терраформирование Венеры

[Бранд]

От глобального потепления и парникового эффекта нас спасут водородные бомбы ) (Если использовать их с умом... и желательно в отсутствие свидетелей, которых, впрочем, все равно не будет в серной кислоте)

18.05.2014 в 20:13Пишет  Elika_:

Терраформирование Венеры (Re.)
Из контакта...

(«Познавательная статья из мира науки»)

Терраформирование Венеры — процесс создания условий, пригодных для жизни человека на Венере.

Венера после терраформирования

В идеале, терраформированная Венера может представлять собой планету с тёплым и влажным климатом. Подсчитано, что если бы венерианская атмосфера имела земной состав, то её средняя температура была бы около 26 °C

(на Земле 15 °C)

Современные условия на Венере:

Средняя температура + 467 °C (Венера — самая горячая планета Солнечной системы), атмосферное давление — около 93 атм (бар), состав атмосферы: углекислый газ — 96 %, азот — 3,5 %, угарный газ и сернистый газ — 0,3 %, кислород и водяной пар — 0,12 %.

Привлекательность освоения:

Венера — сестра-близнец нашей планеты: диаметр Венеры 12104 км (95 % диаметра Земли), масса 4,87·1000000000000 млрд. тонн (81,5 % массы Земли), ускорение силы тяжести 8,9 м/с² (91 % земной силы тяжести).

Венера является ближайшей к нам планетой Солнечной системы.

На Венеру попадает много солнечной энергии, которую потенциально можно использовать для терраформирования.


Трудности освоения и терраформирования:

1. На Венере очень жарко — средняя температура на поверхности +467 °C (жарче, чем на Меркурии).

2. Давление на поверхности Венеры 93 атмосферы.

3. Атмосфера Венеры состоит на 97 % из CO2.

4. На Венере практически нет воды, поэтому её необходимо доставить туда искусственным путём. Например, из комет или астероидов, либо найти способ синтеза воды (например, из атмосферного CO2 и водорода).

5. Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землёй и другими планетами Солнечной системы, наклон оси вращения к перпендикуляру плоскости орбиты составляет 178°. Из-за такого необычного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 земных суток, поэтому день и ночь продолжаются по 58,5 сут.

6. Магнитосфера Венеры значительно слабее земной, кроме того, Венера расположена ближе к Солнцу, чем Земля. Вследствие этого в ходе терраформирования (при уменьшении массы атмосферы) уровень радиации на поверхности планеты может оказаться повышенным в сравнении с Землей.

Способы терраформирования Венеры:

1. Солнечные экраны между Солнцем и Венерой

Экраны предполагается устанавливать в точке Лагранжа между Венерой и Солнцем. Следует помнить, что такое равновесие неустойчиво, и, чтобы удерживать его в точке Лагранжа, потребуется регулярная корректировка его положения.

Предполагается, что такие «зонтики» смогут резко снизить поток солнечной энергии, достигающей Венеры, и как следствие — снизить температуру на планете до приемлемого уровня. Причём при достаточном экранировании Венеры от Солнца, температуру можно понизить до такой степени, что атмосфера Венеры вымерзнет и значительная её часть выпадет на поверхность в виде сухого льда (твердый CO2). Результатом будет значительное падение давления и дополнительное (за счёт повышения альбедо) охлаждение планеты.

Одним из вариантов таких проектов является установка в качестве экранов сверхлёгких отражающих зеркал, свет от которых можно использовать для одновременного прогрева более холодных планет (например, Марса). Экран также может служить исполинским фотоэлементом для мощнейшей солнечной электростанции.

2. Бомбардировка кометами или водно-аммиачными астероидами

Количество воды, которое необходимо доставить на Венеру, огромно: так, для создания приемлемой гидросферы на Венере требуется не менее 100000000 млрд. тонн воды, что примерно в сто тысяч раз превышает массу кометы Галлея. Требуемый ледяной астероид должен иметь диаметр около ~ 600 км (в 6 раз меньше диаметра Луны).


Кроме ледяных комет и астероидов, большое количество воды содержат некоторые спутники Юпитера и Сатурна, а также кольца Сатурна.


Доставка воды на Венеру путём астероидной бомбардировки решая одни проблемы, одновременно создает новые. Перечислим некоторые:

- Во-первых, удар одним большим астероидом может привести к разрушению коры планеты и привести ее в еще более непригодное для жизни состояние, поэтому, видимо, придется использовать множество ударов послабее.

- Во-вторых, горные породы Венеры обладают огромной теплоемкостью и относительно небольшой теплопроводностью, поэтому процесс их остывания в любом случае затянется на многие годы.

- В-третьих, нынешняя температура поверхностных слоев атмосферы гораздо выше температуры кипения воды (см.таблицу). Следовательно, без существенного охлаждения ниже 300 °C (при венерианских 90 атм.) нельзя ожидать появления на поверхности планеты свободной воды. Вода будет присутствовать в атмосфере в виде водяного пара, который тоже является парниковым газом. Однако поднятые тучи пыли будут способствовать понижению температуры, порождая эффект «ядерной зимы».

3. Доставка на Венеру земных водорослей или других микроорганизмов

В 1961 г. Карл Саган предложил забросить в атмосферу Венеры некоторое количество хлореллы. Предполагалось, что не имея естественных врагов, водоросли будут бурно размножаться в геометрической прогрессии и относительно быстро разложат находящийся там в большом количестве углекислый газ. В результате атмосфера Венеры обогатится кислородом. Это, в свою очередь, снизит парниковый эффект, благодаря чему температура поверхности Венеры понизится.

4. Нейтрализация кислотной атмосферы

Ударное распыление в атмосфере металлического метеора может привести к связыванию серной кислоты в соли, с сопутствующим выделением воды или водорода (в зависимости от точного состава метеора). Астероиды типа (216) Клеопатра представляют определённую ценность для этого решения. Возможно, глубинные породы Венеры также имеют подходящий состав. В таком случае достаточно использовать водородную бомбу достаточной мощности, чтобы одновременно вызвать пылевую "ядерную зиму" и этой же пылью связать кислоту.

@темы: Технологии, Космос

---

Закрома

[Мисс Жуть]

исходник там
Температурная карта эмоций:

@темы: Научные открытия

---

в этом что-то есть :)

[Бранд]

10.05.2014 в 01:48

Пишет  Алькор:



Отсюда

---

Империя наступает

[Мисс Жуть]

Пишет  З. ГорынычЪ:

Световые мечи из "Звездных войн" уже не фантастика?

Исследователи из Массачусетского технологического института, исследуя сверххолодные атомы и воздействие на лазера, умудрились создать молекулы, состоящие не из обычных частиц, а из фотонов, "молекулы света".

Получилось совершенно небывалое, абсолютно новое вещество – обычно фотоны, микрочастицы-волны света, между собой не взаимодействуют, у них нет массы. Это наблюдает каждый из нас, когда видит перекрещивающиеся световые лучи.

Даже если скрестить лучи лазеров, они никак друг на друга не влияют, в отличие от разящих мечей, которые используют герои «Звездных войн».

Для создания «фотонных молекул» они направили пучок фотонов в атомарное облако, охлажденное до температуры всего на несколько градусов выше абсолютного нуля.

Оказалось, что попадая в это холодное облако, фотоны начинают обмениваться энергией и замедляются, могут соединиться вместе. Теория предсказывала этот эффект, но экспериментально он был воспроизведен впервые.

@темы: Технологии, Фильмы, Научные открытия

---

[Бранд]

Оказывается, сегодня (т.е. уже вчера, 7 мая) был день Солнца и день астрономии

И еще сообщение от Московского Планетария:

"10 мая одна из самых красивых планет Солнечной системы Сатурн вступит в противостояние с Солнцем. А это значит, что есть уникальный шанс рассмотреть планету во всех подробностях.

В дни противостояния наступает лучший период для наблюдений за планетой, а главное колец планеты, которые развернулись сейчас так, что их очень хорошо наблюдать в телескоп. Кольца видны практически в любой телескоп".

Подробнее на жж Планетария

@темы: Космос

---

Летим

[Мисс Жуть]

Как Солнечная система перемещается в пространстве (и времени)

@темы: Космос

---

вести со звездных полей :)

[Бранд]

18 апреля 2014, 00:02 (мск) | Общество | ИТАР-ТАСС
Ученые из США обнаружили планету нашей галактики, на которой может существовать жизнь
Планета, получила обозначение Кеплер-186f, расположена в так называемой зоне обитания, то есть на ее поверхности может присутствовать вода в жидком состоянии.

ВАШИНГТОН, 17 апреля. /Корр. ИТАР-ТАСС Иван Лебедев/. Американские ученые впервые обнаружили в нашей галактике планету размером с Землю, на которой потенциально может существовать биологическая жизнь. Как сообщило космическое ведомство США, «разглядеть» ее удалось с помощью телескопа «Кеплер», запущенного на орбиту в марте 2009 года и получившего у специалистов прозвище «охотника за планетами».

По названию этого космического аппарата новая планета получила условное обозначение Кеплер-186f. «Ее открытие стало значительным шагом в поиске таких же миров, какой существует на Земле», — заявил начальник астрофизического управления NASA Пол Герц.

Он пояснил, что новая экзопланета расположена в так называемой зоне обитания, то есть на таком расстоянии от своей звезды, которое позволяет ей сохранять на своей поверхности умеренную температуру, необходимую для существования воды в жидком виде. Все другие планеты, которые ранее удавалось обнаружить в таких зонах, по меньшей мере на 40% больше Земли.

Кеплер-186f находится в созвездии Лебедя на удалении около 500 световых лет от Земли. Она вращается по орбите вокруг красного карлика — относительно небольшой и холодной звезды, примерно в два раза уступающей по размерам Солнцу. Период обращения равен 130 дням. Определить массу и состав планеты ученые пока не могут, но предполагают, что на ее поверхности преобладают твердые горные породы. Остается пока загадкой и атмосфера Кеплера-186f, от которой зависит температура на поверхности.

«Тот факт, что планета находится в зоне обитания, еще не означает, что на ней есть жизнь», — подчеркнул специалист из космического центра имени Эймса Томас Баркли. По его словам, Кеплер-186f имеет много схожего с Землей, но его скорее следует считать «не близнецом, а двоюродным братом» нашей планеты. Другие планеты, вращающиеся вокруг красного карлика в созвездии Лебедя, не входят в число потенциальных кандидатов на поддержание условий для зарождения биологической жизни — температура на их поверхности для этого слишком высока.

Ранее благодаря информации, переданной на Землю телескопом «Кеплер», в Млечном пути было открыто около двух тысяч экзопланет, входящих в системы, сформировавшиеся вокруг сотен звезд. NASA рассчитывает, что новые данные о них будут получены с помощью телескопа имени Джеймса Уэбба, который должен отправиться на орбиту в 2018 году.

Что касается «Кеплера», то прошлой осенью он был переведен в «спящий режим» после поломки второго из четырех гироскопов, отвечающих за его ориентацию в пространстве. Ремонту он не подлежит, и сейчас специалисты космического ведомства США пытаются определить, удастся ли продолжить использование аппарата с учетом его ограниченных возможностей. Одновременно ученые продолжают анализировать уникальные данные, полученные за первые четыре года работы этой орбитальной обсерватории.

news.mail.ru/society/17887541/?frommail=1

Еще о том же: rusplt.ru/world/kepler-9362.html

@темы: Космос

---

[Бранд]

По ссылочке от Мисс Жуть

Пишет  Taho:

Голубой марсианский закат
Наступил долгожданный, для многих, момент когда марсоход Curiosity немного отвлекся от науки, и просто полюбовался закатным пейзажем. Спустя несколько дней эту картину смогли увидеть и мы.


На рабочий стол. Полный размер на сайте автора.

Марсианский закат уникален тем, что он голубой. Причина такого цвета неба та же, что на Земле дает голубое небо и красный закат - Рэлеевское рассеяние. Существует заблуждение, что на Земле голубой цвет неба обусловлен наличием кислорода в воздухе или даже озонового слоя. На самом деле, состав атмосферы здесь влияет менее существенно, чем ее плотность. Именно плотность газа приводит к рассеянию белого солнечного света и окрашивает небо.

Разница между цветом неба в полдень и на закате - в объеме атмосферы, который преодолевается солнечными лучами. На Марсе атмосфера в сто раз разреженнее чем на Земле, но когда солнце находится у горизонта ее свет преодолевает в тридцать раз более толстый слой атмосферы чем в полдень.



Дополнительный окрашивающий эффект марсианскому небу придает пыль, постоянно висящая в атмосфере. Судя по всему именно ее оранжевый цвет, в сумме с голубым, дают немного зеленоватый оттенок на фото. Хотя сейчас наоборот очень ясная погода. Настолько хорошей видимости я не видел за полтора года, которые Curiosity работает на Марсе. Впервые удалось рассмотреть камни на горном склоне, который находится почти за 30 км от марсохода.



Однако пыль все равно присутствует в небе. Можно увидеть как теряется в пылевой дымке горный хребет.



В максимально доступной для глаз дальности, он находится более чем за 50 километров. Нынешнее ясное небо объясняет почему в верхней части панорамы заката небо практически черное. Днем в зените оно должно быть таким же черным как и на Луне или на Земле на высоте свыше 30 км.

Наблюдения, проведенные еще аппаратом Viking показывает как меняется цвет неба и его чернота, в зависимости от количества пыли.



Вернемся к цвету заката. Благодаря современной технике, мы можем увидеть зарю даже из космоса. Хорошо заметен оранжевый окрас облаков, на границе дня и ночи на последнем снимке “Электро-Л”.



Взглянув на Марс, при помощи телескопа Hubble, мы можем увидеть такую же голубую каемку, которая опоясывает Марс по краю освещенного диска.



Любопытно, что голубые цвета на космических снимках Марса видны не всегда. Судя по всему причина - в сезонных колебаниях плотности атмосферы. В зависимости от времени года, запасы марсианского "воздуха" могут падать до 1/150 от земных запасов. Остальное - замерзает в виде сухого льда на полюсах.

Ранее Curiosity проводил съемку заката на Марсе, но сделал это черно-белой навигационной камерой. Для эффектности видео пришлось позаимствовать цвет с другого заката, от Spirit, но в результате, как мне кажется, получилось неплохо.



Впрочем, голубым небом нас, конечно, не удивить. Что действительно невероятно - это голубое закатное солнце. Как мы знаем по своему опыту на Земле, на заре не только меняется цвет неба, но и видимого диска светила.



К сожалению, Curiosity не рискует проводить прямую съемку солнца, из опасения повредить матрицу фотокамеры, но он смог снять солнечный блик, который оказался именно голубым.



(с)

@темы: Космос

---

[Бранд]

"Синяки" на вселенной уже видели, поиск улик продолжается.

"Американские ученые зафиксировали гравитационные волны от Большого взрыва

Американские исследователи сделали уникальное открытие — зафиксировали реликтовые гравитационные волны, возникновение которых последовало за Большим взрывом, предположительно имевшим место порядка 13,8 миллиарда лет назад. С таким заявлением выступили на днях сотрудники Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, штаб-квартира которого находится в Кембридже (США, штат Массачусетс).

© HARVARD-SMITHSONIAN CENTER FOR ASTROPHYSICS

До сего момента практическим путем подтвердить гипотезу о гравитационных волнах, озвученную великим физиком Альбертом Эйнштейном в начале прошлого века, ученым не удавалось. Для современных ученых, работающих в области космологии и изучающих эволюцию Вселенной и ее строение, регистрация этих гравитационных волн стала одной из приоритетных задач. По словам исследователей, это открытие станет явным доказательством инфляционной модели Вселенной, согласно которой непосредственно после Большого взрыва происходило ее экспоненциальное расширение.
Зафиксировать волны удалось с помощью радиотелескопа BICEP2, который был установлен на Южном полюсе и на протяжении последних трех лет вел микроволновое сканирование примерно 2 % небесного пространства.
Впрочем, чтобы стать научным фактом, данное открытие должно быть сперва подтверждено другими исследованиями".

Отсюда

@темы: Космос

---

свеженькое (потому что во времени) :)

[Бранд]

Пишет  Мисс Жуть:

07.03.2014 в 02:30

Какой-то бонус к Time and The Rani и про кризис "Доктора Кто" в 80-ые. И все без перевода.

URL комментария

@темы: "Доктор Кто"

---

статья с просторов

[Бранд]

Стивен Хокинг предложил пересмотреть концепцию черных дыр

Горизонта событий не существует, да и черных дыр в привычном смысле — тоже. К такому выводу пришел в своей последней работе известный британский физик Стивен Хокинг. Препринт его новой статьи доступен с 22 января на портале arxiv.org, но пока еще не прошел рецензирование.
Черные дыры представляют собой области в пространстве-времени с гравитационным притяжением, настолько сильным, что его невозможно преодолеть, двигаясь даже с максимально возможной в нашей Вселенной скоростью — скоростью света. Для простоты говорят, что черную дыру не может покинуть никакая информация, поскольку самым быстрым ее носителем как раз и является фотон — квант света.
Экспериментально существование черных дыр не подтверждено, но мало кем отрицается: их присутствие во Вселенной предсказано некоторыми решениями уравнений Эйнштейна и соответствует как наиболее общепризнанной теории гравитации (общей теории относительности), так и многим альтернативным.
Границу черной дыры называют горизонтом событий. Условный космонавт, свободно падающий в черную дыру, не заметит никаких изменений, пока будет ее пересекать. Но как только он окажется на другой стороне, произойдут две вещи: во-первых, проделать обратный путь станет физически невозможно, а во-вторых, гравитационная сила начнет сжимать и вытягивать его в сторону центра черной дыры, где, предположительно, находится сингулярность — точка с бесконечной плотностью.
Однако, как и многие другие продукты общей теории относительности, концепция черной дыры плохо совместима с квантовой теорией поля. В 1974 году Стивен Хокинг предположил, что черные дыры все-таки не только поглощают, но и излучают частицы, в силу квантовых эффектов вблизи горизонта событий. Это явление получило название «радиация Хокинга» или «испарение черной дыры».
Однократное излучение радиации Хокинга представляет собой пару квантово-запутанных частиц, одна из которых покидает черную дыру, а другая ею поглощается. Однако, согласно исследованиям Леонарда Сасскинда, первая частица также должна быть квантово сцеплена со всеми предыдущими единицами радиации Хокинга, испущенными черной дырой. Это противоречит принципу моногамности, согласно которому полная квантовая запутанность может существовать только между двумя системами одновременно.

Стивен Хокинг. Фото: Sarah Lee / AP

Подробнее rusplt.ru/world/ot-gorizonta-do-gorizonta-7639.... допустить, что квантовой сцепленности между покинувшей черную дыру частицей и предыдущей радиацией Хокинга нет, это приведет к другому парадоксу — исчезновению информации в черной дыре. Вместо этого в 2012 году физик Джо Польчински и его коллеги предложили концепцию «огненной стены» (Firewall): запутанность двух частиц, участвующих в однократном излучении радиации Хокинга, разрушается. Это высвобождает огромное количество энергии в области горизонта событий, которая «испепеляет» любой объект, падающий в черную дыру.
Проблема с «огненной стеной» в том, что разрушение объекта, движущегося через горизонт событий, противоречит общей теории относительности. По Эйнштейну, он должен подчиняться тем же законам физики, что и в любом другом месте Вселенной, и не подвергаться никаким необычным — необъяснимым в рамках ОТО — воздействиям.
Согласно новой теории Хокинга, горизонта событий в принципе нет — в том смысле, что не существует границы, которую свет не может перейти вообще. Вместо этого ученый предлагает рассматривать «кажущийся горизонт», в котором свет задерживается на неопределенно долгое время, но который он все же может покинуть при определенных условиях.
Для общей теории относительности (в которой черная дыра не изменяется) эти два горизонта идентичны. Если черная дыра поглощает больше материи и расширяется, горизонт событий расширяется вместе с ней, и кажущийся горизонт оказывается меньше его. Если дыра испаряется за счет радиации Хокинга, горизонт событий, наоборот, становится меньше кажущегося.
Теоретически, кажущийся горизонт может исчезнуть вообще. Это может случиться, например, если черная дыра уменьшится до настолько маленьких размеров, что гравитационные и квантовые эффекты будут накладываться друг на друга. Тогда все ее содержимое высвободится, причем информация о его физических свойствах сохранится, хотя и будет перемешана: модель Хокинга допускает, что в центре черной дыры нет и сингулярности — вместо этого материя, падающая в дыру, задерживается за кажущимся горизонтом и постепенно движется к ее центру, но никак не может его достичь.
«Отсутствие горизонтов событий означает, что нет и черных дыр — в смысле режимов, из которых свет не может сбежать в бесконечность», — заключил Стивен Хокинг. Комментируя это исследование журналу Nature, ученый напомнил, что полноценное объяснение процессов, происходящих со светом и информацией в черной дыре, требует «примирения» гравитации с другими фундаментальными силами природы, а это физикам не удается уже около ста лет.

Подробнее rusplt.ru/world/ot-gorizonta-do-gorizonta-7639....

@темы: Космос, Научные открытия

---

[Бранд]

12.12.2013 в 19:18

Пишет  Kata Rios:

вот так-то

Юджин Маккарти: человечество может быть результатом скрещивания шимпанзе и свиньи

Этими днями научный мир был потрясен сенсационным заявлением одного из авторитетных генетиков современности.
Юджин Маккарти из Университета штата Джорджия заявляет, что человеческий генотип является результатом скрещивания шимпанзе и свиньи.
Генетик утверждает, что в человеческом генетическом материале есть много общих черт с шимпанзе, и эти черты не были найдены у других представителей приматов. По мнению ученого, скорее всего это результат межвидового скрещивания, произошедшего на заре времен. Юджин также подчеркивает, что есть одно животное, которое смогло объединить в себе все черты, отличающие нас от приматов.
Но самое интересное то, что этим животным является свинья. Такого даже никто и предположить не мог. С другой стороны, ученый концентрирует внимание на том, что это не более чем гипотеза. Хотя, Маккарти представляет достаточно серьезные доказательства своей правоты.
Уже давно известно, что среди вышеупомянутых животных самим близким эволюционным родственником человека является шимпанзе. Эта теория имеет под собой генетическую основу. Но доктор Маккарти утверждает, что даже не смотря на многие генетические сходства, существует достаточно много отличных от человеческих анатомических свойств черт. Примером таких характеристик могут быть голая кожа, толстый слой подкожного жира, светлый цвет глаз, выступающие носы и тяжелые ресницы. Именно эти черты являются отличительными особенностями свиньи.
Кроме того, существуют и другие сходства человека и свиньи, которые проявляются в структуре кожи и органов. Происхождение этих сходств пока что остается загадкой для ученых.
Действительно, к примеру, свиная кожа и сердечные клапаны применяются в медицине, так как у них много сходств с телом человека. Сам же генетик полагает, что человек может быть результатом последовательного, так называемого «обратного скрещивания» нескольких поколений с шимпанзе. Именно поэтому человек имеет больше общего с приматом, а не со свиней.
Кроме того, данное явление в полной мере объясняет проблему бесплодия у гибридов. Маккарти утверждает, что бесплодие у гибридов на самом деле не больше чем миф. Практика показывает, что многие гибридные животные могут размножаться, скрещиваясь при этом с представителями того вида, что и один из родителей. Спустя несколько поколений гибриды становятся более сильными в генетическом плане, что в свою очередь позволяет им размножаться между собой.

sbio.info/page.php?id=14839

@темы: Научные открытия

---

Икар на краю времени

[Бранд]

Ну и еще немного от Брайана Грина из Ленты.ру
О его сентябрьских лекциях в Москве.

(Интересно, как звучал оригинал фразы?)

«Начинаем считать — офигеть»

В сентябре 2013 года в Москву по приглашению Политехнического музея приехал Брайан Грин. Знаменитый физик, специалист по теории струн, профессор Колумбийского университета, он известен широкой публике в первую очередь как популяризатор науки и автор книги «Элегантная Вселенная». В Москву Грин привез мультимедийный спектакль по мотивам своей новой (на этот раз детской) книжки «Икар на краю времени». «Лента.ру» поговорила с Брайаном Грином о теории струн и недавних трудностях, с которыми столкнулась эта теория, а также о квантовой гравитации, амплитуэдре и социальном контроле.

«Лента.ру»: Брайан, расскажите, как вообще люди пришли к теории струн?

Брайан Грин: История теории струн отличается от обычной истории других теорий. Во-первых, у нее нет одного первооткрывателя. В 60-е годы прошлого века один джентльмен, Габриэль Венециано, занимался изучением взаимодействия протонов — сейчас мы называем это сильным взаимодействием. Оказалось, что взаимодействие описывается некоторой математической функцией (почему именно такой, Вененциано, в общем-то, не знал). Когда на эту формулу посмотрели другие физики — Леонард Зюскинд, Хогар Нильсен и другие, они увидели, что уравнение, которое получилось у Венециано, на самом деле описывает вибрирующую в некотором пространстве струну. Поэтому возникла идея, что для описания того, как взаимодействуют частицы, можно представлять их связанными своего рода струнами.

Позже ученые обнаружили, что струнные уравнения довольно плохо согласуются с новыми экспериментальными данными. В то же время подход на основе квантовой хромодинамики давал более точное согласование, поэтому от идеи струн отказались. В физике если от идеи отказываются, то отказываются обычно навсегда. Однако тут произошло удивительное: оказалось, что если использовать идею струн в другом контексте, не как Вененциано — для описания, скажем, не взаимодействия частиц, а гравитационного взаимодействия, то она вроде бы на первый взгляд отлично справляется с задачей. Более того, оказалось, что «струнный» подход позволял объединить квантовую механику и гравитацию в единую схему работы. То есть претендовал на звание теории всего.

Это произошло примерно в 1974 году. Еще 10 лет ушло на то, чтобы построить непротиворечивый математический аппарат этой теории, то есть чтобы уравнения, грубо говоря, не противоречили друг другу и в определенном смысле не самоуничтожались. Сделано это было силами Майкла Грина и Джона Шварца. Поэтому именно 1984 год можно считать временем появления теории струн на «карте» физики.

В Стандартной модели — теории, описывающей взаимодействие элементарных частиц, — есть параметры, которые невозможно вычислить теоретически. Например, массу бозона Хиггса. Для определения этих параметров и приходится строить ускорители, лаборатории и прочее. Скажите, какие параметры такого рода существуют в теории струн?

Удивительное свойство теории струн заключается в том, что она не содержит свободных параметров. То есть все числа выводятся непосредственно из теории. Из-за этого может показаться, что теория струн — теория с самым большим, так сказать, предсказательным потенциалом за всю историю физики.

Но это совсем не так. Теория струн требует наличия дополнительных измерений, которые должны быть устроены довольно хитрым образом. Например, они компактифицированы — то есть свернуты особым образом до достаточно малых размеров. Изначально была мысль, что устройство этих измерений будет некоторым образом следовать из формул, которые у нас есть. Но вывести эти свойства нам пока не удалось. Более того, есть определенная убежденность, что и не удастся. То есть в каком-то смысле свободные параметры Стандартной модели превращаются в свободу выбора геометрии дополнительных измерений. И эта свобода выбора может оказаться фундаментальным свойством теории струн.

Что было дальше?

Почти с самого начала ученые воспринимали всерьез только одну версию теории струн — суперсимметричную (то есть теорию суперструн — прим. «Ленты.ру»). Она включала в себя не только идеи, заложенные в оригинальных работах 1960-1970 годов, но и позволяла описывать частицы материи. Это, конечно, усложнило уравнения, но позволило создать теорию, которая не только объединила гравитацию и квантовую механику, но и добавила в эту смесь материю. Ведь всякая разумная теория должна включать в себя материю.

Есть расхожее мнение, что теорию струн невозможно проверить экспериментально. Например, определить форму дополнительных измерений. Насколько верно это утверждение?

Ответ на первую часть вашего вопроса довольно прост: экспериментальная проверка теории струн возможна. Просто у нас пока нет достаточно мощных ускорителей. Ведь если столкнуть частицы с достаточно высокой энергией (планковской энергией, если быть точным, то есть порядка 1019 гигаэлектронвольт), то картина рассеивания будет отличаться от той, которую предсказывают существующие методы. То есть здесь нет такого, что теорию невозможно проверить. В теории — можно, просто очень сложно.

Здесь может помочь астрофизика? В физике элементарных частиц она, случается, помогает.

Конечно, может. Некоторое время назад, например, мы с коллегами написали работу, в которой — при определенных предположениях (такие предположения нужны, чтобы можно было что-то посчитать — как уже говорилось, какие-то детали теории нам, вообще говоря, неизвестны) — оказывалось, что в реликтовом излучении должен быть своего рода «отпечаток». Его не нашли. Я бы и рад сказать, что теория струн неверна, однако отсутствие предсказанного нами рисунка означает только то, что неверны наши технические предпосылки. И это снова возвращает нас к тому, что с точки зрения математики мы пока понимаем теорию не в полной мере и не обладаем оборудованием для проверки теории без каких-либо дополнительных предположений.

Зачастую разные ученые под теорией струн могут понимать разные вещи. Верно ли, что за этой вывеской скрывается несколько теорий?

Я прекрасно понимаю, о чем вы говорите, но я бы так не сказал. Я бы сформулировал это по-другому: теория струн — это единый теоретический инструмент, позволяющий формулировать модели того, как Вселенная в принципе может работать. При этом какого-либо критерия отбора модели, имеющей отношение к нашей конкретной Вселенной, у нас нет.

Есть идея, что так получилось, потому что каждая из этих моделей в некотором смысле реальна — просто она описывает какую-то другую Вселенную, где-то там, далеко. Такая вот радикальная интерпретация наших неудач.

Применительно к теории струн регулярно вспоминают теорию Янга-Миллса (с ней связан один из вопросов, за решение которых Математический институт Клэя обещал миллион долларов). Расскажите, что это такое?

В 50-е годы прошлого века ученые обнаружили (тогда без участия идей из теории струн), что уравнения для описания сильного и слабого взаимодействия в квантовой механике можно записать в особой симметричной форме. Симметрии, о которых идет речь, напоминают симметрии снежинки — если ее поворачивать на некоторый угол, то она переходит сама в себя. Так же и эти уравнения после определенного «поворота» оказывались такими же.

Такой подход оказался очень удобным, и физикам удалось много чего посчитать с его помощью. Сами Янг, Миллс и их последователи смогли заложить единую (и очень изящную с математической точки зрения) основу для Стандартной модели. Эту теорию вспоминают в контексте теории струн, потому что она очень естественно возникает из ее уравнений. То есть пойди история теоретической физики немного по-другому (вполне возможно, так и произошло где-нибудь на другой планете или в другой Вселенной), теория Янга-Миллса была бы обычным следствием теории струн.

То есть этот факт можно рассматривать как теоретическое (а не экспериментальное) подтверждение теории струн?

В некотором смысле — да. В такую игру с теорией струн можно играть достаточно долго: из теории струн естественным образом вытекает теория Янга-Миллса, разного рода дискретные симметрии, играющие важную роль в квантовой механике. Теория струн также позволяет объяснить, почему элементарные частицы объединяются в семейство — например, фермионы и бозоны. То есть многое из того, что приходилось добавлять в уравнения вручную, исходя из экспериментальных соображений, в теории струн возникает само собой. Это не является, конечно, доказательством истинности теории, но с математической точки зрения означает, что теория включает в себя все, что мы знали до сих пор.

У квантовой механики есть множество интерпретаций — копенгагенская, многомировая, теория квантовой информации и прочие. У них имеется общий математический аппарат, однако они кардинально различаются в описании того, что представляет собой реальность. Есть ли такие же интерпретации у теории струн?

Во-первых (и это, конечно, тема для совершенно отдельного и большого разговора, совсем не связанного с темой нашей беседы), я бы не согласился с первой частью вашего утверждения. Различные интерпретации квантовой механики различаются не только на уровне интерпретации, но и на уровне механики, которую они используют.

Точнее, аккуратно определяя квантовую механику в рамках той или иной интерпретации, вы обнаружите, что эти интерпретации либо некорректно определены, либо дают разные теории. Они могут отличаться как предсказаниями, так и в онтологическом смысле — то есть они расходятся в том, что реально, а что — нет. Например, копенгагенская интерпретация не полна — она не говорит, что происходит во время так называемого коллапса волновой функции, вызванного наблюдением. Многомировая интерпретация и теория де Бройля-Бома дают различные уравнения для описания квантового мира.

Поскольку теория струн использует квантовую механику, то, с одной стороны, последняя никак не меняется. С другой стороны, если в квантовой механике есть какие-то вопросы, которые нужно интерпретировать, то они есть и в теории струн. Все эти многомировые и прочие вещи тут присутствуют в полной мере. Сама же теория при этом никаких дополнительных факторов, требующих интерпретации, не привносит. То есть мы имеем дело с квантовомеханическими вопросами и только с ними.

С другой стороны, в теории струн есть эффект, называемый двойственностью. Его, если угодно, можно считать двоюродным братом вопроса интерпретации. Дело в том, что в теории одна и та же физическая ситуация допускает несколько математических описаний (математический интерпретаций, если угодно). В некотором смысле противоположная история.

Главное отличие двойственности в том, что это не источник споров или философских диспутов о том, как и что надо понимать, а мощный инструмент для работы.

Например?

Расскажу из личного опыта. Некоторое время назад я как раз занимался зеркальной симметрией. Дело в том, что, как уже говорилось выше, дополнительные измерения в теории струн компактифицированы — то есть свернуты особым образом, так что на первый взгляд наш мир видится четырехмерным. Оказывается, возможные формы дополнительных измерений, то есть то, каким образом они свернуты, существуют парами. В каждой паре элементы могут отличаться геометрией, топологией, но при этом дают одну и ту же физическую теорию.

Так как физика одна и та же, то один и тот же эксперимент — скажем, рассеивание частиц — дает информацию о строении сразу двух объектов. Благодаря зеркальной симметрии физикам удается получить информацию о математике, которая стоит за этими объектами.

То есть смотрите, пусть мы знаем, что наша теория описывает именно нашу Вселенную. Мы хотим предсказать результаты экспериментов по рассеиванию частиц. Начинаем считать — офигеть, не получается, слишком сложная математика. Тут мы вспоминаем о зеркальной симметрии и говорим себе: «Стоп! Мы же можем заменить одно пространство на другое, ведь физика, как известно, будет той же самой». Мы так поступаем, и оказывается, что в зеркально-симметричной ситуации тот же эксперимент описывается много проще и мы все можем посчитать.

И что, есть примеры, когда эта схема работает?

Конечно! И таких примеров множество. Другое дело, что мы пока точно не знаем, каким параметрам соответствует именно наша Вселенная. Вот в чем проблема.

А как устроены эти симметрии, которые дают в результате два пространства?

Исходное и зеркальное пространство связаны через подходящий орбифолд — грубо говоря, фактор многообразия по дискретной группе изометрий. А сама симметрия — это, конечно, просто действие Z2. Никаких континуальных симметрий, только дискретные.

Вы говорите очень интересные вещи о математике. На первый взгляд математические утверждения можно получать только с помощью самой математики. А вы говорите, что можно что-то узнать с помощью эксперимента...

Ну это относится даже не к теории струн, а ко всей физике элементарных частиц.

То есть прямо так: строгие математические утверждения можно получать экспериментально?

Не понимаю, что вас смущает. Вот есть теория относительности Эйнштейна — математическая теория. Если наблюдать за движениями космических объектов, то можно много что узнать о геодезических свойствах самой метрики, которая фигурирует в уравнении Эйнштейна (в поле тяжести массивного тела объекты малой массы движутся по геодезическим — кривым, являющимся решением подходящей системы дифференциальных уравнений — прим. «Ленты.ру»). Строгие математические факты. Так же и в теории элементарных частиц.

Вы правы. А приведите примеры, какие факты удается узнать таким образом про компактифицированные пространства?

Хорошо. Есть важный геометрический вопрос, касающийся этих компактифицированных пространств — сколькими вариантами в эти пространства можно вложить сферы. Речь здесь идет про вложение голоморфным образом — но это детали, они в данном случае не имеют значения. До вмешательства физиков математики могли ответить на этот вопрос только в случае, когда число вращения — то есть то, сколько раз такая сфера обмотана вокруг себя самой, — достаточно мало. Один, два или три. Для чисел больше ничего известно не было.

В теории струн оказалось, что эти числа связаны с амплитудами рассеивания. То есть для их подсчета достаточно было провести опыт, сделать преобразование Фурье, и первые, точно посчитанные коэффициенты в полученном ряду давали ровно то, что было нужно. Нужно больше коэффициентов? Просто проводим дополнительные эксперименты — и все.

Сначала математики не поверили, конечно: мол, как так — мы бились, у нас ничего не получалось, а тут какой-то эксперимент и все? Но потом, поглядев на эти числа достаточно долго, они вдохновились и придумали, как решить задачу уже для произвольных чисел вращения.

Теория струн не единственная претендует на звание теории всего. Расскажите про ее основных конкурентов.



Пожалуй, лучше всего развита петлевая квантовая гравитация. Чтобы понять основную идею, нужно сделать шаг назад. Необходимо понимать, что изначально физики пытались применить к уравнениям теории относительности стандартный подход квантовой механики, то есть проквантовать их так же, как, например, электромагнитное взаимодействие. Из этого ничего не получилось.

Если обратиться к теории струн, то «квантованная» (в некотором смысле) гравитация там появляется сама собой. Она оказывается следствием фундаментальных свойств самой теории, нам не приходится насильно склеивать теорию относительности и квантовую механику.

Петлевая же гравитация занимается именно этим, то есть пытается склеить ТО и квантовую механику. Для этого уравнения Эйнштейна переписываются совсем в другом (но эквивалентном исходному, это важно) виде, в совершенно других переменных. При этом оказывается, что в таком виде уравнения уже поддаются квантованию, пусть и не совсем классическому. Полученные при этом квантовые переменные могут пониматься как петли — отсюда и название. Насколько эти петли связаны с нашими струнами и связаны ли вообще (все-таки звучит похоже), мы пока не знаем.

Петлевая гравитация, конечно, менее экзотична, чем теория струн. В ней не требуются дополнительные измерения, не нужна суперсимметрия. То есть их можно добавить, но сами по себе они не возникают.

Тут, однако, возникает тонкий момент — уверен, что специалисты по петлевой квантовой гравитации со мной не согласятся. Смотрите, стандартная Ньютонова механика получается как предел квантовой при устремлении к нулю некоторого параметра. Традиционно считается, что квантование — это обратный процесс, то есть построение теории, зависящей от параметра, которая, при стремлении этого параметра к нулю, дает нам доквантовую теорию. Так вот, на самом деле не очень понятно, получаются ли из петлевой квантовой гравитации обычная квантовая механика и теория относительности при переходе к некоторому пределу? Специалисты по этой теории считают, что получается и никакой проблемы тут нет. И возможно, они правы, а я нет — все-таки я не разбираюсь в деталях теории так, как они. Но издалека лично мне кажется, что там все не очень корректно.

А есть какие-то предсказания петлевой гравитации, которые отличались бы от предсказаний теории струн? Желательно, чтобы эти предсказания еще и можно было проверить.

Я думаю, если бы перед вами сидел специалист по петлевой квантовой гравитации, ответ был бы иным. Я ни в коем случае не утверждаю, что кто-то там нечестен, просто речь идет скорее о том, что у людей есть разные воззрения на то, что считать предсказанием и что считать фальсифицируемостью конкретной теории. Как бы то ни было, но я смею утверждать, что ни у кого из этих специалистов нет утверждения такого уровня: если не выполнено некоторое X, то вся теория не верна. Я никогда не слышал от них такого утверждения и думаю, они не могут его сделать. Мы, правда, тоже не можем ничего такого заявить на данном уровне развития технологии — в этом смысле мы с ними в равных условиях.

Есть ли какие-нибудь еще теории?

За годы их было довольно много (скажем, причинная динамическая триангуляция), но ни одна из них не была доведена до уровня теории струн или теории петлевой гравитации. В частности, конечно, в вопросах внутренней непротиворечивости последних была проделана огромная работа, намного опередившая остальных конкурентов.

Конечно, теории отдельно проверялись в экстремальных теоретических экспериментах — например, насколько хорошо та или иная теория описывает физику в окрестности, скажем, сверхмассивных черных дыр. Это ведь очень полезная работа — посмотреть на теорию в экстремальных условиях. Даже если мы не можем получить нужные условия экспериментально, такой подход бывает очень плодотворным. Недавно, например, в таком теоретическом эксперименте были получены довольно интересные результаты.

Тут снова надо сделать небольшое отступление в прошлое. В 70-х годах прошлого века Стивен Хокинг заинтересовался вот каким вопросом: что происходит с материей, когда она падает в черную дыру? Ученые до него сказали бы, что все понятно — материя падает, пропадает, она в черной дыре, конец. Однако Хокинг обнаружил, что черные дыры могут излучать. Это означает, что как минимум часть материи, попавшей в черную дыру, попадает наружу в виде излучения. Свое открытие Хокинг сделал, добавив в теорию относительности немного квантовой механики. Он не объединил эти теории полностью, но объединил их в достаточной мере, чтобы делать конкретные космологические предсказания, которые позволяли кое-что в этой самой космологии объяснить.

Как бы то ни было, возник вопрос. Квантовая механика требует, чтобы информация сохранялась. Это означает, что излучение дыры должно нести информацию о том, что в нее попало. Однако расчеты Хокинга показали, что излучение дыры имеет тепловой спектр. Это означает, что дыра излучает как абсолютно черное тело определенной температуры — в частности, это излучение не несет никакой информации о том, что в эту самую дыру упало. Возникает проблема исчезновения информации в черной дыре, которую сам Хокинг считал вовсе не проблемой, а просто законом природы. Мол, так устроена жизнь и информацию можно уничтожить.

Потом пришла теория струн. В 90-х годах прошлого века было обнаружено так называемое AdS/CFT-соответствие — важный теоретический результат, из которого вытекало, что информация внутри черной дыры не теряется. И только совсем недавно, летом 2012 года, когда физики стали разбираться в тонкостях того, что происходит с информацией в черной дыре, как она «вырывается» наружу, они обнаружили, что три факта о черных дырах, которые до последнего времени считались верными, на самом деле противоречат друг другу. Речь идет о представлении горизонта событий черной дыры как гладкого региона пространства, в окрестностях которого ничего особенного, вообще говоря, не происходит; представлении о том, что квантовая механика унитарна (то есть, в частности, требует сохранения информации), а также о том, что при достаточно низких энергиях на достаточном удалении от самой дыры применимы методы квантовой теории поля. Как разрешить это противоречие, пока никто не знает.

Это, кстати, заставляет уже многих ученых ставить под сомнение саму теорию струн. Например, тот же Леонард Зюскинд, которого я упоминал выше, в связи с этим парадоксом выдвинул гипотезу, что, мол, теория струн в современном понимании, возможно, не полностью квантует гравитацию. А мы в это верили многие десятилетия. И это здорово, это именно то, что нужно — пусть не реальные эксперименты, а теоретические, но они заставляют ученых пересматривать теорию.

Расскажите, пожалуйста, поподробнее про AdS/CFT-соответствие.

Первооткрывателем этого соответствия считается Хуан Мартин Малдасена, физик из Аргентины. Детали теории были разработаны в работах физиков из Принстона — Александра Полякова, Стивена Губсера, Эдварда Уиттена, Игоря Клебанова.

Основной результат, который был получен, формулируется так: теория струн в подходящей геометрии (в подходящей Вселенной, если угодно) абсолютно идентична квантовой теории поля, точнее, конкретному ее типу, известному как N=4 суперсимметричная квантовая теория поля (ее еще называют N=4 суперсимметричной теорией Янга-Миллса), на совершенно другом с точки зрения геометрии пространстве. Это чем-то напоминает зеркальную симметрию, о которой мы говорили раньше, только это соответствие более кардинальное. Дело в том, что на первый взгляд между этими теориями нет вообще ничего общего, ничего, что даже отдаленно могло бы их связывать.

Мауриц Корнелис Эшер, «Предел круга III»

На картине Эшера изображена гиперболическая плоскость. Похожим образом устроено пространство AdS (пространство анти-де Ситтера) в AdS/CFT-двойственности.

Но дело даже не в том, что две такие разные теории оказываются одним и тем же. Поразительно, но суперсимметричная часть двойственности, то есть N=4 суперсимметричная теория Янга-Миллса — это квантовая теория поля, в которой гравитация себя никак не проявляет. Ее просто нет в уравнениях. А раз нет гравитации, то, значит, нет и проблем с унитарностью — ведь они появляются только в присутствии гравитации. Из этого, например, можно с уверенностью заключить, что всякая квантовая теория гравитации должна быть унитарной.

Я даже больше скажу — в ту половину двойственности, которая с гравитацией, можно вписать черную дыру. Но при переходе к суперсимметричной части двойственности черная дыра превращается просто в нагретое скопление частиц. Такой объект, конечно, унитарен. Значит, и черные дыры в теории струн должны быть унитарны и никакая информация никуда не девается.

Кроме таких вот теоретических построений эта двойственность где-нибудь еще используется?

Да, конечно. Оказалось, например, что если вам нужно работать с кварк-глюонной плазмой (этим, в частности, занимаются физики на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов в Нью-Йорке), стандартные методы теории поля не очень помогают — математика оказывается очень сложной.

Однако если применить AdS/CFT-двойственность, то ту же проблему можно переформулировать уже в терминах теории струн — теперь мы движемся как бы в обратном предыдущему примеру направлении. А в теории струн математика, как ни странно, оказывается проще. То есть эта двойственность помогает при помощи теории струн узнать что-то о частицах.

Тут, правда, надо сделать замечание. N=4 суперсимметричная теория Янга-Миллса, конечно, не является той самой объединяющей квантовую механику и гравитацию теорией. Но она в некотором смысле близка к действительности — эта близость объясняется высокими температурами. И эта близость позволяет получать результаты, которые остаются верны и на самом деле.

Я недавно прочитал про одно интересное применение N=4 суперсимметричной теории. В заметке в Quanta Magazine утверждалось, что физикам удалось обнаружить связанный с ней замечательный объект...

О, вы говорите про амплитуэдр!

Да, про него.

Амплитуэдр глазами художника

Это очень интересный и важный результат. Дело в том, что может так случиться, что традиционные методы вычислений в квантовой теории поля, разработанные еще самим Ричардом Фейнманом, не оптимальны. Точнее, даже совсем не оптимальны — вычисления можно делать легче и быстрее. В частности, это может объяснить, почему эти самые вычисления такие сложные — редко когда удается посчитать что-то с точностью выше второго-третьего порядков.

Авторы работы про амплитуэдр, по сути, пытаются свести расчеты к вычислению объема некоторой очень сложной, красивой, многомерной фигуры. Как вычислить объем такой фигуры? Нужно поместить ее в подходящую многомерную воду и посмотреть на объем, который она вытолкнет. Но если я разобью эту фигуру на миллион кусков, то измерить тот же объем в миллион раз сложнее — нужно померить объем каждого куска и сложить их.

Диаграмма Фейнмана

Вполне может оказаться, что диаграммы Фейнмана — это и есть разбиение амплитуэдра на куски и последовательное измерение объема каждого из них. А физики под руководством профессора физики Института перспективных исследований в Принстоне Нима Аркани-Хамеда просто хотят вычислить все вещи скопом.

В заключение не могу не спросить вас о вашей книге и мультимедийном спектакле «Икар на краю времени».

Моя книжка, на основе которой поставлен спектакль, — для детей и немного для родителей. Это довольно сильно отличается от того, что я делал раньше. Это переосмысление древнегреческого мифа об Икаре — мальчике, который вопреки предостережениям своего отца подлетел слишком близко к Солнцу. Его крылья, как мы помним, сделанные из перьев и воска, растаяли (как отец и говорил), он упал и разбился. В моей книжке у мальчика нет крыльев из воска — у него космический корабль. И летит он не к Солнцу, а к черной дыре. Он не гибнет, но из-за эффекта замедления времени после возвращения выясняет, что с момента старта прошло 10 тысяч лет.

На написание этой книжки меня подтолкнуло вот что. Сам миф об Икаре мне никогда не нравился. Что, по сути, говорит этот миф? Делай то, что тебе говорят старшие, иначе умрешь.

Сцена из спектакля «Икар на краю времени»
Фото: polymus.ru

Ну, многие детские книги об этом говорят. Вот, например, «Чарли и шоколадная фабрика» утверждает, что ты не просто умрешь, а умрешь довольно неприятной смертью

Надо понимать, что весь этот социальный контроль, весь посыл этой легенды в точности противоположен тому, что должен делать настоящий ученый. Он-то как раз должен идти против всех, не слушая, что ему говорят. И это путь к изменениям — часто довольно болезненным. И именно это происходит в книжке. Мальчик не умирает, да, но он оказывается в совершенно другой реальности — и это тоже довольно болезненно.

Я хотел написать книжку, в которой двигателем истории была бы наука. В каком-то смысле вернуться к корням научной фантастики — к тому моменту, когда она еще была научной.

После выхода книги мы превратили ее в небольшое шоу. Американский композитор Филип Гласс написал для него музыку. Сняли небольшой фильм. Вот все это вместе и будем показывать.

Беседовал Андрей Коняев

@темы: Космос

---

[Бранд]

Спасибо Вовчегу за присланную ссылку

"Радужная гравитация отменила Большой взрыв"

"Физики показали, что в рамках так называемой радужной гравитации отсутствует Большой взрыв — отличительная особенность современных космологических моделей. Статья ученых появилась в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, а ее краткое изложение приводит Scientific American.

В рамках новой работы ученые предложили сразу два сценария рождения и развития Вселенной. Согласно одному из них, если «отматывать» время назад, то Вселенная будет сжиматься, однако, чем дальше, тем медленнее. Согласно другому сценарию, Вселенная сжимается до определенной плотности и приходит в равновесие. Сингулярности с бесконечной плотностью, как в случае с Большим взрывом, ни в одном из сценариев при этом не возникает.

Радужная гравитация возникла порядка 10 лет назад в качестве одного из кандидатов на роль теории всего — физической теории, объединяющей теорию относительности и квантовую механику. Главным отличием этой теории от остальных является то, что она связывает траекторию движения света с энергией фотонов (и следовательно их положением в спектре — отсюда и название «радужная»).

По словам ученых, эту теорию можно проверить, наблюдая за удаленными гамма-всплесками. Чувствительности существующих приборов для регистрации нужных особенностей пока недостаточно. Таким образом, у теории нет экспериментальных подтверждений и в ближайшее время их получить не удастся.

Большой взрыв — принятая на настоящий момент космологическая модель, согласно которой в начальный момент времени Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Необходимость сингулярности для моделей, основанных на теории относительности, была доказана в 60-х годах Стивеном Хокингом и Роджером Пенроузом".


Мне нравится, что имена ученых не называются, но по крайней мере, выделю ссылку из текста на статью, на которую тут опираются

В Радужной Вселенной время может не иметь начала

Строго говоря, мнимое время Хокинга уже тоже было безсингулярным

@темы: Космос

---

Красиво :)

[Бранд]

29.11.2013 в 18:10

Пишет  твоя Вселенная:
Так бы выглядела наша Луна...
...если бы не отдалялась 4,36 миллиарда лет от Земли со скоростью 4 см в год

@темы: Космос

---

Вести с Гисметео :)

[Бранд]

Комета Айсон погибла

"Стала известна судьба кометы Айсон (ISON), которая накануне устремилась к Солнцу. По словам астрономов, небесное тело все-таки не выдержало сближения со звездой и рассыпалось на облако льдинок.



До этого мнения астрономов разделились: кто-то считал, что она не выдержит воздействия гравитации Солнца и температуры в 3 тысячи градусов и разрушится, кто-то говорил о том, что ее ядро уже разрушилось, а обломки просто не разошлись достаточно далеко, чтобы это стало заметно. Все специалисты сходились в одном: распад кометы неизбежен.
Теперь это стало очевидным благодаря снимкам, сделанным различными обсерваториями. Научный руководитель обсерватории «Ка-Дар» Станислав Короткий, на которого ссылается «РИА Новости», утверждает, что ядро кометы окончательно развалилось около 12:00 по московскому времени.
С/2012 S1 (ISON) открыли в сентябре 2012 года российский астроном Артем Новичонок и белорусский астроном Виталий Невский. Свое неофициальное название — «Айсон» — комета получила от английской аббревиатуры названия проекта «Международная научная оптическая сеть» (International Scientific Optical Network — ISON), объединяющего астрономов-любителей разных стран. Когда ее обнаружили, она находилась расстоянии около 900 млн км от Земли".
www.gismeteo.ru/news/sobytiya/7424-kometa-ayson...

@темы: Космос

---

"The Doctors Revisited"

[Бранд]

Склад будет потихоньку пополняться в одной записи.
Собираю для собственного удобства.

Отслеживать можно здесь

И наконе-е-ец! Спасибо Kata Rios!

С Первого до Десятого

запись создана: 06.04.2013 в 15:32

@темы: "Доктор Кто", Фильмы

---

[Бранд]

Спасибо Мисс Жуть за найденную версию с переводом в субтитрах )
Думаю, это стоило положить отдельной записью
Пишет  Мисс Жуть:

26.11.2013 в 22:25

URL комментария

@темы: "Доктор Кто", Фильмы

---

[Бранд]

Ну и вдогонку к предыдущей записи )

26.11.2013 в 00:22

Пишет  Мегана:
В пространство
Событиями последних дней навеяно:

---

Хорошая находка у Мисс Жуть

[Бранд]

25.11.2013 в 19:25

Пишет  Мисс Жуть:
А иллюстрации мы видим вокруг...
Пишет  Итиль Тёмная:
Неприятие научного знания уходит корнями в детскую психологию. Надо сказать, что проблема растущего отрыва науки от общества актуальна отнюдь не только для России. В других странах положение ничуть не лучше, а порой и хуже. Об этом свидетельствуют, в частности, результаты исследований американских психологов, опубликованные в 2007 году в журнале Science. Надо сказать, что данная проблема — соотношение научных знаний и их восприятия общественным сознанием, — вполне поддаётся естественно-научному исследованию с применением различных тестов, статистического анализа и других научных методик.

По мнению американских исследователей, одной из важных причин массового неприятия научных знаний и распространения суеверий в обществе является несоответствие многих выводов современной науки врождённым свойствам и наклонностям человеческой психики и устоявшимся стереотипам общественного сознания. В результате развивается феномен, получивший название «сопротивление науке».

Согласно недавно проведённым опросам, 42% взрослых американцев убеждены, что люди и животные существуют в своём нынешнем виде с начала времён. Среди меньшинства, признающего эволюцию и естественный отбор, лишь очень малая часть в состоянии внятно объяснить, что это такое. Как правило, наивные эволюционисты полагают, что эволюция — это некий загадочный закон природы, в силу которого дети лучше приспособлены к среде обитания, чем их родители. «Сопротивление науке» затрагивает не только эволюцию: огромное число людей верит в научно не подтверждённые «медицинские» практики, в привидения, в астрологию и т. д.

Казалось бы, пусть себе верят! В конце концов, благодаря научному прогрессу большая часть народонаселения в развитых странах имеет полную возможность комфортно жить, вообще ничего не зная и не понимая в науке. Но ведь есть ещё и политическая сторона вопроса. В современном демократическом обществе именно от этих невежественных налогоплательщиков зависит в конечном счёте государственная политика в таких наукоёмких областях, как изменения климата, генетически модифицированные организмы, стволовые клетки, клонирование, вакцинация и т. д.

Исследования последних лет показали, что определённые аспекты «сопротивления науке», по-видимому, являются общими для всех народов и культур и проистекают из двух базовых особенностей детской психики. Первая связана с тем, что дети знают «изначально», вторая — с тем, каким образом они усваивают новые знания.

Даже годовалый младенец — отнюдь не «чистый лист», он обладает по-своему весьма глубоким пониманием физического мира и человеческих отношений. Малышам прекрасно известно, что материальные объекты обладают плотностью, устойчивостью во времени (продолжают существовать, даже если их не видно), что без поддержки они падают. Они понимают также, что поступки окружающих людей осмысленны и целенаправленны, что их эмоции отражают отношение к разным ситуациям. Эти исходные представления служат необходимой основой для дальнейшего обучения, но они же порой и затрудняют восприятие научных идей.

Например, детская убеждённость в том, что без поддержки предметы падают, мешает поверить в шарообразность Земли (ведь тогда все люди, которые «с той стороны», попадали бы вниз). Эта научная концепция полностью принимается американскими детьми лишь в возрасте 8-9 лет, а до этого в неё вносятся систематические искажения. Например, ребёнок может верить, что Земля шарообразная, но при этом считать, что люди живут только на «верхнем» полушарии, а снизу не живут, сваливаются.

Некоторые детские предрассудки оказываются настолько неистребимыми, что даже школьное образование не может их преодолеть. Например, многие студенты американских колледжей полагают, что шарик, выкатившийся из кривой трубки, будет продолжать двигаться по искривлённой траектории.




Что же касается массового неприятия теории эволюции (и других достижений биологии), то причины этого кроются в другой особенности детской психики — а именно в присущей маленьким детям склонности видеть во всём, что их окружает, результат чьей-то целенаправленной деятельности. Это называют «неупорядоченной телеологией» (Телеология — представление о том, что природные объекты существуют или созданы с определённой целью).

Удивляться не приходится, ведь человеческий мозг изначально развивался именно как приспособление для решения практических задач, то есть для «вычленения» целей и нахождения путей их достижения. Самые насущные задачи для высших приматов, и людей в том числе, всегда были связаны с общественными отношениями — например, борьбой за положение в общественной иерархии. Для решения этих задач необходима способность понимать мотивы поступков своих соплеменников, способность, которая изначально строилась на рефлексии, на суждении о других «по себе». Что же удивительного в том, что такое понимание распространяется на весь окружающий мир, что ребёнок или дикарь, услышав гром, неизбежно будут думать, что этот звук произведён кем-то с некоей вполне определённой целью.

Например, специальное исследование показало твёрдую убеждённость четырёхлетних детей в том, что всё на свете существует «для чего-то» (львы — чтобы смотреть на них в зоопарке, тучи — чтобы шёл дождик). Специальные исследования также подтвердили склонность детей к креационистскому объяснению происхождения объектов окружающего мира (всё вокруг кем-то сделано с какой-то целью).

Привлекательность подобных идей не слабеет с возрастом. Детям вторят поэты: «Если звёзды зажигают — значит, это кому-нибудь нужно».

Эти интуитивные представления мешают людям принять идею эволюции точно так же, как изначальные наивные представления о физических законах мешают усвоить идею о шарообразности Земли.

Другое интуитивное представление, свойственное детям, — это дуализм, или идея о принципиальном различии между материальным и духовным (телом и душой, мозгом и сознанием). Американские дошкольники знают, что мозг нужен для осуществления некоторых ментальных функций, таких как решение математических задач. Но эти же дошкольники отказываются верить, что мозг нужен и для таких вещей, как игра в прятки или любовь к брату. Когда их спрашивали, что будет, если мозг мальчика пересадить поросёнку, дошкольники отвечали, что получится очень умный поросёнок, но все желания и знания у него останутся поросячьими.

Склонность к дуалистическому миропониманию препятствует восприятию достижений современной нейробиологии, которые убедительно показывают, что всё «духовное» в человеке целиком определяется вполне материальными процессами, происходящими в мозге. Противоречие между изначальным дуализмом человеческого мировосприятия и современными научными взглядами порождает причудливые социальные проблемы. Например, дебаты вокруг допустимости экспериментов с животными, человеческими эмбрионами и стволовыми клетками часто сводятся к проблеме наличия у этих объектов «души». Более того, применение магнитно-резонансной томографии для изучения мозга преступников привело к появлению новых, весьма оригинальных веяний в адвокатском деле. Появились утверждения, что если антисоциальные поступки человека определяются работой его мозга, то, следовательно, человек ни в чём не виноват, просто «его мозг заставил его так поступить». Таким образом, не только дети, но и вполне взрослые люди, адвокаты, наотрез отказываются воспринимать научные данные о природе мозга и психики.

Многое в «сопротивлении науке» определяется врождёнными свойствами человеческой психики. но кое-что зависит и от культурной среды. Об этом свидетельствуют, в частности, национальные различия в степени сопротивления тем или иным научным идеям. Скажем, неприятие эволюции у американцев выражено намного сильнее, чем в большинстве других развитых стран.

В разных странах считаются «общеизвестными» и не требующими доказательств разные наборы «истин». Такие идеи обычно усваиваются детьми без всякого критического анализа. Типичные примеры — «вера» в микробов и электричество. В развитых странах существование микробов никем не подвергается сомнению — и дети, нисколько не задумываясь, проникаются искренней верой в этих невидимых тварей. Микробы, правда, не противоречат никаким «врождённым интуициям», а наоборот, помогают вполне телеологическим образом объяснить болезни и протухание продуктов.

Однако большая часть знаний всё-таки не принимается без доказательств ни детьми, ни взрослыми. Причём когда дело касается знаний научных, то даже взрослые люди — о детях и говорить нечего — почти ничего не могут проверить сами по причине некомпетентности. В этом случае (то есть почти всегда) мы заменяем непосредственную оценку достоверности знаний оценкой их источника. Если источник кажется заслуживающим доверия и если в нём самом чувствуется уверенность, мы принимаем новое знание на веру, даже если не поняли толком, о чём речь. Типичный пример — вышеупомянутые американцы, которые верят в естественный отбор, но не могут объяснит , что это такое.

Это касается не только науки. В другом американском исследовании людям предложили оценить различные политические программы, о которых испытуемым сообщили, что они исходят от той или иной политической партии (республиканцев или демократов). Испытуемые дали программам с виду вполне осмысленные, аргументированные оценки. Однако статистический анализ показал, что в действительности оценки определялись не содержанием программы и не личным отношением человека к каким-то конкретным законам или действиям правительства, а исключительно «партийной принадлежностью». Например, сторонники демократов поддерживали и совершенно «недемократические» проекты, если им говорили, что проект исходит от их любимой партии.

Дети, в точности как и взрослые (и даже в ещё большей степени), склонны оценивать достоверность информации по «весомости» и «солидности» её источника. Уже четырёх-пятилетние отлично знают, что взрослым известно больше, чем сверстника. Если взрослый и ребёнок говорят противоположное, дети верят взрослому. Они уже знают, что среди взрослых есть специалисты разного профиля и что в болезнях лучше разбирается доктор, а в сломанных велосипедах — механик. Кроме того, дети гораздо охотнее верят тому «источнику знаний», который демонстрирует полную уверенность в себе и своих словах. Мямли-учёные с их вечными сомнениями и фразами типа «разумеется, пока это лишь предположение...» никакого доверия у детей не вызывают.

В связи с этим нельзя не отдать должное дальновидности российских наукоборцев, которые мечтают в учебниках биологии после каждой главы добавить сносочку о том, что «есть, однако, и другая точка зрения...» и вдобавок ввести в школах изучение религиозной картины мира. Конечно, учитель биологии, опутанный «сносочками», не сможет так же уверенно изложить тему, как преподаватель «альтернативного предмета». Кому из них поверят дети, сомневаться не приходится.

Исследователи делают вывод, что «сопротивление науке» зарождается из противоречий между интуитивными представлениями маленьких детей и тем, чему их учат; «сопротивление» переходит из детства во взрослую жизнь, когда соответствующие научные идеи не имеют всеобщей поддержки в обществе. В таком обществе оно становится особенно сильным, если существует ненаучная альтернатива этим идеям, не противоречащая «элементарному здравому смыслу» и опирающаяся на солидные, уважаемые и очень уверенные в себе «источники». В США именно так обстоит дело с эволюционной биологией и нейробиологией: выводы этих наук противоречат и детской интуиции, и высказываниям многих солидных политиков и религиозных деятелей.

Что уж говорить о ситуации в России. Утешает лишь, что креационисты, фоменковцы и прочие астрологи, конечно, ни в чём не виноваты. Просто «мозг заставляет их так думать»

Источник: Paul Bloom, Deena Skolnick Weisberg. Childhood Origins of Adult Resistance to Science // Science. 2007. V. 316. P. 996-997.
Цитируется по: Александр Владимирович Марков — Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы