11:36 | 14 июня, 2021

Много претендентов. Возможно, самый мощный аспект физики и, возможно, самая удивительная вещь в космосе в целом - это универсальность физических законов и теорий. Несколько скудных уравнений (достаточно маленьких, чтобы поместиться на вашей любимой футболке) могут объяснить множество явлений от одного края Вселенной до другого, и от самых ранних моментов Большого Взрыва до непостижимого будущего. Давайте выясним, насколько мощной может быть современная физика.
Что самое удивительное во Вселенной? фото 2
Дата : 13.07.2020   /  Фуад Кулиев   /   Комментариев: 0

Игры гравитации

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна — это наша современная теория того, как работает гравитация: материя и энергия искривляют пространство-время, а искривление пространства-времени указывает материи как двигаться. Математика немного сложна: требуется набор из 10 взаимосвязанных уравнений, чтобы описать все эти изгибы, деформации и перемещения. Но эти уравнения содержат огромную силу. Например, в пределе слабой гравитации уравнения Эйнштейна сводятся к более привычным выражениям ньютоновской гравитации, которая используется для объяснения всего-от траекторий брошенных бейсбольных мячей до плотин гидроэлектростанций. За пределами поверхности Земли Эйнштейн берет больше контроля, где уравнения относительности используются для обеспечения точного позиционирования с помощью системы GPS и точного предсказания орбит всех планет. Те же самые уравнения ведут к еще большим достижениям, раскрывая существование черных дыр и их поведение, рост самых больших структур во Вселенной, присутствие темной материи внутри галактик и сам Большой Взрыв. Все это набор из 10 уравнений, охватывающих как космическое пространство, так и космическое время — действительно, показывая, что Вселенная имеет конечный возраст в первую очередь.

Ядерная энергия

Когда физики начали взламывать ядерный код в 1940-х годах, они и не подозревали, что их махинации приведут к раскрытию одной из самых загадочных загадок астрономии: как рождаются и живут звезды. До этого времени ученые предпринимали всевозможные попытки согласовать возраст Земли, выявленный геологией и палеонтологией (миллиарды лет), со всеми известными физическими способами поддержания столь яркого солнечного света. Эти попытки, как правило, терпели полный провал, и даже самые лучшие объяснения достигали лишь нескольких миллионов лет.
Галактика Галактика
Но ядерная физика была совершенно новой игрой в мяч, и как только физики выяснили условия, необходимые для воспламенения ядерного синтеза (а именно, безумно высокие давления, температуры и плотности), они поняли, что такие условия не всегда создаются человеком (внутри ядерных бомб и реакторов), но могут быть найдены в самой природе: в сердцах звезд. Ядерный синтез водорода-это то, как звезды питают себя миллиарды лет, и уравнения, которые физики используют, чтобы понять этот процесс, точно такие же, которые они используют, чтобы превратить ядерные реакции в полезную энергию. Ядерная физика — относительный новичок в мире физики — от крошечного атома до крупнейшей звезды — удивительным образом объединяет космос.

Законы движения

Но вам не нужно использовать эзотерические уравнения относительности или сложные вычисления ядерных реакций, чтобы открыть универсальность физики. Это может быть так же просто и понятно, как, скажем, автокатастрофа. При столкновении двух транспортных средств действуют законы сохранения энергии и импульса: общее количество энергии и импульса до столкновения должно быть равно общему количеству энергии и импульса после столкновения. Используя эти простые утверждения, следователи могут реконструировать место происшествия, выясняя, кто из водителей был виноват и что привело к столкновению. И машины-не единственная вещь во Вселенной, которая разбивается вдребезги. Сталкивающиеся звезды. Слияние галактик. Смешивание газовых облаков. Редко можно найти работу по астрономии или физике, в которой не упоминалось бы каким-то образом сохранение энергии и импульса. Ученые используют эти принципы, чтобы понять почти все в космосе. Почему это газовое облако излучает энергию? Сохранение энергии и импульса. Почему эта нейтронная звезда меняет скорость своего вращения? Сохранение энергии и импульса. Что произойдет, когда эти галактики столкнутся? Сохранение энергии и импульса. В следующий раз, когда вы попадете в автомобильную аварию, подумайте о импульсе и о том, как он распространяется по всей вселенной, где бы вы ни находились.
ВНИМАНИЕ! При копировании материала активная ссылка на статью сайта SKNEWS.RU обязательна!
13 июля 2020, 21:15
Автор: Фуад Кулиев
Просмотров: 1782
Поделиться:

Ссылки по теме

Комментарии к статье 0

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы оставить комментарий (сейчас комментариев: 0)