Pull to refresh

В Японии проверили теорию относительности с помощью самой высокой телевышки Земли в Токио

Reading time 2 min
Views 12K
Popular science Physics
image

Японские учёные в очередной раз смогли экспериментально доказать общую теорию относительности, выдвинутую Альбертом Эйнштейном. Для этого учёные использовали компактные сверхточные атомные часы, расположенные у подножия и на вершине самой высокой телевышки на планете — Tokyo Skytree. Исследователи опубликовали статью об этом в научном журнале Nature Photonics.
Читать дальше →
Total votes 27: ↑25 and ↓2 +23
Comments 80

Интерактивное демо показывает, что гравитация — не сила, а искривление пространства-времени

Reading time 2 min
Views 33K
Popular science Physics


Разработчик Тим Хаттон из Microsoft выпустил демо гравитации в соответствии с Общей теорией относительности, в которой гравитация не является обычной силой или полем, а представляет собой искривление пространства-времени.

Все тела в таком искривлении движутся по прямой. Например, параболическое движение брошенного тела в гравитационном поле Земли — своеобразная иллюзия, которая возникает для внешнего наблюдателя, а на самом деле тело движется по прямой.
Total votes 36: ↑35 and ↓1 +34
Comments 128

Солитоны — вероятный ключ к путешествиям быстрее скорости света

Reading time 2 min
Views 83K
Popular science Astronautics


С тех пор, как теория Эйнштейна об ограниченности скорости света подтвердилась, физики пытаются обойти её ограничения. Если в локальной системе отсчёта материю нельзя разогнать быстрее скорости света, то можно попытаться поиграть с самой тканью пространства-времени.

Однако для того, чтобы создать некий транспортный «пузырь» вокруг космического корабля, который искривлял бы пространство нужным образом (согласно решению уравнений Эйнштейна, предложенному мексиканским физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре), нужно создать плотность энергии меньше, чем у пустого пространства. А необходимой для этого отрицательной массы у нас пока нет.

Но что если бы мы могли преодолеть скорость света, оставаясь в рамках эйнштейновской физики, и не используя экзотическую физику?
Читать дальше →
Total votes 82: ↑73 and ↓9 +64
Comments 207

Существуют ли геоны на самом деле?

Reading time 2 min
Views 22K
Popular science
Translation
image

Джон Арчибальд Уилер, физик, который придумал много терминов. Вы, возможно, слышали о некоторых из них: червоточина, черная дыра, квантовая пена и геон, подождите, геон?

Уилер был одним из тех людей, которые, казалось, были в нужном месте, в нужное время. После изучения физики он сотрудничал с Альбертом Эйнштейном, в более поздние его годы. Эйнштейн потратил много времени на создание единой теории поля, «теории всего», которую многие сегодня отклоняют, но даже те, кто не отклоняет его теорию, не верят, что Эйнштейн мог работать над ней, имея те данные, что у него были в то время.

Уилер продолжил дело Эйнштейна
Total votes 44: ↑33 and ↓11 +22
Comments 32

Жизнь внутри черной дыры

Reading time 10 min
Views 113K
Popular science Physics Astronomy
Знаю, что здесь это якобы не приветствуется, но делаю кросс-пост отсюда по прямой просьбе автора — Горькавого Николая Николаевича. Есть некоторый шанс, что их идея перевернёт современную науку. И лучше прочитать о ней в оригинале, чем в пересказе рен-тв или ленты.ру.

image

Для тех, кто не следил за темой. Рассмотрим две вращающихся друг вокруг друга чёрных дыры, допустим, массами 15 и 20 единиц (масс Солнца). Рано или поздно они сольются в одну черную дыру, но её масса будет не 35 единиц, а, скажем, всего 30. Остальные 5 улетят в виде гравитационных волн. Именно эту энергию улавливает гравитационный телескоп LIGO.

Суть идеи Горькавого и Василькова в следующем. Допустим, вы наблюдатель, сидите в своём кресле и чувствуете притяжение 35 единиц массы делить на квадрат расстояния. И тут бац — буквально за секунду их масса уменьшается до 30 единиц. Для вас, в силу принципа относительности, это будет неотличимо от ситуации, когда вас отбросило в обратном направлении с силой в 5 единиц, делить на квадрат расстояния. То есть, неотличимо от антигравитации.

Читать дальше →
Total votes 91: ↑86 and ↓5 +81
Comments 588

Краткая история Лямбды, или почему Итан привирает

Reading time 11 min
Views 33K
Popular science Physics Astronomy
В очередном опусе Итана Сигеля резанула фраза
в интернете кто-то неправ
Пронаблюдав за удалёнными сверхновыми и измерив, как Вселенная расширялась миллиарды лет, астрономы обнаружили нечто удивительное, загадочное и неожиданное.
И нет, с переводом всё в порядке, в оригинале ещё желтее:
By observing distant supernovae and measuring how the Universe had expanded over billions of years, astronomers discovered something remarkable, puzzling and entirely unexpected

wat?

О какой неожиданности может идти речь? Там ведь совершенно шикарная история длиной в 80 лет с яркими открытиями и закрытиями. История про то, как на самом деле делается настоящая наука. История скорее про физиков, чем про физику.
Читать дальше →
Total votes 133: ↑133 and ↓0 +133
Comments 118

Обсуждается первое прямое детектирование гравитационных волн

Reading time 1 min
Views 43K
Physics
Только что пришло письмо от руководителя. Коллабораторы сообщают: в течение последних десяти дней в Европе обсуждают прямое (не косвенное) детектирование гравитационных волн.
Читать дальше →
Total votes 89: ↑82 and ↓7 +75
Comments 97

Гравитация не по-модному

Reading time 5 min
Views 38K
Popular science Physics
Есть очень много научно-популярных статей и книг о гравитации, в которых рассказывается об искривлении пространства-времени и приводятся картинки с продавленной простыней (батутом, матом). Давайте вместе сломаем этот порядок вещей! Под катом вас ждёт вполне себе стандартное но не модное описание гравитации.
Читать дальше →
Total votes 40: ↑36 and ↓4 +32
Comments 156

Сто лет общей теории относительности. Кто помогал Эйнштейну

Reading time 4 min
Views 19K
Popular science Physics

Сто лет назад, в ноябре 1915 года, Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО)


Эйнштейн опубликовал в берлинском журнале Prussian Academy of Sciences всего четыре небольшие статьи: 1, 2, 3, 4. Последняя из них отправлена 25 ноября 1915 года. В статьях указан один автор, и работу часто принимают как труд одного гения. Но это совершенно не так.


Марсель Гроссманн (слева) и Мишель Бессо (справа) были университетскими друзьями Альберта Эйнштейна (в центре)

На самом деле физик получил неоценимую помощь от друзей и коллег, большинство из которых никогда не стали известными и были незаслуженно забыты, пишет журнал Nature со ссылками на несколько литературных источников, авторы которых изучали жизнь Эйнштейна и историю создания ОТО.
Читать дальше →
Total votes 12: ↑12 and ↓0 +12
Comments 2

Моя поправка к Общей Теории Относительности

Reading time 1 min
Views 8.7K
Physics
image

Эйнштейн предложил объяснение гравитации как искривление пространства-времени вблизи массивных объектов. Это утверждение рассматривает статического наблюдателя и искривление пустоты. Но что если все на самом деле наоборот? Если вселенная все еще расширяется со времен Большого взрыва, то материя расширяется вместе с ней, причем с ускорением. И гравитация это не объекты, которые притягиваются или двигаются в сторону Земли, это Земля расширяясь с ускорением сбивает и прижимает все на своем пути. И мы не замечаем этого, так как синхронно расширяемся вместе с ней и относительные измерения остаются неизменны. Так что это не яблоко упало Ньютону на голову, это Ньютон догнал яблоко головой.
Читать дальше →
Total votes 46: ↑11 and ↓35 -24
Comments 98

Для проверки уравнений Эйнштейна необходимо пнуть чёрную дыру

Reading time 9 min
Views 15K
Popular science Physics
Translation

Две команды исследователей значительно продвинулись к доказательству гипотезы устойчивости чёрных дыр, важнейшей математической проверке Общей теории относительности Эйнштейна.




В ноябре 1915 года на лекции в Прусской академии наук, Альберт Эйнштейн описал идею, перевернувшую представление человечества о Вселенной. Вместо того, чтобы принимать геометрию пространства и времени фиксированной, Эйнштейн объяснил, что мы живём в четырёхмерной реальности под названием пространство-время, чья форма колеблется, реагируя на материю и энергию.

Эйнштейн подробно расписал эту важную идею в нескольких уравнениях, называемых "уравнениями Эйнштейна" (или уравнениями гравитационного поля), формирующих ядро его ОТО. Эту теорию подтвердили все экспериментальные проверки, которым она подвергалась в следующее столетие.
Читать дальше →
Total votes 20: ↑16 and ↓4 +12
Comments 8

Наблюдения GRAVITY дополнительно подтвердили общую теорию относительности

Reading time 2 min
Views 8K
Popular science Astronautics Physics Astronomy
Translation

Стрелец А* и его звездное скопление. Источник: оригинальная статья.

Европейская южная лаборатория (European Southern Observatory, ESO) при помощи системы VLT (Very Large Telescope, «Очень Большой Телескоп», ОБТ) впервые обнаружила эффекты, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО), при наблюдении за движением звезды, которая прошла через мощное гравитационное поле сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути.
Читать дальше →
Total votes 25: ↑25 and ↓0 +25
Comments 10

Как LIGO может увидеть гравитационные волны, если в ОТО свет растягивается вместе с пространством?

Reading time 6 min
Views 26K
Popular science Physics Lazers Astronomy

Как же LIGO может регистрировать гравитационные волны, если они растягивают свет вместе с пространством между зеркалами?



Image credit: www.ligo.caltech.edu

Этот вопрос непременно возникает, когда заходит разговор о детектировании гравитационных волн (ГВ). Обычно аргумент приводят такой: мы знаем, что есть гравитационное красное смещение, т.е. гравитация растягивает длины волн. Разумно предположить, что в LIGO свет тоже будет растягиваться, и длины волн, которые мы используем как «линейку» для измерения расстояния между зеркалами, растянутся в той же мере, что и само расстояние. Как же можно тогда пользоваться интерферометром для измерения гравитационных волн?

Представим возможные ответы на него:

  1. ГВ не влияют на свет, так что вопрос не имеет смысла.
  2. ГВ растягивают длину волны света, но очень слабо, так что мы не замечаем.
  3. Это не имеет значения, принцип детектирования не чувствителен к длине волны.
  4. Детекторы на самом деле и не работают.

Какой же из них верен?
Total votes 57: ↑56 and ↓1 +55
Comments 146

Einstein Telescope: детектор гравитационных волн нового поколения

Reading time 10 min
Views 26K
Popular science Physics Lazers Astronomy
Длиннее, мощнее, точнее — Европа собирается построить гравитационно-волновой детектор нового поколения под названием Einstein Telescope.


Einstein Telescope концепт-арт, credit: www.gwoptics.org

Детектор AdvancedLIGO только-только начал работать пару лет назад, и даже еще не достиг запланированной чувствительности. Однако ученым очевидно, что чувствительности LIGO будет недостаточно для настоящей гравитационно-волновой астрономии.

Я расскажу о том, что ограничивает LIGO, и как подземный криогенный детектор в 2,5 раза длиннее LIGO сможет обойти эти ограничения.
Внимание! Под катом много изображений.
Total votes 92: ↑91 and ↓1 +90
Comments 89

В подходе к математике столетней давности найдены новые ключи к разгадке природы времени

Reading time 13 min
Views 64K
Mathematics *Popular science Physics
Translation

Из законов физики следует, что течение времени – всего лишь иллюзия. Чтобы избежать такого заключения, нам, возможно, придётся переосмыслить реальность чисел с бесконечной точностью.



Если числа нельзя записывать бесконечными последовательностями цифр, то и будущее не предопределено

Странно, что, хотя нам кажется, будто мы проносимся сквозь время, беспрерывно находясь на тонкой грани между фиксированным прошлым и открытым будущим, эта самая грань – настоящее – никак не проявляет себя в существующих законах физики.

К примеру, в теории относительности Эйнштейна время переплетено с тремя измерениями пространства, и формирует гибкий четырёхмерный пространственно-временной континуум – "блок-вселенную", охватывающую прошлое, настоящее и будущее. Уравнения Эйнштейна описывают всё в блок-вселенной, как предрешённое с самого начала; изначальные условия космоса определяют, что будет дальше, и никаких сюрпризов не происходит – они только кажутся сюрпризами. «Для нас, верящих в физику, — писал Эйнштейн в 1955, за несколько недель до смерти, — различие между прошлым, настоящим и будущим является лишь упорной и настойчивой иллюзией».
Читать дальше →
Total votes 102: ↑91 and ↓11 +80
Comments 430

Космология. Подробный разбор решения Фридмана

Reading time 8 min
Views 11K
Mathematics *Reading room Popular science Physics
Habritants! Когда в процессе моего ознакомления с темой решения уравнений общей теории относительности для метрики Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера выяснилось, что единого транспарентного материала на эту тему на русском языке нет, я решил запостить разбор в виде статьи, заодно ещё раз самому лучше вникнув в тему.

Всем желающим найти собственное решение уравнений общей теории относительности Эйнштейна или просто лучше понять бытие посвящается.

В статье «О кривизне пространства» , в которой Фридман впервые приводит решение ОТО для нестационарной Вселенной, Александр Александрович указывает лишь метрику в виде интервала и уравнения-результат, справедливо полагая само решение не заслуживающей внимания рутиной.

Но в поисках «вариаций на тему» рутина горит как кокс. Поэтому — в путь.

Для понимания материала необходимы знания алгебры: понятие о производных в большей степени; тензорная — в меньшей.
Читать дальше →
Total votes 20: ↑20 and ↓0 +20
Comments 28

Спросите Итана: пространство-время – реальная сущность или просто концепция?

Reading time 9 min
Views 13K
Popular science Physics
Translation

Схема сильного искривления пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры. Чем ближе вы приближаетесь к массивному телу, тем сильнее искривляется пространство. В итоге вы оказываетесь в таком месте, откуда не может убежать даже свет: внутри горизонта событий.

Большинство людей, думая о Вселенной, представляют себе материальные объекты, находящиеся на огромных космических расстояниях друг от друга. Под действием собственной гравитации материя схлопывается, формируя такие космические структуры, как галактики. Газовые облака, сжимаясь, порождают звёзды и планеты. Звёзды испускают свет, сжигая топливо в реакциях ядерного синтеза. Этот свет проходит по всей Вселенной, подсвечивая всё, на что натолкнётся. Однако Вселенная – это не только объекты внутри неё. Есть ещё и ткань пространства-времени, играющая по своим правилам – по правилам общей теории относительности (ОТО). Ткань пространства-времени искривляется в присутствии материи и энергии, при этом само искривление ткани пространства-времени диктует материи и энергии, как им двигаться. Но что такое, конкретно, пространство-время – это нечто «реальное», или просто облегчающий подсчёты инструмент? Об этом нас спрашивает читатель:
Что именно представляет собой пространство-время? Это реальная штука типа атомов, или математический конструкт, используемый для описания того, как масса «порождает» гравитацию?


Отличный вопрос, а его тема достаточно сложна для размышлений. Более того, до появления Эйнштейна наше представление о Вселенной сильно отличалось от текущего. Давайте вернёмся в далёкое прошлое Вселенной, когда у нас ещё не было концепции пространства-времени, и будем двигаться вперёд, до сегодняшнего дня.
Читать дальше →
Total votes 31: ↑29 and ↓2 +27
Comments 43

Что мы в действительности знаем о тёмной материи и чёрных дырах?

Reading time 23 min
Views 11K
SkillFactory corporate blog Mathematics *Reading room Physics Astronomy
Translation

Если вы переместитесь на 100 лет назад и перебросите выдающихся учёных того времени к нам, как вы думаете, какие научные открытия будут для них самыми потрясающими? Удивятся ли они, узнав, что излучающие почти весь свет звёзды, тот самый свет, что мы видим во Вселенной за пределами Земли, составляет лишь крошечную частицу всей массы Вселенной? Их бы сбило с толку существование сверхмассивных чёрных дыр – самых массивных объектов во Вселенной? Или самыми загадочными они находили бы тёмную материю или тёмную энергию?

Приятного чтения!
Total votes 21: ↑18 and ↓3 +15
Comments 9

Исправляем преобразования Лоренца

Reading time 4 min
Views 7.7K
Physics
Sandbox

Не буду вдаваться в рассуждения, почему за константу взяли скорость света. Ясно одно – это ошибка и эту ошибку нужно исправить. Причем исправления минимальны. Не скорость света «c» константа, а время «t».

Этот выбор следовал из тождества «x=ct». В этом тождестве можно выбрать одну любую константу, а две другие будут со штрихами. Можно константой сделать «х» и переменными будут «c’» и «t’». Физики позапрошлого столетия решили, что «с» - константа, а переменные «x’» и «t’» . Но слишком много парадоксов преследуют это решение. А так же, что время «t» является разной это очень сомнительный факт, который так и не был подтвержден экспериментально.

Остается последний вариант. Константа – время «t», а переменные «c’» и «x’». Причем «x’» это не физическое уменьшение расстояния, а просто расстояние точки «х», зафиксированное относительно движущийся ИСО’, причем сам ИСО’ при измерении «х» считает себя в покое.

Пару слов о скорости света. Скорость света «с» всегда константа относительно неподвижного и движущегося излучателя. Но относительно других ИСО’ скорость света «с’» не константа. Это естественно.

Прежде чем приступить к анализу, приведу изменившиеся преобразования. Больше в них ничего нет.

Читать далее
Total votes 41: ↑16 and ↓25 -9
Comments 505

Задача с мюоном

Reading time 2 min
Views 3K
Popular science

Предлагаю задачу с мюоном. Цифры взяты примерно, так как цель показать принцип и рассуждения. В примере использовал исправленные преобразования Лоренца

Читать далее
Total votes 40: ↑15 and ↓25 -10
Comments 13
1