Podíl:
Top 10 věcí, které se děje ve vesmíru, které roztaví váš mozek
Starověké kultury, jako jsou Číňané a Řekové, vzhlíželi na oblohu v úžasu a přemýšleli o tom, co se tam děje. Dosáhly pozoruhodných průlomů, ale ve 20. a 21. století se ve skutečnosti zrychlily technologie. Některé z těchto objevů by mohly být pro ne-vědce nevyslovitelné, ale určitě jsou skutečné.
10Curved prostor
Myšlenka, že prostor může být plochý nebo zakřivený, je divný a možná i neuvěřitelný, ale bohužel, je to pravda.
Albert Einstein si uvědomil, že prostor kolem gravitačních objektů je zakřivený, což odpovídá za věci jako oběžné dráhy (více o tom dále). Jedním ze způsobů, jak určit, zda je prostor plochý nebo zakřivený, je zkoušení euklidovské geometrie v těchto prostorách. Toto je geometrie, kterou provedl Euclid, matematik z dávného Řecka, který napsal všechny vzorce, které jste se naučili v geometrii střední školy.
Například, v euklidovské geometrii, trojúhelníkové úhly zvyšují až o 180 stupňů. Ne v zakřiveném prostoru. Je to proto, že zakřivení přímých čar (co oxymoron) způsobuje větší úhly. Mohl byste nakreslit trojúhelník se třemi úhly 90 stupňů.
Přemýšlej o tom na minutu.
9No síle gravitace
Vzpomeňte si na fyziku střední školy, když jste se naučili tři zákony pohybu Isaaca Newtona? A síla gravitace? Síla je hmotnostní zrychlení nebo 9,8 m / s? Zapomeň na to. Téměř.
Newton nebyl zcela v pořádku se svými zákony o gravitaci; nicméně nebyl úplně v pořádku. Ukázalo se, že ve svých vzorcích byste mohli teoreticky získat odpovědi, jako je potenciál nekonečné gravitace, které prostě nepřidávají, a Albert Einstein to viděl. Pak přišel s vlastními rovnicemi, které odpověděly na otázky o gravitaci, které Newtonovy rovnice nemohly. Tím získáváme zakřivený prostor, který způsobuje gravitační jev.
Představte si místo jako gumovou tabuli. Nyní nalepte bowlingovou kouli, která představuje Zemi. Měli byste vidět křivku v gumě kolem Země. Vzhledem k tomu, že byste měli uvést menší, lehčí míč (Měsíc) na okraji zakřiveného kaučuku, dostali by se do zakřivení kaučuku (gravitace) a šli do kruhů nebo obíhali kolem Země . Takto funguje gravitace podle Einsteina.
Tady je velká taška? Gravitace není síla, takže zapomeňte na vysokou školu. Pouze ta část.
8Einsteinova teorie relativity
Einsteinova teorie relativity je komplikovaná, takže se držte svých klobouků, chlapců a dívek. Tenhle hraje se zakřiveným prostorem a gravitací není síla, ale je to zdaleka jeho vlastní zvíře.
Na větších měřítcích, když se objekt posune z pozorovatele, se čas zpomaluje na pozorovatele. Například pokud držíte před vámi hodiny, sekundy se označí jako normální. Přesuňte hodiny dále a ty sekundy a minuty, podle vaší perspektivy, zpomalí. Neskutečně se zpomalují, ale vypadají stejně.
To platí pro všechny druhy věcí, jako je stárnutí a světlo. Pokud držíte před sebou modré světlo, bude to vypadat modře, ale jak se pohybuje dál a dál, začne vypadat červeně, protože červená má delší vlnovou délku. To je také důvod, proč se tón zvuku, jako když slyšíte vlak, mění. Jakmile se blíží, vlnové délky se zmenšují, takže frekvence a rozteč se rozšiřují. Při odchodu se vlnové délky prodlužují a frekvence a poklesy.
Na Zemi jsou tyto relativní rozdíly velmi jemné, téměř zanedbatelné, a proto se Newtonovy zákony používají a vyučují ve škole. Jejich účel slouží svému účelu na Zemi, s výjimkou jednoho: Globální polohovací systémy.
Přístroje GPS používají Einsteinův relativnost, aby správně fungovaly. Čas na družicích nad Zemí prochází pomaleji, než to opravdu dělá, a pro družice se čas kvůli zemské gravitaci pohybuje rychleji. Tyto časové rozdíly jsou natolik velké, že by zcela odhodili váš čas cestování. Abychom se ujistili, že se dostaneme tam, kde bychom měli být, zařízení GPS se spoléhají na Einsteinův čas.
7Black Holes
Černé díry jsou stále velkým tajemstvím. Jejich samotná povaha je to, co je tak těžké pochopit. Jeden nemůžete je vidět. Jejich gravitace je tak silná, nic nemůže uniknout, včetně světla. Hmota by se musel pohybovat rychleji než rychlost světla, aby se dostala z tíhové síly (nazývaná úniková rychlost), což je nemožné. Tak se černé díry dostaly ze svého jména: z toho není vyzařováno žádné světlo, takže to nevidíme, proto je černá. Jednoduchý.
Kromě toho, že nejsou tak jednoduché.
Černé díry jsou jakousi hvězdnou kostrou. Když masivní hvězda (mnohem větší než naše Slunce) zemře, vyfouká do supernovy a zhroutí se do neutronové hvězdy nebo černé díry, z nichž druhá je zcela odlišná od hvězdy. Černé díry mají extrémní závažnost, která vede k jedinečnosti tam, kde je nekonečná hustota, kde je veškerá hmota nabitá a kde se čas úplně zastaví. Horizont události je "bod bez návratu" na vnější části černé díry, kde úniková rychlost překračuje rychlost světla a prostor a čas se pohybují jedním směrem: dopředu.
Jakmile vstoupíte do horizontu událostí, nevrátíte se. Pokud se dostanete k singularitě, zemřete ošklivá, ale rychlá, smrt. Vzhledem k tomu, že přívalové síly jsou tak silné, vaše tělo bude nepřirozeně prodlouženo a budete rozdrceni dopředu a dozadu a vedle sebe. Budeš nakonec vypadat jako řetězec, což je další důvod, proč nevíme moc o černých dírách. Je to příliš riskantní.
6Aleternátní vesmíry
To zní jako čistá vědecká fantastika, ale je to legitimní koncept, se kterým se vědci potýkají celé století.
Během první světové války Karl Schwarzschild napsal první rovnici o černých dírách, jako jejich poloměry a ještě fascinující, co je uvnitř. Napsal, že v jediném okamžiku se singularita (ten bod smrti, který vás rozdrtí) spojuje s nekonečným paralelním vesmírem, který je zcela nezávislý na našem vesmíru.
Ještě bláznivější je to, co napsal člověk jménem Roy Kerr. Jeho rovnice se vztahují k rotující černé díře. To je svět nebo svět. Jeho rovnice změní singularitu na prsten místo tečky. Tento prsten je téměř jako portál, který by vedl k nekonečným vesmíru. Pokud jste prošli singulárností (aniž byste se dotýkali prstence, protože by zemřeli), byste šli do jiného prostoru někde jinde a nemohli se vrátit přes tu samou singularitu do prostoru, odkud jste původně přišli. Prostor, který byste vstoupili, by byl uvnitř bílé díry, která, jak název napovídá, je úplným opakem černé díry v tom, že do ní nemůže dojít nic, ale může jen vyčerpat. Teoreticky byste mohl vyjít z této bílé díry a být ve vesmíru, stejně jako náš, ale není náš. Pokud jste chtěli, můžete najít jinou černou díru, jít dovnitř a vyjít z bílé díry ve třetím vesmíru. Tento proces byste mohli navždy opakovat, pokud byste chtěli.
Samozřejmě, to vše je jen v matematice, nikoliv ve skutečnosti. Zatímco to pravděpodobně není pravda, kvůli faktorům, jako je přidávání hmoty, je to koncept, který vědci musí brát vážně a zabývat se dnes.
5 Bílé díry
Bílá díra je úplným opakem černé díry, protože nic nemůže jít dovnitř. Je strukturován stejně jako černá díra Kerr, ačkoli v tom, že její singularita je prstencovitá a působí jako brána do jiných vesmírů. Má také horizont událostí, který neumožňuje, aby se ti, kteří ji překročili, vrátili dovnitř, protože prostor a čas jsou tak silní.
V našem vesmíru nejsou žádné bílé otvory. Ty jsou čistě hypotetické a přicházejí s matematiky za černou dírou. Dokonce i kdyby hypotetické bílé díry existovaly v hypotetických vesmírech v hyperprostoru, nebyli bychom k nim schopni přistupovat jen kvůli povaze černých děr.
4Worm Díry
To jsou také výsledky rovnic za černými dírami a bílými otvory, ale nemusí to nutně dělat s alternativními vesmíry a hyperprostorem. Místo toho se jedná o náš vlastní vesmír.
Podle rovnic mohou tyto červové otvory spojit prostor-čas jako zkratku. Chcete-li si představit tento koncept zkratky, představte si před vámi obrovský blok betonu. Abyste se dostali přímo na druhou stranu, musíte jít kolem. Nejrychlejší cesta, kterou byste mohli vzít, je, abyste se k němu přímo vydali a protáhli si rameno podél okraje, když jste procházeli kolem. Chcete-li, aby to bylo kratší, můžete právě rozřezat otvor do betonu a projít to. Stejné místo, stejný vesmír, ale jiný a velmi obtížný způsob.
Samozřejmě, že s touto analogií je mnoho technických aspektů špatně, ale získává to přesně. Wormholes by mohli projít nějakým podivným časem, aby se dostali z jedné části vesmíru do druhého, aniž by museli cestovat vesmírem čas vesmíru.
Červí díry začínají černou dírou a vylévají z bílé díry někde jinde ve vesmíru. Ale stejně jako mnoho z toho je ještě čistě hypotetické. Skutečnost, že je pod vážnou kontrolou, je natolik fajn.
3Dark Matter
Méně tání mozku, ale stále záhadné a bláznivé je, že ve vesmíru je tolik věcí, ale úlovek? Nemůžeme to vidět, nevíme, co to je, a je to všude.
To je všechno, co víme o temné hmotě, o látce, která tvoří 27 procent vesmíru. A temná energie, něco naprosto nesouvisející, ale stejně tajemná jako temná hmota, tvoří dalších 68 procent. Normální hmota, stejně jako protony a neutrony, z nichž jsi vyroben, tvoří jen asi 5 procent.
Tmavá hmota objevila Věra Rubinová, když si uvědomila, že celková hmotnost galaxií je větší než hmotnost, kterou by měly detekovat objekty v galaxii. To znamená, že v těchto galaxiich je něco, co nemůže být viděno nebo zjištěno, které má maso.
Jak to může být? Co je tohle? Jedná se o otázky, které každý den narazí na mozky astronoma ze stejného důvodu, proč ony vykřičují. To prostě nedává smysl.
2Jak je to vesmír se rozšiřuje do
Podél kosmologických linií je další velká otázka: Co je mimo vesmír?
Mnozí vědí, že vesmír trvá navždy. Nemá žádný okraj ani centrum, ale neustále se rozšiřuje. To znamená, že prostor mezi galaxiemi roste. To lze pozorovat při červeném posuvu nedalekých galaxií. Červený posun se stává, když se objekt od nás vzdává, a proto se jeho vlnové délky světla zvětšují, takže světlo se zvětšuje.
Takže vesmír se rozšiřuje, ale do čeho se rozšiřuje? Co je na druhé straně vesmíru? Tento koncept je smutný a určitě obtížný, ale je to skutečný život.
1Gravitational Lensing
Ten poslední je snad nejmenší, ale přesto vás stále poškrábá. Také, na rozdíl od ostatních na tomto seznamu, je to věrohodně prokázáno, ale to neznamená, že je to bláznivější.
Gravitační čočka je, když pozorujete objekt, který má být v určité poloze ve vesmíru, ale není tam. Je to proto, že světlo vyzařované z jeho skutečné polohy se lámuje kvůli závažnosti objektu, který je v cestě.
Gravitace ohýbá světlo. Žvýkejte to.