, а выделившаяся энергия буквально разорвёт ядро на части, так что выделится не 2-3, а десятки нейтронов, каждый из которых способен вызвать деление других атомов. И при каждом акте такого деления будет выделяться значительная энергия.
И даже если речь идёт об образце, масса которого существенно меньше критической, т.е. цепная реакция в котором поддерживаться не будет, всего десяток антипротонов в теории способны высвободить энергию, эквивалентную энергии цепной реакции. То есть, эти антипротоны станут как бы взрывателем, способным подорвать даже очень маленький фрагмент делимого материала – вообще говоря, сколь угодно маленький! Причём достаточно будет небольшого количества антипротонов, самого по себе, в отрыве от делящегося вещества, вполне безопасного!
Что вы скажете о ядерной бомбе размером с мобильный телефон? О «разрывных ядерных пулях»? Или вообще о бомбах микроскопического размера, невидимых невооружённым глазом?
Загвоздка лишь в том, чтобы в должной степени отработать технологии производства и хранения антивещества. И учёные многих стран мира активно работают над этим.
Хотя в каком-то смысле такая перспектива, конечно, слегка пугает…
На картинке – одна из современных установок для производства античастиц.
Помочь проекту "Физика в картинках" можно тут.
👍3