1. Сингулярность
Этот термин довольно многолик. Чаще всего его употребляют при описании физики черных дыр. Согласно выводам Общей теории относительности (ОТО), в космосе могут быть такие объекты (сейчас мы их называем «черные дыры»), искривление пространства-времени в которых достигает бесконечных значений, что делает невозможным физическую интерпретацию процессов, происходящих внутри такого объекта.
Другими словами, при помощи стандартных физических теорий узнать то, что происходит в черной дыре, мы не можем – только предполагать, и со времен Эйнштейна так и не было осуществлено ни одного фундаментального прорыва в этой области.
Впрочем, существуют исследования, которые исключительно математическими методами показывают, что гравитационных сингулярностей в нашей Вселенной может вообще не быть. Узнать это наверняка мы, видимо, сможем только тогда, когда удастся провести непосредственные наблюдения объекта, который по внешним признакам будет относиться к черной дыре.
2. Пространство-время
Термин, возникший на блестящем фундаменте Специальной теории относительности, объединил три пространственных измерения и одно временное в единую динамическую систему.
Эйнштейну удалось показать, что пространство и время неразрывно связаны друг с другом и представляют собой единое целое, а все взаимодействия с материей этого пространства-времени и являются гравитацией.
Согласно ОТО, пространство-время меняет свою кривизну в зависимости от массы объекта, который в нем находится. Чем больше масса объекта, тем сильнее искривляется ткань пространства-времени вокруг него, что заставляет другие, менее массивные объекты, находящиеся поблизости, притягиваться к нему.
В эту ловушку, кстати, попадает даже свет. Искривление траектории светового луча вблизи массивных астрономических объектов называется гравитационным линзированием.
3. Электромагнитное излучение
Довольно часто в популярной фантастике электромагнитное излучение представляется загадочной силой, которая убивает, трансформирует героев в супергероев, либо перемещает их во времени. Что же это такое на самом деле?
ЭМИ – это потоки фотонов, элементарных частиц, из которых состоит свет. Длина и частота волны фотонов сильно разнится, что привело ученых к необходимости классификации фотонов по отдельным электромагнитным диапазонам.
Человеческий глаз так устроен, что способен видеть лишь очень малую часть всего электромагнитного спектра – так называемое видимое излучение или оптический диапазон. Большая часть ЭМИ оказывается для нас невидимой. Сюда относятся, к примеру, радиоволны (да, это тоже фотоны), рентгеновское излучение, инфракрасное излучение.
4. Спектральный анализ/спектрометрия
Из-за того, что каждый химический элемент по-своему поглощает и излучает свет, ученые научились применять анализ спектральных характеристик вещества для определения его состава.
Это один из фундаментальных прорывов, который позволил человечеству сделать огромный скачок вперед во множестве областей – от судебной медэкспертизы (анализ улик) до астрофизики (способность по характеристикам поглощения и излучения света определить химический состав объекта, который находится в сотнях миллионов световых лет от Земли).
Метод масс-спектрометрии позволяет даже «взвесить» исследуемое вещество, взаимодействуя с ним только при помощи ионизации.
5. Световой год
В астрофизике световой год – это расстояние, которое свет преодолевает за год беспрепятственного пути в вакууме. Поскольку абсолютная скорость света, то есть скорость распространения электромагнитных волн в вакууме, является константой (постоянной величиной), то не трудно подсчитать, что световой год составляет приблизительно 9,46 триллионов км.
Для наглядности: солнечный свет проходит до Земли 8 световых минут и 20 световых секунд, а расстояние до ближайшей к нам звезды – Альфы Центавра – 4,37 световых лет.
6. Эхолокация
Метод определения расстояния до объекта, в котором по направлению к объекту посылают звуковую или радиоволну, а затем анализируют, через какое время волна вернется, называется эхолокацией.
Эту технологию мы позаимствовали у летучих мышей, которые используют ультразвуковую эхолокацию для ориентации в пространстве. К примеру, даже если летучую мышь ослепить, она все равно будет в полете огибать все предметы.
Эхолокация имеет широкий ряд применений – к примеру, исследование рельефа морского дна. По тому же самому принципу действуют радары.
7. Элементарная частица
Кирпичики, из которых состоит материя и силы, которые приводят к взаимодействию между материей, называются элементарными частицами. В самом буквальном смысле элементарные частицы – это фундамент нашего физического мира. Практически каждый объект во Вселенной, согласно современным представлениям, состоит из них.
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев