Немного занимательной физики в понедельник утром, как математика помогала открывать планеты и антимиры

При наблюдениях за Ураном были замечены его отклонения от "расчетной" траектории, как будто на него оказывали воздействие другие силы, кроме известных (Солнце и остальные планеты). Через 70 лет после первого обнаружения этого математик Леверье смог сделать расчеты, по которым в нужной точке визуально и обнаружили новую планету - Нептун.

В 1920-ых годах Поль Дирак вывел волновую релятивистскую формулу для электрона, которая была частным случаем уравнения Шредингера. Данное уравнение имело два решения - одно описывало электрон, второе было с противоположным знаком. Вместо откидывания второго непонятного решения Дирак заявил о существовании частицы, противоположной электрону, и через несколько лет был экспериментально обнаружен позитрон.

По этому уравнению у каждой частицы есть античастица, и это получило название антиматерии. При столкновении частицы и античастицы происходит их взаимная аннигиляция с испусканием фотонов света.

Примерно 13.7 миллиардов лет тому назад произошла глобальная аннигиляция вещества и антивещества с большой вспышкой, которая получила название Большого взрыва. Родившиеся тогда фотоны летят в пространстве до сих пор, и они называются реликтовым излучением.

При этой аннигиляции материи было несколько больше, чем антиматерии, и из её остатков образовались галактики, звезды и планеты.

Реликтовое излучение помогает изучить, что было много миллиардов лет назад. Оно отличается от обычного, потому что его фотоны не имеют в своем световом спектре никаких линий поглощений. Поэтому это излучение называют чернотельным, по аналогии с излучением абсолютно черного тела. За изучение реликтового излучения были присуждены несколько нобелевских премий.

#math #physics #offtop