Великобритания запустит первую миссию на Луну, чтобы исследовать загадочные вибрации, сотрясающие поверхность спутника Земли.
Проект, который поможет инженерам создать лунную базу, невосприимчивую к «лунотрясению», будет рассмотрен уже в декабре. Об этом пишет издание «Газета».
О начале миссии под названием MoonLITE в декабре объявит министр науки лорд Дрэйсон. Планируется, что космический аппарат будет выведен на орбиту Луны в период с 2012 по 2014 год. О поддержке программы уже объявило НАСА. Предположительная стоимость проекта составит 100 млн фунтов, или около $200 млн.
Цель проекта — вывести на орбиту Луны беспилотный космический аппарат и запустить на поверхность спутника Земли в различных районах четыре зонда, способных перемещаться со скоростью звука и проникать в грунт на глубину 15 м.
Измерение сейсмических и температурных данных позволит ученым выявить причину «лунотрясений», так озадачивающих научную общественность. Данные, собранные в рамках программы НАСА «Аполлон», свидетельствуют о том, что существует несколько типов вибраций. По мнению ученых, одни из них вызваны гравитационным полем Земли, другие — расширением камней, нагревающихся от солнечного света, а третий тип «лунотрясений» позволяет выдвинуть предположение, что под корой Луны может происходить геологическая активность.
"Исследование «лунотрясений» — чрезвычайно важная задача, — говорит доктор Ян Кроуфорд, один из ученых, впервые предложивших проект MoonLITE. — Прежде всего потому, что если мы хотим построить прочную лунную базу, то необходимо сделать ее невосприимчивой к вибрациям".
Группа исследователей обнаружила существование высокоактивных электронов, буквально бомбардирующих Землю из космоса.
Источник этих космических лучей неизвестен, однако ученые предполагают, что он может находиться по соседству с Солнечной системой, а сами лучи состоят из темной материи.
Космические лучи — это элементарные частицы и ядра атомов, родившиеся и ускоренные до высоких энергий во Вселенной в результате взрыва сверхновой звезды или подобных событий. Они «путешествуют» по Млечному пути, формируя туманное облако высокоактивных частиц энергии, которое вторгается в пределы Солнечной системы по всем направлениям. Чаще всего такое «облако» состоит из электронов, протонов, фотонов и частиц ядра атома. Именно эту «смесь» частиц исследователи обычно и определяли с помощью детектора космических лучей ATIC, расположенного на воздушном шаре, парящем в стратосфере. Однако прибор обнаружил в стратосфере над Антарктикой нечто неожиданное: изобилие высокоактивных электронов.
Один из руководителей исследования, Джон Уэфель сравнил появление высокоактивных электронов в атмосфере с внезапным выездом множества гоночных машин на сельское шоссе. "Вы не ожидаете, что на сельское шоссе выедут сотни «Ламборгини»? Вот так же неожиданно и появление в смеси частиц, составляющих космические лучи, высокоактивных электронов.
Источник происхождения высокоактивных электронов неизвестен, но ученые уверены в его близости к Солнечной системе: менее килопарсека. Близость источника высокоактивных электронов объясняется тем, что во время путешествия сквозь галактику такие электроны быстро теряют часть своей энергии, и к моменту прохождения расстояния в 1 килопарсек электрон уже нельзя назвать высокоактивным.
Ученые пока затрудняются определить, где конкретно находится источник высокоактивных электронов, однако уже могут предположить, что им могут оказаться пульсар, микроквазар или огромная черная дыра. Однако наиболее волнующим предположением является гипотеза о том, что источником высокоактивных электронов является так называемая темная материя, известная так же как темное вещество, темная энергия и скрытая масса. Темная материя — это совокупности астрономических объектов, которые невозможно наблюдать напрямую доступными современной науке средствами, но которая обнаруживается по оказываемому ею гравитационному влиянию на другие объекты.
В физике существует ряд теорий под названием «теории Калуцы-Клейна», которые в частности, обосновывают расширение известного нам трехмерного пространства до пяти- и даже восьмимерного. Популярное, но еще не доказанное объяснение невозможности наблюдения за темной материей привычными средствами: частицы, формирующие темную материю, находятся в нескольких «дополнительных» измерениях. Мы ощущаем их присутствие с помощью силы притяжения, но не можем ни увидеть их, ни определить каким-либо другим способом.
Каким образом темная материя может являться источником космических лучей? Дело в том, что частицы Калуцы-Клейна обладают удивительным свойством — они являются одновременно частицами и античастицами. Когда две частицы сталкиваются, они поглощают друг друга, образуя пучок высокоактивных протонов и электронов. Электроны не теряются в скрытых от нас измерениях, а материализуются в нашем трехмерном пространстве, где их и улавливают приборы вроде ATIC, определяя их как «космические лучи».
Для астрономов это открытие может означать, что темная материя в данный момент находится на очень небольшом расстоянии от нашей Солнечной системы. Если теория происхождения высокоактивных космических лучей подтвердится, это станет первым случаем наблюдения за импульсным источником образования высокоактивных электронов, что, несомненно, станет важнейшим событием с мире астрономии. Получится, что где-то рядом с нами находится дверь в другие измерения.
Два швейцарских мыслителя придумали, как спасти Землю от замерзания при превращении Солнца сначала в красного гиганта, а потом — в белого карлика.
Они предложили подробный план перемещения планеты на окраины Солнечной системы и создания там «искусственного солнца». При всей его дикости план никак нельзя назвать антинаучным.
Пока политики и экономисты из разных стран спорят о том, когда начнётся и через сколько лет закончится мировая рецессия, положение в Швейцарии, похоже, располагает к комфортным размышлениям о судьбах мира на куда более протяжённых временных масштабах. Мечислав Таубе и Вальтер Зайфриц задумались о том, как спасти население Земли от гибели, когда Солнце исчерпает запасы своего ядерного горючего.
Красный гигант и печаль Владимира Путина
Даже Солнце не вечно, и запасы горючего в его центре — ядер атомов водорода, протонов — с каждой секундой сокращаются почти на миллиард тонн. Центр звезды постепенно сжимается, температура там растёт, а размеры и яркость нашей звезды медленно, но верно увеличиваются. Например, количество энергии, испускаемой с поверхности светила, увеличивается примерно на 0,1% каждый миллион лет.
Такое спокойное увеличение яркости будет продолжаться примерно 5-6 миллиардов лет, пока водород в центре Солнца не исчезнет вовсе. А вот затем центр звезды потухнет, и ничто более не будет мешать давлению сил гравитации, сжимающих центр Солнца со всех сторон. Лишённое водорода солнечное ядро сожмётся, но при этом возникнет новый, так называемый слоевой источник энергии — «загорится» водород, оставшийся в непосредственной близости от поджавшегося ядра.
Согласно современным представлениям о звёздной эволюции, этот процесс будет сопровождаться грандиозной перестройкой всей центральной звезды Солнечной системы. Солнце, к тому моменту и так слегка пополневшее, раздуется в 200-300 раз, а его светимость из-за очень высокой плотности и температуры в слоевом источнике увеличится почти в три тысячи раз. Так наше светило вступит в фазу красного гиганта.
Убежать от красного гиганта
Найдена планета, пережившая предсмертное распухание своей звезды. Планета, занимавшая в своей системе место Земли, избежала поглощения, сместившись на более удалённую орбиту. Подобное может произойти…
Если ничего не делать, то Земля, этот не такой уж и продолжительный по астрономическим меркам эпизод солнечной эволюции, где-то миллиард лет — не перенесёт. Поглотит ли Солнце нашу планету, точно сказать пока трудно: с одной стороны, земная орбита должна расшириться из-за потери массы Солнцем, с другой — то же самое потерянное вещество будет тормозить орбитальный бег Земли и тем сокращать орбитальный радиус.
В любом случае жизнь на Земле в том виде, в котором мы её знаем, не доживёт даже до начала фазы красного гиганта — за 5 миллиардов лет ползучее увеличение яркости Солнца по 0,1% в миллион лет приведёт к увеличению средней температуры планеты до эдак 50-60 градусов по Цельсию. Перехватывать Земля будет больше тепла, и чтобы сохранить тепловой баланс, ей придётся больше его излучать, что неминуемо приведёт к повышению температуры.
Но даже если нам каким-то образом удастся спасти свой маленький мир от жары — например, переместив планету на более широкую орбиту, это не спасёт его от замерзания, которое неминуемо последует позднее.
Исчерпав энергию слоевого источника и даже медленное ядерное горение гелия, Солнце потухнет, его оболочка медленно улетучится в окружающее пространство, а в центре останется крохотный «звёздный труп» — невероятно плотный и поначалу очень горячий объект размерами с Землю и массой примерно в половину современной массы Солнца.
Это тот самый белый карлик, который будет медленно остывать ещё многие миллиарды лет, но сможет дать Солнечной системе лишь в тысячи и миллионы раз меньше энергии, чем светило даёт сейчас. Даже Владимир Путин, будучи президентом России, признавался, что его очень огорчает такая перспектива.
План спасения
Таубе и Зайфриц решили не огорчаться, а подумать, что можно сделать по этому поводу. Результаты своих размышлений они опубликовали на сайте электронных препринтов Корнельского университета. В какой журнал работа отправится на рецензию, два смелых швейцарца не уточнили.
Собственно, Таубе и Зайфриц далеко первые. Писатели-фантасты уже полвека размышляют о том, чтобы создать какой-нибудь супер-гиперзвездолёт, посадить в него землян и отправить на какую-нибудь далёкую землю, вращающуюся вокруг далёкого солнца, которому судьба Солнца настоящего не будет грозить ещё миллиарды и миллиарды лет.
Астрономы тоже немало думали на этот счёт. Фриман Дайсон, например, предлагал соорудить здоровенную медную полусферу — наподобие казана для плова, только в миллионы раз больше — и взрывать в ней ядерные бомбы так, чтобы сила отдачи толкала крохотный космический корабль в вершине этой полусферы, в котором элита человечества отправится колонизировать новую звёздную родину.
Однако Таубе и Зайфрица в этом сценарии смущают три обстоятельства. Во-первых, непонятно, кого считать элитой и что будет с теми, кто остался. Во-вторых, Землю тоже жалко — мы к ней привыкли и смотреть с далёкого звездолёта, как Солнце пожирает её экосистему, будет тяжело даже элите. Ну и, наконец, куда эту элиту отправлять, тоже не вполне ясно.
Вместо этого швейцарцы предлагают отнести Землю на окраины Солнечной системы, предварительно соорудив там искусственное «солнце».
В пути к новому источнику тепла и света планету будут освещать орбитальные фонари, питать которые будут термоядерные реакции.
Чтобы перенести наш мир за орбиту Плутона, на 7,5 миллиардов километров от Солнца — а только на таком расстоянии Земля способна пережить фазу красного гиганта, учёные предлагают использовать гравитационные манёвры — притяжение крупного астероида размером в несколько сот километров. Примерно таким же образом земляне в наши дни экономят на топливе для своих — наверняка примитивных, по мнению будущих исполнителей Плана спасения — межпланетных зондов, разгоняя их притяжением планет.
Таубе и Зайфриц предлагают вывести астероид на вытянутую орбиту вокруг Солнца таким образом, чтобы он каждые несколько лет проходил всего в десятке тысяч километров от передней (при движении по орбите) стороны нашей планеты, тем самым «подтягивая» её вперёд и увеличивая её скорость. Конечно, сам астероид будет при этом замедляться, однако принципиально ничто не мешает устроить его орбиту таким образом, чтобы он с той же регулярностью пролетал мимо Юпитера, который своим могучим притяжением будет возвращать «толкач» на прежнюю орбиту. Отдача, действующая на Юпитер, при этом ничтожна из-за его грандиозной массы, так что ей можно пренебречь.
Кстати, у Юпитера (и Сатурна) в этом плане ещё одна роль — из их атмосфер будет добываться дейтерий, тяжёлый изотоп водорода, который можно использовать для управляемой ядерной реакции. Именно выработанная таким образом энергия пойдёт на «финансирование» всего мероприятия — вывод астероида-"толкача" на нужную орбиту и её коррекцию, освещение Земли в пути к «искусственному солнцу», а главное — конструирование этого светила.
"Искусственное солнце"
Создать новое «солнце» учёные предлагают из планет-гигантов в ближайших окрестностях Солнечной системы. Если поглядеть, с какой скоростью учёные сейчас открывают новые экзопланеты, уже не покажется странным предложение Таубе и Зайфрица отправить автономные космические корабли ко всем ближайшим звёздам в радиусе, скажем, сотни световых лет. Повторив операцию, подобную той, что отправит Земли на окраину Солнечной системы в окрестностях каждой далёкой звезды, можно заранее пригнать в это место и несколько десятков, а то и сотен «юпитеров» — газовых планет-гигантов, которые, похоже, есть чуть ли не у всех звёзд.
После этого останется лишь дать этим планетам-гигантам слиться в единое светило. Температура и плотность в недрах получившегося объекта должны быть достаточными для зажжения в нём ядерных реакций — так родится «искусственное солнце», причём операция эта может быть безо всяких «нуль-порталов», а в рамках исключительно обычной физики осуществлена за десятки миллионов лет. Если учесть, что 7 миллиардов лет в запасе у человечества есть, а его технологическое развитие и не думает замедляться, эта идея уже не кажется такой неправдоподобной.
Кстати, объект, который заменит Солнце, Таубе и Зайфриц предлагают сделать раза в три меньше оригинала по массе.
Конечно, чтобы греться в его лучах так же комфортно, как и в лучах Солнца сегодня, к «искусственному солнцу» придётся подобраться существенно ближе, так что Новый год — очередной оборот вокруг светила — можно будет отмечать чуть не каждый месяц по современному календарю. Зато жить вокруг него можно будет ещё очень долго. Звёзды, чем массивнее, тем быстрее прожигают свою жизнь, и если задумываться об эвакуации Земли от Солнца надо через несколько миллиардов лет, то звезда в несколько раз меньше его по массе проживёт десятки и сотни миллиардов лет. А уж за это время земляне придумают, что делать.
"План спасения Земли" может показаться диким, но самое диковинное в нём как раз то, что никаким законам физики это грандиозное предприятие не противоречит. Конечно, великое множество деталей в этом плане нуждаются в уточнении, и почти к каждой из них можно придумать уйму возражений, но принципиальных препятствий на этом пути нет. Впрочем, как показывает история, спасать человечество чаще приходится от самих себя, а те грядущие проблемы, которые кажутся непреодолимыми одному поколению, уже следующее поколение не может воспринимать без улыбки. Можно улыбнуться уже сейчас.
Сегодня в небе можно наблюдать несколько интересных явлений. Во-первых, началось кольцеобразное солнечное затмение. Максимальная – до 93% – фаза началась с восходом солнца с о-вов Целебес и Борнео, Индонезия, потом явление показалось на о-вах Суматра и Ява. Далее его путь пройдет над Индийским океаном, осчастливит африканских астрономов и выйдет в Атлантический океан, где и закончится с заходом Солнца.
Во-вторых, вскоре даже невооруженным глазом можно будет разглядеть комету с уникальным антихвостом и раздвоенным обычным. Комету открыли китайские астрономы 11 августа 2007 года. 10 января этого года комета прошла перигелий, а 24 февраля она будет находиться на минимальном расстоянии от Земли. По эфемеридам Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), США, в этот день ее блеск может достигнуть 6 звездной величины, то есть близко от порога видимости невооруженным глазом, пишет Cnews.
К счастью для любителей астрономии, эти эфемериды не вполне точны. Блеск кометы уже достиг 5 звездной величины и продолжает расти, а это означает, что комета уже совсем скоро, быстрее, чем ожидали американские астрономы, станет доступна для наблюдения без дополнительных инструментов. Комета особенно интересна своим антихвостом, поскольку этот феномен достаточно редок. По мнению ученых, антихвост образовался из сгустка пылевых частиц, которые распространились по орбите кометы. Он стал доступен для наблюдения благодаря уникальному расположению нашей планеты в плоскости орбиты кометы. В данный момент комета находится в созвездии Весы и смещается в стороны Девы.
А в 2007 году можно было наблюдать одну из самых ярких за последние несколько десятилетий комету. По расчетам астрономов, комета Макнота в 6 раз ярче кометы Хейла-Боппа, появившейся в 1997 году, и в 100 раз ярче знаменитой кометы Галлея, в последний раз навестившей нашу планету в 1986 году. Комета сверкала так ярко, что из некоторых точек Земли за ней можно было наблюдать даже в светлое время суток. Правда, только при условии, что Солнце закрыто какой-либо естественной преградой.
Наша Вселенная может быть всего лишь гигантской голограммой
Научный эксперимент немецких ученых под названием GEO600 по поиску гравитационных волн, который длится вот уже семь лет, привел к неожиданным результатам, сообщает журнал New Scientist.
С помощью специального прибора – интерферометра – физики собирались научно подтвердить один из выводов теории относительности Эйнштейна. Согласно этой теории, во Вселенной существуют так называемые гравитационные волны - возмущения гравитационного поля, "рябь" ткани пространства-времени. Распространяясь со скоростью света, гравитационные волны предположительно порождают неравномерные движения масс крупных астрономических объектов: образование или столкновения черных дыр взрыв сверхновых и т.п. Ненаблюдаемость гравитационных волн наука объясняет тем, что гравитационные воздействия слабее электромагнитных. Ученые, затеявшие свой эксперимент в далеком 2002 году, предполагали обнаружить эти гравитационные волны, которые впоследствии могли бы стать источником ценной информации о так называемой темной материи, из которой в основном и состоит наш Вселенная. До сих пор GEO600 не удавалось обнаружить гравитационные волны, однако, судя по всему, ученым с помощью прибора удалось сделать крупнейшее за последние полвека открытие в области физики.
В течение многих месяцев специалисты никак не могли объяснить природу странных шумов, мешающих работе интерферометра, пока внезапно объяснение не предложил ученый-физик из научной лаборатории Fermilab . Согласно предположению Крейга Хогана, аппарат GEO600 столкнулся с фундаментальной границей пространственно-временного континуума – точкой, в котором пространство-время перестает быть сплошным континуумом, описанным Эйнштейном, и распадается на "зерна", словно фотография, увеличенная в несколько, превращается в скопление отдельных точек. "Похоже, что GEO600 наткнулся на микроскопические квантовые колебания пространства-времени", - предположил Хоган.
Если эта информация кажется вам недостаточно сенсационной, послушаем дальше: "Если GEO600 наткнулся на то, что я предполагаю, это означает, что мы живем в гигантской космической голограмме".
Сама идея того, что мы живем в голограмме, может показаться нелепой и абсурдной, однако она – лишь логическое продолжение нашего понимания природы черных дыр, основанного на вполне доказуемой теоретической базе. Как ни странно, "теория голограммы" существенно помогла бы физикам наконец объяснить, как устроена Вселенная на фундаментальном уровне.
Привычные нам голограммы (как, к примеру, на кредитках) наносятся на двухмерную поверхность, которая начинает казаться трехмерной при попадании на нее луча света под определенным углом. В 1990-х годах лауреат Нобелевской премии по физике Герардт Хуфт из Утрехтского университета (Нидерланды) и Леонард Зусскинд из Стэнфордского университета (США) предположили, что схожий принцип может быть применен ко Вселенной в целом. Наше ежедневное существование само по себе может являться голографической проекцией физических процессов, которые происходят в двухмерном пространстве.
В "голографический принцип" структуры Вселенной очень трудно поверить: сложно вообразить, что вы просыпаетесь, чистите зубы, читаете газеты или смотрите телевизор только потому, что где-то на границах Вселенной столкнулись между собой несколько гигантских космических объектов. Никто пока не знает, что для нас будет означать "жизнь в голограмме", однако физики-теоретики имеют множество причин считать, что отдельные аспекты голографических принципов функционирования Вселенной – реальность.
Выводы ученых основываются на фундаментальном изучении свойств черных дыр, которые проводились знаменитым физиком-теоретиком Стивеном Хокингом совместно с Роджером Пенроузом. В середине 1970-х годов ученый изучал фундаментальные законы, которые управляют Вселенной и показал, что из теории относительности Эйнштейна следует такое пространство-время, которое начинается в Большом Взрыве и заканчивается в черных дырах. Эти результаты указывают на необходимость объединения изучения теории относительности с квантовой теорией. Одним из следствий такого объединения является утверждение, что черные дыры на самом деле не совсем "черные": на самом деле они испускают излучение, которое приводит к их постепенному испарению и полному исчезновению. Таким образом, возникает парадокс, названный "информационным парадоксом черных дыр": сформировавшаяся черная дыра теряет массу, излучая энергию. Когда черная дыра исчезает, вся поглощенная ей информация утрачивается. Однако, согласно законам квантовой физики, информация не может быть утрачена полностью. Контраргумент Хокинга: интенсивность гравитационных полей черных дыр непонятным пока образом соответствует законам квантовой физики. Коллега Хокинга, физик Бекенштейн, выдвинул важную гипотезу, которая способствует разрешению этого парадокса. Он высказал гипотезу, что черная дыра обладает энтропией, пропорциональной площади поверхности ее условного радиуса. Это некая теоретическая площадь, которая маскирует черную дыру и отмечает точку невозвращения материи или света. Физики-теоретики доказали, что микроскопические квантовые колебания условного радиуса черной дыры могут кодировать информацию, находящуюся внутри черной дыры таким образом потери информации, находящейся в черной дыре в момент ее испарения и исчезновения, не происходит.
Таким образом, можно предположить, что трехмерная информация об исходном веществе может быть полностью закодирована в двухмерный радиус образовавшейся после ее гибели черной дыры, примерно как трехмерное изображение объекта кодируется с помощью двухмерной голограммы. Зускинд и Хуфт пошли еще дальше, применив эту теорию к структуре Вселенной, основываясь на том, что космос также обладает условным радиусом – граничной плоскостью, за пределы которой свет еще не успел проникнуть за 13, 7 млрд. лет существования Вселенной. Более того, Хуан Малдасена, физик-теоретик из Принстонского университета, сумел доказать, что в гипотетической пятимерной Вселенной будут действовать те же физические законы, что и в четырехмерном пространстве.
Согласно теории Хогана, голографический принцип существования Вселенной радикально меняет привычную нам картину пространства-времени. Физики-теоретики долгое время считали, что квантовые эффекты способны заставить пространство-время хаотично пульсировать в ничтожных масштабах. При таком уровне пульсации ткань пространственно-временного континуума становится "зернистой" и словно сделанной из мельчайших частиц, похожих на пиксели, только в сотни миллиардов миллиардов раз меньше протона. Это мера длины известна как "планковская длина" и являет собой цифру 10-35 м. В настоящее время фундаментальные физические законы проверены опытным путём до расстояний 10-17 , и Планковская длина считалась недостижимой, до тех пор пока Хоган не осознал, что голографический принцип меняет все. Если пространственно-временной континуум представляет собой зернистую голограмму, тогда Вселенную можно представить как сферу, внешняя поверхность которой покрыта мельчайшими поверхностями длиной 10-35 м, каждая из которой несет в себе частичку информации. Голографический принцип гласит, что количество информации, покрывающей внешнюю часть сферы-Вселенной должно совпадать с количеством битов информации, содержащейся внутри объемной Вселенной.
Поскольку объем сферической Вселенной гораздо больше, чем вся ее внешняя поверхность, возникает вопрос, как возможно соблюсти этот принцип? Хоган предположил, что биты информации, из которых состоит "внутренность" Вселенной, должны иметь размеры большие, чем Планковская длина. "Иными словами, голографическая Вселенная похожа на нечеткую картинку", - говорит Хоган.
Для тех, кто занимается поиском мельчайших частиц пространства-времени это хорошая новость. "В противоположность всеобщим ожиданиям, микроскопическая квантовая структура вполне доступна для изучения", - отметил Хоган. В то время как частицы, размеры которых равны Планковской длине, невозможно обнаружить, голографическая проекция этих "зерен" равна приблизительно 10-16 м. Когда ученый сделал все эти выводы, он задумался над тем, возможно ли экспериментальным путем определить эту голографическую размытость пространства-времени. И тут на помощь пришел GEO600.
Приборы вроде GEO600, способные к обнаружению гравитационных волн, работают по следующему принципу: если сквозь него проходит гравитационная волна, он растянет пространство в одном направлении и сожмет его в другом. Для измерения волны ученые направляют лазерный луч через специальное зеркало, называемое "разделителем лучей". Оно делить лазерный луч на два луча, которые проходят сквозь 600-метровые перпендикулярные стержни и возвращаются обратно. Вернувшиеся назад лучи вновь соединяются в один и создают интерференционную картину светлых и темных участков, где световые волны либо пропадают, либо усиливают друг друга. Любое изменение в позиции этих участков указывает на то, что относительная длина стержней изменилась. Экспериментальным образом можно обнаружить изменения длины меньше диаметра протона.
Если прибор GEO600 действительно обнаружил голографический шум от квантовых колебаний пространства-времени, он станет для исследователей палкой о двух концах: с одной стороны, шум станет помехой для их попыток "поймать" гравитационные волны. С другой стороны, это может означать, что исследователям удалось сделать гораздо более фундаментальное открытие, чем предполагалось вначале. Впрочем, наблюдается некая ирония судьбы: прибор, сконструированный для того, чтобы улавливать волны, являющиеся следствием взаимодействия крупнейших астрономических объектов, обнаружил нечто столь микроскопическое, как "зерна" пространства-времени.
Чем дольше ученые не могут разгадать тайну голографического шума, тем острее встает вопрос о проведении дальнейших исследованиях в этом направлении. Одной из возможностей для исследований может стать конструирование так называемого атомного интерферометра, принцип работы которого схож с GEO600, однако вместо лазерного луча будет использоваться низкотемпературный поток атомов.
Что будет означать для человечества обнаружение голографического шума? Хоган уверен, что человечество находится в шаге от обнаружения кванта времени. "Это - мельчайший из возможных интервалов времени: Планковская длина, деленная на скорость света", - говорит ученый. Впрочем, больше всего возможное открытие поможет исследователям, пытающимся объединить квантовую механику и гравитационную теорию Эйнштейна. Наибольшей популярностью в научном мире пользуется теория струн, которая, как полагают ученые, поможет описать все происходящее во Вселенной на фундаментальном уровне.
Хоган согласен с тем, что если голографические принципы будут доказаны, то ни один подход к изучению квантовой гравитации отныне не будет рассматриваться вне контекста голографических принципов. Напротив, это станет толчком к доказательствам теории струн и теории матрицы. "Возможно, в наших руках первые свидетельства того, как пространство-время следует из квантовой теории", - отметил ученый.
Возможно, будет доказано существование пятого измерения
Возможно, будет доказано существование пятого измерения
В проекте по изучению темной энергии во всем мире работают всего двенадцать человек, двое из них – ученые Института космических исследований РАН. По мнению специалистов, открытие природы темной энергии революционно изменит видение мира. Возможно, будет доказано существование пятого измерения.
Ученые подтвердили: Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Причина — темная энергия. Хотя вместо слова «темная» точнее было бы сказать «невидимая». Она пока недоступна для наблюдений. Расширяться Вселенная начала, по меркам ученых, недавно, семь миллиардов лет назад. Астрофизики уверены, что темная энергия заполняет почти всю Вселенную.
«Мы уже знаем, как устроен наш мир: 4% составляют барионы, 25% плотности — это темная материя. Остальное приписывают темной энергии», — сказал Михаил Павлинский, заместитель директора по научной работе Института космических исследований РАН.
Раскрыв природу темной энергии, ученые сумеют кардинально изменить видение мира, даже доказать существование пятого измерения. Сегодня считается, что существуют четыре измерения — три пространственных и одно временное. Обнаружить еще одно пространственное измерение очень важно для фундаментальной науки.
Если мы посмотрим в обычный оптический телескоп, едва ли что-то разглядим — только в рентгеновском диапазоне. В масштабах Вселенной ученые обнаружили то, что действует как антигравитация. Антигравитация — это состояние внутри темной энергии. Со своей силой отталкивания.
«Мы, например, подбросили вверх яблоко. Но вместо того чтобы падать вниз, оно полетело бы вверх. И не просто вверх, а с более ускоряющейся скоростью», — пояснил Алексей Вихлинин, ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН.
Закончен первый этап исследования Вселенной. В необходимой степени изучены 86 самых массивных скоплений галактик. Все они — на разном расстоянии от Млечного пути, где находится наша планета. Некоторые галактики — на расстоянии в миллиарды световых лет. Попытку наблюдать темную энергию и материю сейчас делают в Швейцарии, где весной этого года снова планируют запустить адронный коллайдер.
«Может так оказаться, что не все можно повторить на ускорителях, то, что на самом деле делала природа в естественных условиях на ранней стадии своего развития», — отметил Аркадий Гальпер, директор Института космофизики.
Следующий шаг – это изучение не десятков, а сотен и тысяч космических объектов. Для этого необходимо мощное рентгеновское оборудование. Ученые России и Германии сейчас работают над созданием проекта «Спектр-Рентген-Гамма». Это будет самая совершенная космическая обсерватория с в ближайшем десятилетии.
Вокруг безжизненного Марса вращаются два спутника - Фобос и Деймос. В переводе с греческого эти названия означают "страх" и "ужас". В космических кругах бывшего СССР и США к спутникам Красной планеты относятся с некоторой опаской отнюдь не из-за их устрашающих названий. Есть предположение, что один из спутников - Фобос - представляет собой искусственный объект, боевую космическую станцию, летающую над мертвой планетой как вечное напоминание о случившейся миллионы лет назад космической войне.
В конце 70-х годов приборы американского исследовательского аппарата "Викинг" провели измерения Фобоса. В официальном отчете НАСА спутник выглядел не представляющей интереса глыбой размерами 20х23х28 километров. Только после тщательного анализа первых снимков поверхности марсианского спутника стали очевидными некоторые необычные детали. Почти на пределе фотографического разрешения исследователи обратили внимание на две цепочки кратеров, вытянутых в аккуратные линии. Астрономы объясняют такие линии кратеров вулканической деятельностью и приводят в качестве примера Луну. Согласно распространенной ныне теории, линии вулканических кратеров на спутниках планет вытягиваются параллельно их орбитам. Фобос опровергал это: его линии кратеров расположились почти перпендикулярно траектории движения спутника.
Обнаружив кратеры, ученые оказались не в состоянии убедительно разрешить проблему их происхождения. Получалось невероятное - либо на Фобосе существовала вулканическая активность, что было бы очевидной нелепостью вследствие крошечных размеров спутника, либо метеориты по необъяснимой прихоти падали аккуратно один за другим (!), образуя на поверхности четкие линии. Еще в 1977 году после публикации статьи на эту тему в январском номере журнала "Астрономи" американцы шутили - дескать, спутник подвергся бомбардировке. Через несколько лет космические специалисты рассматривали эту шутку уже без улыбки.
Первым из серьезных ученых, кто пересмотрел свои взгляды на Фобос, стал известный в свое время советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский. Тогда он проводил расчеты скорости вращения Фобоса вокруг Марса и пришел к неожиданным выводам. Ученый искал возможное объяснение феномену сверхбыстрого движения Фобоса по своей орбите. По какой-то причине скорость вращения спутника вокруг Марса превышала скорость вращения самой Красной планеты. Расчеты однозначно показали - чтобы иметь такую скорость, Фобос должен быть внутри... полым! А что если, сделал фантастическое предположение ученый, Фобос является космической станцией невероятно больших по земным меркам размеров?
Догадку Шкловского разделила после 1989 года полковник ВВС СССР Марина Попович. В искусственное происхождение спутника ее заставили поверить данные советского космического аппарата "Фобос-2", исчезнувшего при загадочных обстоятельствах при подлете к Фобосу. Попович поделилась с уфологами засекреченными тогда данными. Их она смогла получить только благодаря своим связям в космических кругах бывшего Союза - Марина была замужем за известным космонавтом Павлом Поповичем.
Как известно, в июле 1988 года СССР запустил к Марсу два автоматических аппарата - "Фобос-1" и "Фобос-2". Первый аппарат потерпел аварию еще на подлете к Красной планете. "Фобос-2" благополучно достиг цели, но 28 марта 1989 года при приближении со спутником Марса Фобосом связь с аппаратом прервалась. Перед тем, как замолкнуть, "Фобос-2" передал на Землю несколько загадочных изображений. Одно из них - памятная многим фотография эллипсообразной "тени" на поверхности Марса. По официальной версии, тень отбрасывал сам Фобос. Однако некоторые специалисты отнеслись к этой версии весьма скептически, поскольку "тень" была видна и через инфракрасную камеру аппарата, регистрирующую тепловые объекты. А тень, по определению, не может быть теплой.
Помимо фотографии эллипсообразной тени, существовал еще один засекреченный снимок, показывающий происшествие с "Фобосом-2" в новом свете. Именно об этом снимке рассказала в 1991 году на международной конференции уфологов Марина Попович. Оказывается, последним переданным "Фобосом-2" изображением был гигантский цилиндрический объект, висящий рядом с поверхностью Фобоса. Объект имел форму сигары длиной 20 километров и диаметром 1, 5 километра (!). По мнению Марины Попович, сигарообразный космический корабль уничтожил аппарат, чтобы тот не смог произвести исследование спутника. Это произошло как раз в тот момент, когда исследовательскому аппарату предстояло сбросить на поверхность Фобоса измерительные приборы.
В 1993 году подозрение о том, что космическим миссиям по исследованию Марса и его спутников кто-то мешает, получило очередное подтверждение. 22 августа американский аппарат "Марс Обсервер", находящийся на орбите Красной планеты, по неизвестным причинам прекратил трансляцию. На исследованиях Марса можно было поставить крест, если бы не две успешные миссии так называемых малобюджетных аппаратов НАСА "Марс Атфайндер" и "Марс Глобал Сервейер". Последний в настоящее время находится на орбите Марса и составляет его подробные карты. Но по какому-то странному суеверию НАСА пока не приступает к исследованию Фобоса. Означает ли это, что в США располагают некой информацией о спутнике, согласно которой сейчас было бы благоразумнее воздержаться от его исследований?
Группа ученых из Европейской организации астрономических исследований в Южном полушарии после анализа спектра ближайших к Солнцу звездных систем сделали предположение, что планеты могут разбиваться о свои звезды, как насекомые о ветровое стекло автомобиля.
Из-за гравитационных возмущений, вызванных воздействием соседних звезд или по другим еще неизвестным причинам, их орбиты приходят в возмущение и планеты падают в огненное пекло. При этом подавляющее большинство планет, близких к звезде, обречено на "съедение". Такая участь грозит и Земле, сообщает РБК daily.
Первые гипотезы о возможности уничтожения планет звездами появились после открытия этих самых планет (экзопланет), которые обращаются вокруг других звездных систем. Практически все из более чем 200 ныне открытых экзопланет представляют собой газовые гиганты по типу Юпитера, вращающиеся в непосредственной близи от своих звезд с очень малым периодом обращения (всего несколько суток).
По спектрам излучения звезд ученые пытаются выяснить их внутренний состав. И вот в процессе изучения они наткнулись на загадочный факт. Оказалось, что в молодых звездах содержится слишком большое количество металлов, которого по расчетам не должно было быть.
"Возможной причиной этого может служить каннибализм звезд, - рассказывает руководитель группы исследователей, астроном Люка Пасквини. - Звезды пожирают свои планеты. Из-за чего испарившееся вещество планеты как бы растекается по поверхности звезды. Примерно так же разбиваются жуки о лобовое стекло автомобиля.
Еще этот процесс напоминает приготовление кофе капучино, который посыпается какао-порошком только сверху, без размешивания. Так же и звезды носят на своей поверхностной оболочке следы от столкновения с собственными планетами. Эти пятна и дают в спектре линии металлов".
В качестве доказательств сотрудники обсерватории проанализировали другой тип звезд - так называемые красные гиган-ты, которые уже подходят к концу своего жизненного цикла. В подобные объекты превращаются звезды, сравнимые по массе с Солнцем.
Оболочка их раздувается во много раз, светимость увеличивается, после чего происходит ее срыв, и звезда перерождается в белого карлика. Проследив за составом 14 таких звезд, астрономы пришли к выводу, что содержание металлов в них гораздо меньше.
Люка Пасквини высказал предположение, что оставшееся после столкновения вещество планет в процессе вращения было размешано по всему объему звезды, из-за чего оно и не регистрируется спектрометрами. Естественно, в молодых звездах такого не происходит, а так как конвекционные потоки в них сравнительно малы, вещество еще многие миллионы лет кружится на поверхности, словно пятно от раздавленного жука.
"Звездный каннибализм известен хорошо, - рассказывает заместитель директора Института астрономии РАН Дмитрий Бисикало. - В двойных звездных системах существует вероятность, что одна звезда со временем поглотит другую. Но вот что касается планет, то здесь не все так хорошо известно. В теории, предложенной европейскими коллегами, слишком много белых пятен. Поэтому многие ученые относятся к ней со скепсисом".
Настороженность вызывает тот факт, что звездные системы существуют уже многие миллиарды лет. Планеты заняли стабильные орбиты, и кажется, что не существует сил, способных выбить их оттуда. Конечно, раньше, на стадии формирования планет, процесс поглощения вещества звездами происходил очень активно.
Но сейчас то вещество из протопланетного облака, что могло быть притянуто звездой, уже давно "съедено". И непонятно, почему планеты должны врезаться в звезды. Хотя свое логическое объяснение этому феномену все же может быть найдено.
"Некоторые двойные звезд-ные системы время от времени отстреливают свои планеты, - рассказывает заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН, доктор физико-математических наук Александр Тутуков. - Из-за особенно-стей гравитационных волн этих двойных звездных систем иногда вращающиеся вокруг них планеты меняют свои орбиты, ускоряются в гравитационном поле и вырываются на волю. Звезды как бы "пуляются" ими в разные стороны.
Таких планет в нашей Галактике очень много, их число сопоставимо с количеством самих звезд. Планеты-одиночки обречены на вечные странствия, летают в космосе со скоростью 30 км/с и преодолевают притяжения других звездных систем. Не исключено, что иногда они все же врезаются в звезды, оставляя на них свои отметины".
Блуждающие планеты могут не только разбиваться сами, но и выбивать с орбит другие стабильные планеты. Пролетая мимо, "странники" искажают устоявшиеся орбиты планет, они и начинают медленно дрейфовать к звезде.
Поглощение планет идет очень активно и в процессе умирания звезд. "Перед смертью звезды пожирают своих детей, - продолжает Александр Тутуков. - Для примера: в галактике звездами пожирается по одной планете в год. Если взять за пример Солнце, то через несколько миллиардов лет оно начнет расширяться.
Его оболочка достигнет орбиты Меркурия, потом Венеры и доберется до Земли. В этом случае планеты обречены, и еще до падения на Солнце из-за высокой температуры они активно начнут испаряться. Такая же участь ждет и Марс. А вот Юпитером Солнце "подавится". Эта планета благодаря своей массе словно ножом вспорет Солнце, и наша звезда превратится в белого карлика".
Чтобы выжить людям придется обосновываться за Солнечной системой !
Для выживания человечеству понадобится колонизировать пригодные для жизни планеты за пределами Солнечной системы, заявил влиятельный физик-теоретик нашего времени профессор Стивен Хокинг.
По его словам, если человек будет использовать современные ракеты на химическом топливе, то путешествие займет 50 тысяч лет, а это слишком долго и непрактично.
"Выживание человеческой расы находится под угрозой, пока вся она сосредоточена на одной планете. Такие катастрофы, как столкновение с астероидом, могут уничтожить всех нас. Когда мы проникнем в космос и создадим независимые колонии, то наше будущее будет в безопасности. Условий, сходных с земными, в пределах Солнечной системы нет, поэтому нам будет необходимо добраться до другой звезды", - сообщил ученый газете "Дейли телеграф".
Для решения этой проблемы, Хокинг предложил развивать идею "двигателя деформации пространства", которая теоретически позволит мгновенно добраться до точки назначения. К сожалению, это противоречит научному закону, гласящему, что невозможно развить скорость выше скорости света.
"Однако мы можем и не нарушать этот закон, используя аннигиляцию (один из видов превращений элементарных частиц), вещества и антивещества, которая позволит развить околосветовую скорость. Тогда можно будет добраться до ближайшей звезды примерно за шесть лет, хотя для находящихся на корабле людей пройдет несколько меньше времени", - добавил профессор.
Хокинг занимает должность Лукасианского профессора математики в Кембриджском университете, должность, которую три столетия назад занимал Исаак Ньютон. Его основная область исследований - космология и квантовая гравитация.
Несмотря на то, что Хокинг много лет практически полностью парализован, он до сих пор ведет передовые научные исследования и активно занимается популяризацией науки.
Сенсация! Черные дыры позволят путешествовать во времени!
Британский физик Стивен Хокинг, автор революционной теории черных дыр, предложил новое объяснение парадоксу их существования и опроверг некоторые из своих ранних предположений. Выступая на научной конференции в Дублине, ученый заявил, что прежде ошибался, утверждая, что черные дыры уничтожают все, что в них попадает. Теперь Хокинг уверен: черные дыры способны "выпускать" информацию, сообщает ВВС.
"Информационный парадокс черных дыр" - одна из главных загадок современной астрофизики, и новое исследование профессора Хокинга, вероятно, поможет его устранить. Теория черных дыр, предложенная Хокингом в 1975 году, считается одним из главных прорывов в данной области.
Ранее Хокинг считал, что черная дыра - это космический объект, большинство свойств которого, кроме массы, установить невозможно. Профессор утверждал, что после формирования черная дыра начинает терять массу, испуская так называемое излучение Хокинга, и считалось, что это излучение носит случайный характер и не дает информации о содержимом черной дыры.
Сейчас, спустя три десятилетия, Хокинг пришел к мнению, что не все, находящееся в пределах черной дыры, навсегда теряется для остальной вселенной. В соответствии с законами квантовой физики, информация не может быть потеряна полностью, указывает ученый.
Ранее он полагал, что крайне высокая гравитация черной дыры каким-то образом позволяет нарушить квантовые законы.
"Я размышлял над этой проблемой 30 лет и теперь нашел ответ", - утверждает физик. Он пришел к выводу, что излучение Хокинга все-таки содержит информацию, и черная дыра, таким образом, не создает принципиальной проблемы для постижения прошлого и будущего.
Новая теория Хокинга также лишает человечество надежды на то, что черные дыры могут послужить для перемещения во времени и пространстве или вести в другие вселенные.
"Мне жаль расстраивать поклонников научной фантастики. Но если вы упадете в черную дыру, энергия вашей массы вернется в нашу вселенную в измененной форме", - говорит Хокинг.
Признать свои ошибки ученому было не так легко. В частности, он проиграл давнее пари своему научному оппоненту Джону Прескиллу. По условиям спора, проигравший обязан подарить победителю любую энциклопедию на его выбор: Хокингу пришлось достать для Прескилла бейсбольную энциклопедию. Пресскил выразил удовлетворение победой, но сообщил, что так и не понял сути новых построений соперника. Он предложил дождаться подробной научной публикации на эту тему. Хокинг заявил, что она выйдет в следующем месяце.
Напомним, согласно последним исследованиям, в центре нашей галактики находятся две черные дыры - сверхмассивная Стрелец А* и черная дыра средней величины, вращающаяся вокруг первой.
Наша Вселенная .... что мы о ней знаем?
Линейный вид
