перейти в меню сайта

Интересное в Сети: сентябрь-октябрь

Попались несколько любопытных статей не только на околокосмическую тематику, но и касающиеся коллайдера и теории относительности (а в итоге ведь, всё взаимосвязано, так или иначе). В общем-то, перепосты этих статей и предлагаются Вашему вниманию:

Астрономы обнаружили планету Татуин

Астрономы обнаружили планету, обращающуюся вокруг системы из двух звезд. До сих пор у специалистов не было надежных экспериментальных подтверждений существования подобных небесных тел. Работа исследователей опубликована в журнале Science, а коротко о ней пишет портал ABC News.

Планету, удаленную от Земли на расстояние 200 световых лет, обнаружил запущенный в 2009 году орбитальный телескоп “Кеплер”, который специально предназначен для этой цели. Телескоп отслеживает периодические изменения яркости звезд, вызванные прохождением по их диску планет.

В данном случае специалисты наблюдали за системой из двух звезд, масса которых составляет 20 и 69 процентов от массы Солнца, и засекли сразу несколько повторяющихся колебаний яркости. Ученые заключили, что за часть колебаний отвечает планета, а за часть – звезда-компаньон.

По итогам наблюдений астрономы заключили, что планета, названная Kepler-16b, совершает один оборот за 229 дней. Несмотря на то что небесное тело находится рядом сразу с двумя звездами, температура его поверхности, по оценкам астрономов, находится в пределах от минус 70 до минус 100 градусов Цельсия. “Прохлада” объясняется тем, что оба светила имеют очень небольшие размеры, и планета, находящаяся довольно далеко от них, получает недостаточно тепла.

Планета и обе звезды обращаются практически в одной плоскости и в одном направлении. Это обстоятельство указывает, что все они образовались из одного протопланетного облака. Посмотреть анимацию, демонстрирующую, как именно Kepler-16b взаимодействует со своими светилами, можно тут.

Возможность существования планет возле двойных звезд обсуждалась астрономами очень давно (в научно-фантастических произведениях такие планеты существуют давно, и наиболее известный пример – это планета Татуин из “Звездных войн”). Многие специалисты указывали, что подобные объекты, если и существуют, то встречаются очень редко из-за того, что сложные гравитационные взаимодействия двух звезд должны были бы “разметать” большую часть пыли и газа, из которых формируются планеты.

Источник: Лента.Ру

Коллайдер в каждый дом

Российские ученые создали работающую модель “настольного коллайдера”, правда, не адронного, а лазерного. В будущем этот компактный прибор сможет разгонять заряженные частицы с большим ускорением, чем Большой адронный в CERN. А перспективам его практического применения старший швейцарский “брат” уж точно может позавидовать.

Идея настольного коллайдера родилась в Физическом институте имени Лебедева Российской академии наук. Для ее реализации совместно с экспериментаторами МГУ была создана лаборатория, где и построили модель миниатюрного ускорителя. Она представляет собой компактный лазер, генерирующий очень короткий, но чрезвычайно мощный импульс энергии. Уровни возникающих при этом электромагнитных полей не могут быть достигнуты даже при взрывах сверхновых звезд во Вселенной. Основное преимущество ускорителя – его компактность.

Говорит Андрей Савельев-Трофимов, доктор физико-математических наук, профессор: “Оказывается, что в плазме можно лазером создать ускоряющее поле, которое на три, четыре, пять порядков превосходит поле, которого можно достичь на Большом адронном коллайдере. Это означает кардинальное уменьшение размеров. Это уже не километры – ускорение электронов происходит на одном сантиметре и меньше. А лазерная система, которая это может обеспечить, относительно небольшая и занимает площадь 20-30 квадратных метров”.

Настольный коллайдер в отличие от своего старшего швейцарского “собрата” может широко применяться в различных областях.

Продолжает Андрей Савельев-Трофимов: “Такого рода ускорители могут использоваться в том же самом Большом адронном для начального ускорения частиц. Прикладные задачи связаны в первую очередь с лечением различных опухолевых заболеваний, используя протонные пучки. Ускорять лазером пучки протонов до энергии сотни мегаэлектронвольт реально, а именно такие энергии необходимы для терапии опухолей”.

Кроме того, возможно применение пучков протонов при исследовании ядерных процессов. Еще одна сфера – астрофизика, в частности, при моделировании астрофизических процессов – вспышек сверхновых звезд или ударов метеоритов по планетам. Зарубежные эксперты считают, что изобретение настольного коллайдера в России положило начало новому научному направлению в физике. Российские ученые планируют создание нового центра физики высоких энергий, ключевым элементом которого будет очень мощный компактный лазер.

Китайский “Небесный Дворец”

Китай запустит космическую лабораторию “Тяньгун 1″ (что в переводе означает “Небесный дворец”) в период с 27 по 30 сентября. Об этом сообщает агентство “Синьхуа”. Подготовка к запуску уже ведется. По данным агентства, ракета-носитель “Чанчжэн II-F”, которая выведет модуль “Тяньгун 1″ на орбиту, доставлена на космодром. Изначально запуск должен был состояться в августе. Но 18 августа ракета-носитель “Чанчжэн 2-C” не смогла вывести на орбиту экспериментальный спутник. В результате запуск модуля было решено отложить.

“Тяньгун 1″ – космическая лаборатория массой 8,5 тонны, которая проработает на орбите около двух лет. В течение этого времени к ней планируется трижды отправлять космические корабли. В 2012 году в рамках экспедиций “Шэньчжоу-9″ и “Шэньчжоу-10″ “Тяньгун 1″ посетят тайконавты. По функциональности лаборатория будет напоминать советские “Салюты”. Вслед за “Тяньгун 1″ планируется запустить лаборатории “Тяньгун 2″ и “Тяньгун 3″. Все три проекта предназначены для отработки технологий, необходимых для строительства полноценной станции. Только после этого Китай приступит к строительству полноценного орбитального комплекса, работы по которому планируется завершить к 2020 году.

Источник: Голос России

Кометы напоили Землю

Вполне возможно, что воду на Землю когда-то принесли кометы. Во всяком случае, мощный аргумент в пользу этой теории дало изучение состава кометы Хартли-2 (Hartley-2), сообщает онлайн-издание SPACE.com.

Хартли-2, комету с ледяным ядром, происходящую из пояса Койпера — скопления малых космических тел за орбитой Нептуна — исследовал в ноябре 2010 года автоматический космический зонд Deep Impact/EPOXI. Оказалось, что изотопный состав водорода в замёрзшей воде, составляющей её ядро, близок к таковому в Мировом океане Земли. А это значит, что вода на нашей планете может иметь кометное происхождение.

«Когда Земля сформировалась, она была столь горяча, что большая часть легких элементов, включая водород (H) и кислород (O) с неё испарилась. Так что после охлаждения наша планета осталась сухой, — объясняет Пауль Хартоф (Paul Hartogh), ведущий автор исследования и планетолог из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Max Planck Institute for Solar System Research) в г. Катленбург-Линдау, Германия. — Вода и другие лёгкие элементы должны были добавиться на более поздней стадии».

Отметим, что более ранние исследования демонстрировали существенную разницу в изотопном составе водорода в ледяных кометах и астероидах, и в земных морях.
Как писал «Вокруг света», есть версия, что кометы и астероиды занесли на Землю не только воду, но и жизнь. «Бомбардировка» ими нашей планеты, по мнению некоторых учёных, 4 млрд лет назад добавила в раствор Мирового океана необходимые для появления первых живых существ элементы.

Источник: Вокруг Света

Профессор Эйнштейн, расслабьтесь. Е по-прежнему равняется mc2 . Скорее всего…

Готовиться к путешествиям во времени рановато, считает известный физик Фрэнк Клоуз.
Бармен сказал: “Простите, мы не обслуживаем нейтрино”. В бар входит нейтрино.

Это лишь один из множества твитов, вдохновленных сообщением о том, что нейтрино – призрачные субатомные частицы – способны двигаться быстрее скорости света. Если это так, то научная фантастика может стать научным фактом, открывая чудесные парадоксы, такие как следствие, предшествующее причине. Примером может послужить шутка из предыдущего абзаца (на тот случай, если вы, как и я, не сразу сообразили, в чем заключается ирония).

Мой опыт ученого подтверждает незыблемость одного закона: быстрее света распространяются только слухи. Новость о том, что ученые из ЦЕРН, гигантского научного комплекса под Женевой, по-видимому, создали нейтрино, движущиеся быстрее скорости света, прогремела утром в пятницу, когда я еще был в полудреме, и показалась мне самым свежим подтверждением этого закона.

Но я проснулся, а об этой новости продолжали трубить. Я начал паниковать: как бы не пришлось переписывать книгу “Нейтрино”, которую, как мне казалось, стремительно обгоняют разворачивающиеся события. Моим единственным утешением было то, что этот пересмотр стал бы совсем небольшим эпизодом невообразимого изменения нашего понимания жизни, Вселенной и, вообще, всего, которое начнется, если это утверждение окажется верным. Учебники по физике обессмыслятся, основания науки содрогнутся. Частицы, движущиеся быстрее света, способные переносить информацию, изменят все. Итак, что же происходит и почему это так важно?

Теория относительности Эйнштейна была одна из великих революций в мысли ХХ века и, вероятно, величайшим теоретическим построением человеческого разума. Формулируя в XVII веке свои законы движения, Исаак Ньютон представлял пространство и время как некую невидимую матрицу, через которую мы проходим, не изменяя их. Метроном размеренно щелкает, когда мы движемся по постоянному, статичному трехмерному пространству. Эйнштейн же исходил из того, что пространство и время текучи, взаимно переплетены, подвержены воздействию нашего движения: чем быстрее мы движемся, тем медленнее стареем. У этого есть множество удивительных следствий – например, загадка близнецов: Твидлдам остается дома, а Твидлди, улетевший на год со скоростью света, после возвращения домой оказывается умнее и парадоксальным образом моложе своего брата.

Тот факт, что пространство и время эластичны, расширяются и сжимаются в такт нашему движению, поразителен, но бесспорен. В ЦЕРН пучки частиц, движущиеся со скоростью, ненамного меньшей скорости света, попадают в цель вовремя только тогда, когда в расчет приняты премудрости относительности. Спутники GPS точно определяют ваше местонахождение, но алгоритмы расчета построены на арифметике Эйнштейна. Некоторые эксперименты, проводимые в ЦЕРН, соответствуют прогнозам относительности с погрешностью меньше чем в одну триллионную – это как измерить расстояние от одного берега Атлантического океана до другого с погрешностью не больше толщины человеческого волоса (но только если принять в расчет относительность).

Теория относительности Эйнштейна необходима нам в наших повседневных делах. Ученым это очевидно, а многим из нас – возможно, удивительно.

Какое отношение все это имеет к скорости света?

Теория Эйнштейна построена на экспериментально доказанном факте: скорость света не зависит от нашего движения. Скорость света универсальна, независимо от того, движетесь вы к источнику или от него. На гонках быстрая машина обгоняет медленную более постепенно, чем зрителей, стоящих на обочине, однако луч света минует всех с одинаковой скоростью. Это утверждение, казалось бы, противоречащее здравому смыслу, верно, и именно на нем Эйнштейн выстроил свою систему. Одним из основных следствий теории Эйнштейна является то, что скорость света в вакууме – естественный предел скорости. Ничто не может передвигаться в вакууме быстрее света.

Опровергли ли ученые ЦЕРН эту парадигму? Сомневаюсь. В воде, стекле и даже воздухе свет движется медленнее, чем в вакууме. Так же, как и радиоволны. Поэтому свет можно замедлить, но не ускорить: вакуум – это природная магистраль, по которой свет движется со своей предельной скоростью. Нам нужно осторожнее формулировать вопрос о том, что именно показал эксперимент ЦЕРН или, точнее, как он это показал.

ЦЕРН создает пучки нейтрино, призрачных частиц, проходящих сквозь землю с такой же легкостью, как пуля сквозь туман. Пучок направляется через поверхность Земли по прямой (поначалу поверхность Земли уходит вверх, а затем – вниз) и через 730 км выходит в лаборатории Гран-Сассо недалеко от Рима. Все путешествие занимает одну пятисотую секунды.

Если бы можно было отправить пучок света сквозь Землю, он бы достиг цели в тот же момент, что и нейтрино – если нейтрино движется со скоростью света – или чуть раньше (если нейтрино движется медленнее скорости света), но не позже, так как для этого нейтрино потребовалось бы двигаться быстрее скорости света. Если бы мы могли провести этот эксперимент, проблема была бы решена. Однако для нейтрино Земля прозрачна, а для света – непроницаема.

Если мы знаем точное расстояние от ЦЕРН до Рима и время, которое потребовалось нейтрино для того, чтобы его проделать, то отношение расстояния к времени – километры в секунду – дает скорость. Фактически, именно ее показывает эксперимент, но и тут не все однозначно.

При измерении времени с точностью до наносекунд необходимо принимать в расчет то время, которое занимает прохождение электронных сигналов по цепям, на индикаторные устройства и прочие элементы комплекса измерителей, микросхем и мириада каналов наномира. Если вы измерили все это, и если это действительно все, что вам нужно знать, то вы можете определить, сколько прошло времени – с некоторой неопределенностью. Это они сделали. Однако если возникла неожиданная помеха, не учтенная при расчетах, результат может отличаться от истинного на несколько наносекунд.

Также существует проблема измерения расстояния. Его необходимо определить с точностью примерно до 10 см на 730 км – и, видимо, средства геодезии это позволяют. Но как именно это было сделано – одна из главных загадок этого эксперимента, по крайней мере для меня. Конечно, это делается не при помощи рулетки – даже если бы она позволяла измерять с точностью до размера атомов. Есть свои трудности и в том, чтобы отправить радиосигнал на спутник в тот момент, когда нейтрино покидает ЦЕРН, и передать его на приемник в Риме, сравнив, что придет первым. Скорость радиоволн в атмосфере зависит от магнитных полей и прочих явлений: это вовсе не то же самое, что пустить радиосигнал в вакууме со “скоростью света”.

Считаю, что объяснение кроется в неучтенной ошибке при измерении расстоянии или времени, а не в том, что их отношение – предполагаемая скорость – превышает предел Эйнштейна.

В конечном счете, ответы известны природе, и мы должны искать их экспериментальным путем. Если в вакууме можно двигаться быстрее скорости света, то неважно, сколько физиков с этим не соглашаются: правда выйдет наружу. А если это правда? Я перепишу “Нейтрино” и перейду с электронной почты на нейтринную – она быстрее.

Фрэнк Клоуз – профессор теоретической физики в Оксфордском университете, почетный член Эксетер-колледжа, Оксфорд, и автор книги “Нейтрино” (Neutrino, OUP)

Источник: Голос России

Астрономы нашли лед на планете Белоснежка

Астрономы установили состав поверхности карликовой планеты 2007 OR10 – оказалось, что это небесное тело, которое неофициально называется Белоснежка, покрыто водным льдом, покрасневшим из-за отложений углеводородных полимеров. Статья ученых принята к публикации в Astrophysical Journal Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Калифорнийского технологического университета, сотрудники которого принимали участие в работе. Препринт статьи можно найти на arXiv.org.

Карликовая планета 2007 OR10 (один из крупнейших транснептуновых объектов) была открыта в 2007 году в поясе Койпера – регионе Солнечной системы за орбитой Нептуна, содержащим Плутон. Тогда ученые неверно предположили, что она является осколком Хаумеи, поэтому почти полностью покрыта чистым водяным льдом. Именно из-за этого планета получила неофициальное имя Белоснежка. Дальнейшие наблюдения уже в том же году подтвердили, что название было выбрано крайне неудачно – Белоснежка оказалась одним из самых красных объектов (то есть в спектре отраженного излучения много красного) в поясе Койпера, что заставило многих ученых усомниться в наличие льда на ее поверхности.

В рамках работы ученые провели спектральный анализ отраженного излучения 2007 OR10. Им удалось установить, что поверхность планеты покрыта водяным льдом. В свою очередь красный цвет объясняется тем, что молекулы метана под воздействием космического излучения полимеризуются, то есть образуют длинные углеводородные цепочки. Полученные соединения оседают на поверхности, придавая ей красноватый оттенок.

По словам ученых, аналогичные процессы можно наблюдать, например, на карликовой планете Квавар – этот объект был обнаружен в 2002 году. Помимо отложений метана на Кваваре был зарегистрирован криовулканизм – вулканы, в которых роль магмы играет смесь воды и льда. По мнению ученых, аналогичная активность, по крайней мере в прошлом, наблюдалась и у Белоснежки.

Совсем недавно ученые объявили, что вокруг Плутона – самого, пожалуй, известного члена пояса Койпера, могут существовать кольца (правда, довольно тусклые), диаметр которых составляет около 16 тысяч километров. Эти кольца предположительно образованы материалом, который выбивается в поверхности карликовой планеты в результате столкновений с другими телами пояса. В настоящее время кольца найдены у Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна.

Источник: Lenta.Ru

Статьи на похожую тему:


Комментарии »»

Комментариев пока нет - будете первым?


Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: