10 явлений, которые ученые до сих пор не могут объяснить — T&P
Несмотря на то, что многие факты и теории, вокруг которых до сих пор ведутся споры в народе, давно не вызывают сомнений у ученых (например, теория эволюции), это не означает, что научные представления о Вселенной можно назвать исчерпывающими. На IFL Science вышла статья о пока неразрешимых загадках науки, а T&P публикуют ее перевод.
Почему материи больше, чем антиматерии?
В современном понимании практической физики материя и антиматерия идентичны, но противоположны. Когда они встречаются, они должны уничтожить друг друга и ничего не оставить после себя. И большая часть подобных взаимоуничтожений уже случилась в зарождающейся Вселенной. Тем не менее в ней осталось достаточно материи, чтобы создать миллиарды и миллиарды галактик, звезд, планет и многого другого. Это объясняется мезонами, составными (неэлементарными) частицами с малым периодом полураспада, состоящими из кварков и антикварков. B-мезоны распадаются медленнее, чем анти-B-мезоны, благодаря этому выживает достаточное количество B-мезонов для создания всей существующей во Вселенной материи. Кроме того, B-, D- и K-мезоны могут колебаться и становиться античастицами и обратно составными частицами. Исследования показали, что мезоны с большей вероятностью принимают нормальное состояние, хотя это может быть просто потому, что нормальных частиц больше по количеству, чем античастиц.
Где весь литий?
Раньше, когда температура во Вселенной была восхитительно высокой, изотопы водорода, гелия и лития образовывались в изобилии. Водорода и гелия до сих пор невероятно много и они составляют большую часть массы Вселенной, но число изотопов лития-7, которые мы сейчас можем наблюдать, составляют лишь треть от прошлого количества. Существует множество разнообразных объяснений, почему так случилось — включая гипотезы с участием гипотетических бозонов, известных как аксионы. Другие полагают, что литий был поглощен ядрами звезд, которые наши телескопы и инструменты не могут обнаружить. В любом случае сейчас нет адекватного объяснения тому, куда из Вселенной делся весь литий.
Почему мы спим?
Хоть мы и знаем, что процессы, происходящие в человеческом теле, регулируются биологическими часами, которые заставляют нас бодрствовать и спать, нам неизвестно, почему так происходит. Сон — это то время, когда наше тело восстанавливает ткани и производит другие процессы регенерации. И мы проводим примерно треть жизни во сне. Некоторым другим организмам вообще не требуется сон, так почему он нам так необходим? Есть несколько различных версий того, почему так происходит, но ни одна из них не является полноценным ответом на вопрос. По одной из теорий, тем животным, которые спят, удалось развить способность прятаться от хищников, в то время как другим необходимо постоянно быть начеку, и поэтому они регенерируют и отдыхают без сна. Сейчас большая часть сомнологических исследований посвящена тому, почему сон важен и как он влияет на умственные способности.
Что такое гравитация?
Многие знают, что лунная гравитация вызывает приливы и отливы, земная гравитация удерживает нас на поверхности нашей планеты, солнечная гравитация заставляет саму Землю удерживаться на орбите. Но как объяснить этот феномен? Эта могучая сила создана материей, и более массивные объекты могут притягивать меньшие объекты. Пока ученые разбираются в том, как работает сила гравитации, они даже не уверены в том, существует ли она вообще. Является ли гравитация следствием существования частиц гравитации? Почему в атомах столько пустого места — то есть почему ядро и электроны находятся на довольно большом расстоянии друг от друга? Почему сила, удерживающая атомы вместе, отличается от силы гравитации? На эти вопросы мы не можем ответить на современном уровне развития науки.
«Ну, и где они в таком случае?»
Размеры обозримой Вселенной в диаметре достигают 92 миллиардов световых лет. Она заполнена миллиардами галактик со звездами и планетами, и единственной очевидно обитаемой планетой сейчас считается именно Земля. Статистически шанс того, что наша планета — единственная во Вселенной, где есть жизнь, крайне мал. Тогда какого черта с нами до сих пор никто не связался?
Это называется парадоксом Ферми (по имени итальянского физика Энрико Ферми, создателя первого в мире ядерного реактора. — Прим. T&P). Были предложены десятки объяснений того, почему мы до сих пор не знакомы с внеземной жизнью, причем некоторые из них даже похожи на правду. Так, мы можем сутками рассуждать о различных пропущенных сигналах, о том, что инопланетяне уже среди нас, а мы этого не знаем, или что они не могут с нами связаться. Ну или есть более грустный вариант — Земля действительно единственная обитаемая планета.
Из чего сделана темная материя?
Около 80% массы всей Вселенной составляет темная материя. Это такая специфическая штука, которая не испускает свет вообще. Хотя первые теории о темной материи появились примерно 60 лет назад, до сих пор нет ни одного прямого доказательства ее существования. Некоторые ученые полагают, что темная материя состоит из гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц — вимпов, (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle), которые, по сути, могут быть тяжелее протонов в 100 раз, но не взаимодействуют с барионным веществом, под которое заточены наши детекторы. Другие же считают, что в состав темной материи входят такие частицы, как аксион, нейтралино и фотино.
Как появилась жизнь?
Откуда на Земле жизнь? Как это произошло? Сторонники теории «первичного бульона» верят, что плодородная Земля сама формировала все более сложные молекулы, в которых и появилась первая жизнь. Эти процессы происходили на дне океана, в вулканических кратерах, а также в почве и подо льдом. Другие теории придают большое значение световой и вулканической активности. Кроме того, сейчас ДНК считается господствующим базисом жизни на Земле, но также предполагается, что РНК могла быть одной из первых основных форм жизни. Еще один неразрешенный научный вопрос — существуют ли какие-либо еще нуклеиновые кислоты, помимо РНК и ДНК? Возникала ли жизнь лишь однажды или же она когда-то зародилась, затем была разрушена и потом снова возникла? Некоторые верят в панспермию — согласно этой теории, микроорганизмы (зародыши жизни) были принесены на Землю метеоритами и кометами. Даже если это правда, то откуда взялась жизнь на самом источнике панспермии — неизвестно.
Как работают тектонические плиты?
Это может оказаться для вас сюрпризом, но теория тектоники литосферных плит, передвигающих континенты и вызывающих землетрясения, извержения вулканов и даже формирующих горы, получила широкую известность не так давно (во второй половине ХХ века. — Прим. T&P). Хотя уже была выдвинута гипотеза, что полторы тысячи лет назад вместо шести континентов был только один, эту теорию мало поддерживали в 1960-х. Тогда господствовала теория спрединга морского дна. Согласно этой теории, огромные хребты, разделяющие земную кору под каждым океаном, обозначают границы между тектоническими плитами, постепенно передвигающимися в противоположных направлениях. При движении плит расплавленная масса из мантии поднимается, заполняя разлом в земной коре, а затем морское дно медленно продвигается в сторону континента. Но вскоре эта теория была отвергнута.
В любом случае ученые до сих пор не уверены, что вызывает эти сдвиги или как тектонические плиты были созданы. Есть множество теорий, но ни одна из них не отражает все аспекты этого их передвижения в полной мере.
Как мигрируют животные?
Многие животные и насекомые мигрируют на протяжении года, пытаясь избежать сезонной смены температуры и исчезновения жизненно необходимых ресурсов питания или в поисках соседей. Некоторые мигрируют на тысячи километров, так как же они находят путь обратно спустя год? Разные животные используют разные способы навигации. Например, некоторые способны чувствовать магнитное поле Земли и обладают своего рода внутренним компасом. Так или иначе, ученые до сих пор не понимают, как развиваются эти способности и почему животные точно знают, куда идти год за годом.
Что такое темная энергия?
Из всех научных тайн темная энергия, пожалуй, самая загадочная. В то время как темная материя составляет примерно 80% массы Вселенной, темная энергия — это гипотетическая форма энергии, которая, как верят ученые, составляет 70% всего содержимого Вселенной. Темная энергия — одна из причин расширения Вселенной, хотя с ней связано большое количество тайн, которые так и не удалось разгадать. Первая и самая главная — из чего вообще состоит темная энергия? Постоянна ли она или же в ней происходят какие-то флуктуации? Почему плотность темной энергии сопоставима с плотностью обычной материи? Можно ли согласовать данные о темной энергии с теорией гравитации Эйнштейна или эта теория должна быть пересмотрена?
Иконки: 1) iconsmind.com, 2) Karsten Barnett, 3) Mayene de La Cruz, 4) Luis Prado, 5) Alex WaZa, 6) Chris McDonnell, 7) Simon Child, 8) Daniele Catalanotto / ECAL, 9) Claire Jones, 10) Rohith M S.
Необъяснимые вещи. Подборка научных фактов, в которые трудно поверить | Наука и образование | Общество
Современная наука и техника не перестают удивлять нас своими новинками. Автомобили без водителей, пересадка головы человеку, согревающая зимняя одежда — все это, возможно, станет реальностью в ближайшее время.
Тем не менее в нашем мире существуют удивительные и на первый взгляд необъяснимые вещи. Многие давно известные научные факты заставляют ученых долго, но безуспешно биться над разгадками уникальных и неповторимых механизмов в природе.
Познакомим вас с некоторыми из них.
• Человеческая слюна содержит обезболивающее вещество в шесть раз сильнее морфина.
• Сильнейшие существа — бактерии гонореи. Они могут тянуть вес в 100 тысяч раз больше их собственного.
• У гориллы и картофеля на две хромосомы больше, чем у человека.
• Длина кровеносных сосудов в организме человека составляет около 100 000 километров. Ими можно опоясать Землю 2,5 раза.
• Одна молния содержит достаточно энергии, чтобы приготовить 100 тысяч тостов.
• Белые медведи не обнаруживаются инфракрасными камерами из-за не пропускающего тепла меха.
• Среднее кучевое облако весит примерно столько же, сколько 80 слонов.
• Океаны содержат достаточное количество соли, чтобы покрыть все континенты соляным слоем высотой 152 метра.
• Общая длина корней финской сосны составляет более 48 километров.
• За нашу жизнь человеческая кожа полностью обновляется 900 раз.
• Воздух в среднего размера комнате весит около 45 кг.
• Межзвездное газовое облако Стрелец B содержит миллиарды миллиардов литров спирта (С2Н5ОН).
• Эритроцит может пробежать круг по вашему телу за 20 секунд.
• Протянувшись более чем на 2000 километров, Большой Барьерный риф является крупнейшей живой структурой на Земле.
• Мы можем производить лазерное излучение в миллион раз ярче Солнца.
• Один наперсток вещества нейтронной звезды весит более 100 млн тонн.
• 60-65 миллионов лет назад у дельфинов и людей был общий предок.
• Испарения влаги с дуба или бука составляют от десяти до двадцати пяти литров в сутки.
Ангельское сияние. «Необъяснимые явления» истории глазами науки | Природа | Общество
Современная наука находит ответы ответы на вопросы, которые сотни лет считались загадками и «чудесами». Рассказываем о нескольких подобных явлениях.
«Черный день» над Америкой
Очевидцы описывали то, что им довелось наблюдать, как «чёрное полотно, застилающее небо». Несмотря на то, что в те дни происходило полнолуние, ни Луны, ни звёзд на небосклоне не было. Только после полуночи Луна появилась, но была кроваво-красной. Жители Новой Англии, где зрелище было особенно впечатляющим, решили, что настал Судный день. Лишь спустя 230 лет учёные разобрались, что явилось причиной таинственного явления.
Чтобы разгадать двухсотлетнюю загадку, исследователи из американского университета Миссури изучили годовые кольца деревьев, растущих в горах южного Онтарио и прочих местах Северной Америки. По косвенным признакам они установили, что в 1780 году на значительной части материка (в Новой Англии и регионах Канады) бушевали сильные лесные пожары. В небо поднимались гигантские столбы дыма, которые достигали верхних слоёв атмосферы. Продукты горения и привели к снижению видимости на сотни миль вокруг. Кстати, о внезапной темноте посреди дня в своём дневнике упоминал Джордж Вашингтон, который находился тогда в тех краях.
«Годовые кольца деревьев могут многое рассказать об экологической ситуации. Мы знаем, как датировать эти кольца и составлять хронологию, так что можем уверенно утверждать, когда в прошлом произошёл пожар или случилась засуха, — высказался один из авторов исследования Эрин МакМерри. — Так мы раскрываем историю, которую деревья хранили долгие годы. Эта научная работа — уникальная возможность объединить сведения историков с современными технологиями и таким способом разрешить загадку».
Бермудский треугольник
Да, несмотря на то, что в нашем мире порой происходят странные вещи, паранормальные явления, как правило, имеют научное объяснение. Так, тайна одного их главных феноменов ХХ века — Бермудского треугольника, где с конца 1960-х годов исчезло около ста судов и самолётов — по мнению исследователей, сводится к нескольким гипотезам, не имеющим ничего общего с мистикой. Во-первых, в этом районе Мирового океана достаточно оживлённая навигация. А погодные условия очень сложные: там зарождаются тропические циклоны, которые затем движутся в сторону материка (вспомним, к примеру, разрушительный ураган «Катрина» 2005 года), часто бывают штормы. Таким образом, в печальной статистике катастроф нет ничего удивительного.
Играют роль и другие природные факторы — мощные выбросы газа со дна океана (пузырьки понижают плотность воды, и суда буквально проваливаются в такую «яму»), воздействие инфразвука и блуждающие гигантские волны, достигающие 20-30 метров в высоту.
«Но все эти факторы сводятся к одной первопричине — высокой сейсмической активности в регионе, — уверен автор книги «Психоз планеты Земля» Борис Островский. — В месте, где находится Бермудский треугольник, происходит до 50 тыс. моретрясений в год. Тектонические процессы приводят к выбросам газовых пузырей со дна моря. Они же в числе прочего генерируют инфразвук: человек его не слышит, но начинает испытывать чувство невыносимого ужаса, стремясь избавиться от него любым способом — даже просто выпрыгнув за борт. Инфразвук способен вызывать повреждения внутренних органов и внезапную, внешне ничем необъяснимую смерть членов экипажей судов и самолётов.
Наконец, высокая сейсмическая активность приводит к появлению волн-убийц в океане. Описаны свидетельства рыбаков, когда в хорошую погоду внезапно возникала большая волна и подбрасывала их лодку».
«Дьявольский огонь»
В 1470 году итальянец Полоний Вортий, хлебнув два ковша вина, вдруг начал изрыгать пламя изо рта и в считанные минуты сгорел прямо на глазах у своей семьи. В 1731 году при загадочных обстоятельствах в той же Италии погибла графиня Корнелия ди Банди: в спальне нашли только её обугленные ноги и часть черепа.
Весной 1744 года в английском Ипсвиче ни с того ни с сего сгорел 60-летний Грайс Пет — как утверждала его дочь, «он полыхнул без огня, подобно вязанке дров». И таких случаев, когда люди, объятые пламенем неизвестного происхождения, быстро превращались в горстку пепла, описано немало. Совсем уж фантастическая история произошла в канадской провинции Альберта. Там одновременно сгорели две сестры, находившиеся в разных частях города.
В России наиболее известен случай трагического самовозгорания Бисена Мамаева. Он был пастухом. Его останки обнаружил брат — по словам родственника, пламя будто бы выжгло тело Бисена изнутри, а одежда осталась почти не тронутой.
В чём причина самовозгораний людей, почему они происходят? В прежние века, не особо утруждая себя научными изысканиями, феномен объясняли местью сатаны: дескать, он насылал на провинившихся «дьявольский огонь». И хотя наука до сих пор скептически относится к самой возможности такого явления, как самовозгорание человека, учёные свои версии высказывают. И даже эксперименты проводят.
Главная гипотеза получила название эффекта «человеческой свечи». Её в ХХ веке выдвинул английский врач Гевин Турстон, опубликовавший статью в медицинском журнале. Он предположил, что одежда жертвы пропитывается человеческим жиром и начинает выступать в роли фитиля. А сам процесс горения запускается статическим электричеством или шаровой молнией, рядом с которой не посчастливилось оказаться бедолаге.
В 1965 году профессор Дэвид Ги устроил эксперимент. Он взял немного человеческого жира и обернул его в тряпку, имитируя одежду. А после подвесил над горелкой. Через минуту жир начал тлеть, а затем загорелся чадящим жёлтым пламенем и горел около часа.
Некоторые врачи объясняют случаи самовозгорания людей их внутренним душевным состоянием. Например, было замечено, что большинство жертв долгое время находились в депрессии. Вероятно, считают учёные, биохимические процессы в организме каким-то образом (правда, непонятно, каким) могут привести к возникновению огня. Другие обращают внимание, что среди самовоспламенившихся было много алкоголиков. Их тела якобы настолько пропитались спиртом, что вспыхивали от случайной искры.
«Ангельское сияние»
Битва при Шайло считается одним из самых кровопролитных сражений Гражданской войны в США. Она продолжалась двое суток. Число раненных превысило 8 тысяч человек с каждой стороны. Участь их была печальна: предстояло ждать несколько дней, пока в лагерь прибудут врачи. А помощь была нужна немедленно.
И вдруг на глазах у некоторых солдат стало происходить нечто удивительное — их раны начали светиться мистическим зелёным светом. Они смогли дождаться медиков и вскоре пошли на поправку. Объяснений этому феномену тогда не нашли, но назвали его весьма поэтично — «ангельским сиянием».
Впоследствии учёные заинтересовались явлением. Оказалось, что свечение вызывалось люминесцентными бактериями Photorhabdus Luminescens: попадая на раны, они питались другими болезнетворными микробами и производили естественный антибиотик, который не давал инфекции проникнуть в организм.
Вот, правда, для чего бактериям нужно при этом светиться, медики так и не выяснили. Это до сих пор остаётся загадкой. Хотя, возможно, оно и неважно. Как говорил английский писатель Терри Пратчетт, «даже если вы знаете, как всё устроено, это всё равно магия».
Это мы не проходили Составлен список необъяснимых астрономических явлений: Наука и техника: Lenta.ru
Далекий космос является неисчерпаемым источником информации. Астрономические наблюдения помогали ориентироваться древним мореплавателям, и они же послужили толчком для создания величайших научных теорий XX века. Некоторые странности в поведении небесных тел, обнаруженные в последние десятилетия, заставляют ученых задуматься о разработке новых теорий. Ниже представлены четыре космические аномалии, которые пока не нашли объяснения с точки зрения современной физики.
Наука родилась из потребности людей искать ответы на вопросы. Человек разумный пытался объяснить, почему меняются времена года, идет дождь, всходят Луна и Солнце, извергаются вулканы. Изначально всеми этими процессами управляли своенравные боги, но постепенно им на смену пришли строгие физические законы. Еще несколько позже выяснилось, что некоторые явления не укладываются в созданную людьми картину мира (или же для их описания приходилось придумывать чрезвычайно сложные объяснения). Люди вынуждены были придумывать новые законы, которые уточняли или даже опровергали старые. Гелиоцентрическая схема строения Солнечной системы сменила геоцентрическую, а классическая физика была дополнена релятивистской.
Иногда расхождения теории с экспериментальными данными бывали весьма значительными. Временами несоответствия находились на грани обнаружения, но тем не менее, упорно прослеживались во всех наблюдениях. Один из самых известных примеров таких «неувязок» — небольшое отклонение орбиты Меркурия от предсказанной на основании законов ньютоновской механики. Оно было обнаружено в самом начале XX века. Эту странность удалось объяснить только при помощи созданной Альбертом Эйнштейном общей теории относительности.
К началу XXI века в астрономии накопилось еще некоторое количество фактов, которые требуют для своего объяснения новых теоретических построений. Все эти факты, на первый взгляд, кажутся несущественными, но, учитывая опыт прошлого, ученые не торопятся отмахиваться от них. В середине июля в архиве электронных препринтов Корнельского университета появилась статья, в которой названы четыре самые важные космические аномалии, наблюдаемые в Солнечной системе. Лента.Ру представляет краткое описание каждой из них.
Аномальное ускорение космических аппаратов при полетах вблизи Земли
В 1989 году с шаттла «Атлантис» стартовал аппарат для исследования Юпитера под названием «Галилео» (Galileo). Чтобы набрать необходимую для выполнения миссии скорость, «Галилео» один раз пролетел рядом с Венерой и два — рядом с Землей. Гравитационное воздействие планет разогнало аппарат несравнимо сильнее, чем позволяли его собственные двигатели.
Анализируя данные первого гравитационного маневра вокруг Земли, астрономы обнаружили, что скорость «Галилео» возросла несколько больше, чем предсказывали расчеты. Разница была не очень велика и вполне могла быть вызвана ошибкой в расчетах или каким-то случайным сбоем. Проверить, не ускорился ли «Галилео» выше нормы во время второго пролета возле Земли, астрономы не могли. Орбита аппарата пролегала на высоте всего 303 километров, и земная атмосфера смазывала результаты наблюдений.
Спустя несколько лет необычную «прыткость» показал другой космический аппарат — NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous — «встреча с околоземным астероидом»), который отправился изучать астероид Эрос. Еще через год лишнюю скорость набрала «Розетта» (Rosetta), летящая к комете 67P/Чурюмова — Герасименко. Странности в движении всех аппаратов были замечены при выполнении гравитационных маневров рядом с Землей.
Одна из теорий предполагает, что космические корабли разгоняет темная материя. Загадочная субстанция, ответственная за большую часть массы Вселенной (ее еще называют скрытой массой), участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном. Темная материя пока экспериментально не обнаружена, но многие астрономы сообщали о косвенных свидетельствах ее существования. Однако в случае с аномальным ускорением кораблей требуется не только наличие темной материи, но также выполнение ряда сложных условий. Некоторые из них противоречат современным взглядам на природу темной материи.
Постепенное увеличение длины астрономической единицы
Астрономическая единица (а.е.) — одна из единиц измерения длины для космических расстояний. А.е. соответствует среднему расстоянию между центрами масс Земли и Солнца, которое примерно равно большой полуоси земной орбиты. В километрах а.е. составляет 149597870. Современные методы позволили установить это значение с точностью до трех метров, или до 2х10-9 процента.
Авторы работы проанализировали данные измерений значения а.е. и заключили, что ежегодно этот параметр увеличивается приблизительно на 15 сантиметров. Наблюдаемый эффект можно было бы объяснить увеличением массы Солнца (значение а.е. связано с солнечной массой). Однако такое объяснение противоречит всем нашим знаниям о звездах. С течением времени светила могут только терять массу, выжигая свое водородное «топливо». Значит, каждый год Солнце должно поглощать около 1х1018 килограммов, что эквивалентно одной Луне или 40 тысячам средних комет. Маловероятно, чтобы ученые не замечали такую обильную трапезу прямо у себя под носом.
Аномалия «Пионеров»
Красное смещение возникает, когда объект удаляется от наблюдателя. Фиолетовое — когда приближается. Изображение Ales Tosovsky с сайта wikipedia.org
Lenta.ru
Космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11» были запущены в 1972 году. Их целью было изучение Юпитера и Сатурна. «Пионеры» не были предназначены для выхода на орбиты
планет-гигантов. Их путь пролегал за пределы Солнечной системы, в далекий космос. Когда аппараты добрались до Урана, астрономы заметили, что посылаемые ими радиосигналы стали смещаться в коротковолновую область спектра. Подобный эффект, получивший название фиолетового смещения, наблюдается относительно редко (в отличие от противоположного эффекта красного смещения). В случае «Пионеров» фиолетовое смещение означает, что они начали замедляться. Одним из объяснений падения скорости аппаратов может служить наличие некой силы, которая «тянет» их назад.
Исследователи не исключают существования других возможных причин аномалии «Пионеров». В числе прочих рассматриваются торможение за счет трения о космическую пыль и газ, гравитационное воздействие объектов из пояса Койпера (область за орбитой Нептуна, заполненная небольшими объектами вроде астероидов и ядер комет), ошибки в расчетах и даже утечка топлива из баков аппаратов.
Увеличения эксцентриситета лунной орбиты
Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите. Степень вытянутости этого эллипса характеризуется параметром, получившим название эксцентриситет. Из-за приливных сил, действующих между Землей и ее спутником, эксцентриситет лунной орбиты постепенно увеличивается. Расхождение перигея и апогея (самой ближней и самой дальней точек лунной орбиты по отношению к Земле) составляет около 3,5 миллиметра в год. Авторы работы утверждают, что «вытягивание» орбиты Луны чуть-чуть превышает теоретически ожидаемое. Приемлемых гипотез, которые бы объясняли это явление, пока не существует.
На заметку
Авторы «странного» списка работают в очень солидных научных учреждениях — Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA и национальной лаборатории Лос-Аламоса. Ошибаться могут все, но заподозрить этих людей в намеренной фальсификации данных трудно. Возможно, перечисленные аномалии свидетельствуют о недостатке теоретических наработок в рамках существующих физических законов. Но не исключено, что они являются «торчащими ушами» новых законов физики. В любом случае, космические странности заслуживают более пристального внимания.
Секретные доклады ученых: Необъяснимые явления на Земле и в космосе | Секретные материалы | 06.08.2015
С каждым годом ученые все чаще сталкиваются с явлениями на нашей планете, которые не могут объяснить.
В США неподалеку от города Санта-Крус (штат Калифорния) находится одно из самых загадочных мест на нашей планете — зона Прейзера. Она занимает всего несколько соток, но ученые считают, что это — аномальная зона. Ведь здесь не работают законы физики. Так, например, люди одного роста, стоящие на абсолютно плоской поверхности будут казаться один – выше, а другой – ниже. Виной всему аномальная зона. Исследователи открыли ее еще в 1940 году. Но за 70 лет изучения этого места они так и не смогли понять, почему так происходит.
В центре аномальной зоны Джордж Прейзер в начале 40-х годов прошлого века построил дом. Однако, уже через несколько лет после постройки дом накренился. Хотя этого не должно было произойти. Ведь он построен с соблюдением всех правил. Стоит на крепком фундаменте, все углы внутри дома составляют 90 градусов, а две стороны его крыши — абсолютно симметричны друг другу. Несколько раз этот дом пытались выровнять. Меняли фундамент, ставили железные опоры, даже перестраивали стены. Но дом каждый раз возвращался в прежнее положение. Ученые объясняют это тем, что в месте, где построен дом, нарушено магнитное поле земли. Ведь даже компас здесь показывает абсолютно противоположную информацию. Вместо севера указывает юг, а вместо запада — восток.
Еще одно любопытное свойство этого места: люди не могут находиться здесь долго. Уже через 40 минут пребывания в зоне Прейзера, человек испытывает необъяснимое чувство тяжести, ноги становятся ватными, кружится голова, учащается пульс. Долгое пребывание может вызвать внезапный сердечный приступ. Ученые пока не могут объяснить эту аномалию, известно одно, что такая местность может, как благотворно влиять на человека, наделяя его силой и жизненной энергией, так и погубить его.
Исследователи загадочных мест нашей планеты, в последние годы пришли к парадоксальному выводу. Аномальные зоны существуют не только на Земле, но и в космосе. И не исключено, что они взаимосвязаны. Мало того, некоторые ученые считают, что вся наша Солнечная система является своего рода аномалией во Вселенной.
Изучив 146 звездных систем, которые похожи на нашу солнечную, исследователи выяснили: чем больше планета, тем ближе она находится к своей звезде. Ближе к светилу находится самая большая планета, затем следует поменьше и так далее.
Самые необычные явления природы. Огненная радуга и не только
Тройное солнце, огненная радуга, перламутровые облака и тучи в виде вымени — честное слово, бывает и не такое! Собрали самые необычные природные феномены, которые можно наблюдать в разных уголках мира.
Пока непонятно, когда границы снова полностью откроются после пандемии. Но виртуальные путешествия никто не отменял: смотрите на эти потрясающие фотографии и сохраняйте идеи, куда однажды отправитесь, чтобы сделать такие снимки лично.
1. Двойная радуга
«Вторичные радуги вызваны двойным отражением солнечного света в каплях дождя», — скучно бубнит энциклопедия. Но мы-то знаем, что двойная радуга — это просто красота в квадрате. Любопытно, что во второй, менее яркой радуге, цвета идут в обратном порядке — от фазана к охотнику.
2. Круговая (кольцевая) радуга
NASA объясняет, что на самом деле каждая радуга — круглая, а с земли мы видим только ее часть. И если взглянуть на радугу с высокой горы или самолета, то при правильных условиях ее можно увидеть целиком, всю окружность. Шах и мат, лепреконы!
3. Лунная радуга
Когда луна находится невысоко и близка к полнолунию, напротив нее идет дождь, а небо темное и безоблачное, может возникнуть лунная радуга. Комбинация условий непростая, поэтому в отличие от солнечной радуги лунная встречается нечасто. Как правило, в дождливых местах или рядом с гигантскими водопадами — например, на Гавайях, Кавказе, в Йосемитском национальном парке в Калифорнии.
Смотрите также: 24 самых красивых водопада мира
4. Световые (или солнечные) столбы
Морозный зимний воздух состоит из миллионов ледяных кристалликов или крошечных пластинок. Изредка они выстраиваются в особом порядке и на закате или восходе отражают солнечный свет. В результате появляются вертикальные столбы света — будто мощный прожектор светит в небо (или с неба, как считают поклонники НЛО). По тому же принципу световые столбы могут возникнуть и ночью, при отражении света луны, уличных фонарей и автомобильных фар.
5. Полярное сияние
Полярное сияние — бесспорно, самое грандиозное зрелище, которое можно увидеть с поверхности Земли. Наблюдать его можно на широтах около 67–70°, а иногда и ближе к экватору. Шансы увидеть северное сияние выше всего ясной морозной ночью с сентября по март. И для этого даже не нужен загранпаспорт — в России масса мест, где бывают сияния и куда можно быстро и недорого добраться.
Еще по теме: 10 лучших мест, где можно увидеть северное сияние — в России и за границей
6. Паргелий (ложное солнце, три солнца)
Паргелий — явление очень редкое и бывает только зимой в ясную погоду, когда солнце висит низко над горизонтом. Возникает оно из-за витающих в воздухе кристалликов льда, которые как миллионы крошечных призм, преломляют солнечные лучи. В результате в небе видны сразу три солнца: настоящее и по двойнику слева и справа.
Если солнечный паргелий случается редко, то лунный паргелий — явление попросту уникальное. Вот одна из немногих в мире фотографий этого оптического чуда:
7. Огненная радуга или окологоризонтальная дуга
Несмотря на название, огненная радуга не имеет отношения ни к огню, ни к радуге. Этот оптический феномен возникает из-за преломления света в крошечных льдинках, из которых состоят перистые облака. В результате облако целиком превращается в яркую радугу на фоне синего неба.
8. Перламутровые облака
Иногда в сумерках или перед восходом облака на высоте 15-25 км отражают свет Солнца, скрытого за горизонтом. Дальше в дело вступают все те же крошечные льдинки — они преломляют свет, и облака окрашиваются в разные цвета, хоть и более тусклые, чем при огненной радуге. Перламутровые облака — соседи северных сияний: чаще всего их можно увидеть в полярных широтах, например, в Исландии, Осло или шведской Кируне.
9. Лентикулярные или линзовидные облака
При высокой влажности между двумя мощными воздушными потоками могут возникать лентикулярные облака. Примечательны они не только линзовидной формой, но и способностью зависать на месте, несмотря на ветер. Из-за формы и неподвижности раньше их частенько принимали за НЛО. Увидеть лентикулярные облака можно в горах, даже невысоких. На Камчатке, к примеру, сопки частенько примеряют такие облачные короны.
10. Вымеобразные облака
Когда дождевое облако оказывается под слоем сухого воздуха, из него начинают «проступать» завихрения. Одним они напоминают сумки, другим пузырчатую упаковку для хрупких вещей. Но для большинства, судя по названию, они похожи на грудь или вымя. Увидеть, как небо превращается в гигантское вымя, можно весной в Австралии или в других тропических краях.
11. Волнисто-бугристые (дьявольские) облака
Самый редкий и малоизученный тип облаков имеет вид устрашающий, хоть и обманчивый. Дьявольские облака действительно выглядят зловеще, будто небеса вот-вот порвутся в клочья, и сверху хлынет огонь и сера. Но на самом деле из них не льется даже банальный дождь. Говорят, чаще всего такие облака возникают в Шотландии и Новой Зеландии. Пока никто из российской команды Скайсканера ни разу не видел их в шотландском небе — продолжаем наблюдения.
12. Замерзшие пузырьки метана
Растения на дне искусственного озера Эйбрахам в Канаде всю зиму вырабатывают метан. Пузырьки газа всплывают к замерзшей поверхности и буквально толпятся подо льдом, пока озеро промерзает все глубже. Да-да, мысль о поджоге озера напрашивается, и ученые из Университета Аляски это уже проделали. Горит. Прямо как у Чуковского: «А лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли».
13. Водяной смерч
Водяной смерч по природе своей похож на обычный, но протягивается от дождевых облаков к большим водоемам. Длятся такие смерчи обычно не дольше 20 минут, и вообще считаются слабыми и безобидными по сравнению с настоящими ураганами. Полюбоваться зрелищем можно практически на любом побережье: от Мексиканского залива и озера Мичиган до Адриатического и Черного морей.
14. Глория
Глория — радужный ореол вокруг вашего силуэта — возникает, когда вы находитесь между облаком и солнцем. На обычной улице это едва ли возможно, а вот в горах — запросто. В принципе, глория возникает в любом достаточно влажном горном регионе, но чаще всего свою тень на облаках можно увидеть с пика Брокен в горах Гарц в Германии, поэтому глорию часто так и называют — «Брокенский призрак».
Не пропустите и другие чудесные творения природы и человека:
20 удивительных улиц из разных уголков земли
Посетите Новые семь чудес света (виртуально!)
Как очутиться в дикой природе не выходя из дома
Необъяснимо, но факыт: главные паранормальные явления Татарстана по версии «Космопоиска»
Например, уфология имеет огромную коллекцию доказательств того, что инопланетяне существуют: фото, видео, пробы почвы, рассказы очевидцев. Не смейтесь: уфологи могут предоставить вам такое количество улик, подтверждающих существование внеземного разума и сделанных по образцу научных свидетельств, что будут уверены, что логика их доказательства вас убедит. При этом идею внеземного разума в принципе невозможно опровергнуть — это одна из причин, почему нормальная наука занимается «космопоиском» несколько по-другому. Но в чем же основная проблема уфологов? В том, что они ставят гипотетические вопросы так, что это противоречит нормальной науке по содержанию, — они используют не существующие в нормальной науке определения, например, «энергии» или «информации», свободно обращаются с понятиями «скорость», «материя», «пространство» и т.д. Но главная трагедия уфологии состоит в том, что ее приверженцы не в состоянии заставить ученых даже начать рассматривать их фотографии, записи и находки, потому что таковые не обладают статусом «научного факта». При этом если бы решение принимала общественность, то у уфологии были бы колоссальные шансы, потому что ее доказательства близки и понятны публике, они носят характер «площадной магии», подходящей для хорошего и не очень дорогого шоу. Однако наука недемократична, и выражение «2+2=4» истинно даже несмотря на то, что оно может дискриминировать или оскорбить чувства тех, кто против, скажем, сторонников пифагорейской математики.
В отличие от паранауки эзотерика — это антинаука. Она, как правило, отрицает классическую науку и по форме, и по содержанию. Эзотерике ближе всего идея духовного поиска, роста и блага, определенного в терминах конкретной разновидности эзотерической системы. Публичное обретение просветления и идея мессианства роднят эзотерику с религиозным сектантством, которое в социологии корректнее называть «новым религиозным движением». Если у паранауки — сторонники, то у эзотерики — последователи.
Но это идеальные образцы того, как могут быть организованы ненаучные убеждения. В реальности люди могут смешивать эти формы и производить свои «коктейли», где «русалка» может обрести связь с «биополем» и «памятью воды», «полтергейст» — с «кармой» и «аурой», «телекинез» — с Блаватской, Рерихом или почему-то полюбившимся в этом контексте академиком Вернадским. Видимо, с такой оригинальной смесью мы имеем дело в случае татарстанского «космопоиска».
Я полагаю, что ведущий мотив, основной драйв тех, кто пытается альтернативными способами раздвинуть горизонты познания, — это простое тщеславие, замешанное на любопытстве. Оно так же бескорыстно, как и наивно. В сущности, этот же мотив стоял у истоков становления науки нового времени — опыты Бекона, Галилея или Ньютона были также основаны на любопытстве как «основном инстинкте» естествознания, казались крайне странными и были окутаны убеждениями весьма сомнительного свойства. Однако при определенных социальных условиях мы получили науку в ее нынешнем виде. На эту же славу рассчитывают и паранауки, но пока они не способны продемонстрировать никакого прогресса в обретении общественного признания, оставаясь в глубоком интеллектуальном подполье.
Жуткий! Топ-10 необъяснимых явлений
Что наука не может объяснить
пришельцев (Изображение предоставлено Dreamstime.com)Наука мощна, но многое не может объяснить. И когда люди видят, слышат или верят в то, что не объясняется, наука пытается доказать, что вещей не существует, а это действительно невозможно. На следующих страницах вы узнаете больше о некоторых наиболее распространенных необъяснимых явлениях — от призраков до предполагаемых человекоподобных зверей, от невероятных переживаний на границе между жизнью и смертью до удивительных, но необъяснимых подвигов самого разума.Насколько это реально? Мы предоставим вам право решать.
The Taos Hum
Фото (Изображение предоставлено: Bobak Ha’Eri)Некоторые жители и гости небольшого городка Таос, штат Нью-Мексико, в течение многих лет были раздражены и озадачены загадочным и слабым низкочастотным гудением. воздух пустыни.
Как ни странно, только около 2 процентов жителей Таоса сообщают, что слышат звук. Некоторые считают, что это вызвано необычной акустикой; другие подозревают массовую истерию или какую-то тайную зловещую цель.Независимо от того, описывается ли он как жужжание, гул или жужжание, психологический, естественный или сверхъестественный, никто еще не смог определить источник звука. Дело в том, что опрос показал, что те, кто заявляет, что слышит звуки, на самом деле слышат много разных звуков, предполагая, что переживания могут быть субъективными, а не на самом деле объективными звуками (и, конечно же, не одним конкретным звуком).
Следующий пункт в нашем списке мог бы заполнить большую обувь, если бы это было необходимо. Угадайте, что это?
Кадр из фильма Роджера Паттерсона и Боба Гимлина.На протяжении десятилетий очевидцы по всей Америке время от времени сообщали о крупных, волосатых, человекоподобных зверей, называемых снежным человеком. Несмотря на тысячи снежных людей, которые должны существовать для размножения популяции, ни одного тела не было найдено. Никто не был убит охотником, убит проносящейся машиной и даже не умер естественной смертью. В отсутствие убедительных доказательств, таких как зубы или кости, поддержка сводится к наблюдениям очевидцев и неоднозначным фотографиям и фильмам.
Поскольку доказать универсальный отрицательный результат логически невозможно, наука никогда не сможет доказать, что таких существ, как снежный человек и лох-несское чудовище, не существует, и не исключено, что эти загадочные твари прячутся вдали от посторонних глаз.Назовите нас скептически настроенными и ознакомьтесь с нашей полной историей о снежном человеке.
Интуиция
(Изображение предоставлено: © Goldenkb | Dreamstime.com)Назовем ли мы это внутренними чувствами, «шестым чувством» или чем-то еще, мы все время от времени испытывали интуицию. Конечно, интуиция часто ошибочна (сколько раз во время турбулентности самолета вы были уверены, что ваш самолет падает?), Но в большинстве случаев они кажутся правильными. Психологи отмечают, что люди подсознательно собирают информацию об окружающем мире, заставляя нас, казалось бы, воспринимать или знать информацию, не зная точно, как и почему мы ее знаем.Но случаи интуиции трудно доказать или изучить, и психология может быть лишь частью ответа.
Если ваша интуиция подсказывает вам, что следующий слайд посвящен загадочным исчезновениям, вы правы!
Таинственные исчезновения
Семьи пропавших без вести иногда обращаются к экстрасенсам, когда чувствуют, что полиция делает недостаточно. (Изображение предоставлено: © Бенджамин Хаас | Dreamstime.com)Люди исчезают по разным причинам. Большинство из них сбежали, некоторые попали в аварию, некоторых похитили или убили, но большинство в конечном итоге находят.Не так с поистине загадочными исчезновениями. Некоторые люди, от команды Мари Селесты до Джимми Хоффы, Амелии Эрхарт и Натали Холлоуэй, бесследно исчезли. Когда пропавших без вести обнаруживают, это всегда происходит в результате полицейской работы, признания или несчастного случая, а не «детективов-экстрасенсов»). Но когда улик отсутствует, а зацепки потеряны, даже полиция и судебно-медицинская экспертиза не всегда могут раскрыть преступление.
Несколько слов о нашем следующем слайде: Бу!
Призраки
(Изображение предоставлено: © Михал Беднарек | Dreamstime.com)От пьесы Шекспира «Макбет» до шоу NBC «Medium» духи мертвых давно стали появляться в нашей культуре и фольклоре. Многие люди сообщают, что видели призраков как незнакомых людей, так и умерших близких. Хотя окончательное доказательство существования призраков остается неуловимым, искренние очевидцы продолжают сообщать о том, что видели, фотографировали и даже общались с призраками. Исследователи призраков надеются однажды доказать, что мертвые могут контактировать с живыми, что даст окончательный ответ на загадку.
Наша следующая загадка не о привидениях. Наша следующая загадка не о привидениях. Подождите минуту? Разве я где-то это раньше не читал?
Дежавю
Растерянный человек. Растущая сложность науки — и различные уровни понимания науки людьми — могут потребовать от общества переосмысления научных знаний. (Изображение предоставлено: dreamstime)Дежавю — это французская фраза, означающая «уже виденный», относящаяся к отчетливому, загадочному и загадочному ощущению того, что человек уже испытал определенный набор обстоятельств раньше.Женщина может войти в здание, например, в чужой стране, в которой она никогда не была, и почувствовать, что обстановка устрашающе и глубоко знакома. Некоторые приписывают дежавю психическим переживаниям или неожиданным взглядам на прошлые жизни. Как и в случае с интуицией (см. № 3), исследования психологии человека могут предложить более натуралистические объяснения, но в конечном итоге причина и природа самого явления остается загадкой. [Все о дежавю]
Следующая загадка действительно не из этого мира. Читать дальше!
НЛО
Сомнительный НЛО Иерусалима.(Изображение предоставлено: supergia007)Нет сомнений в том, что НЛО (неопознанные летающие объекты) существуют — многие люди видят в небе вещи, которые они не могут идентифицировать, от самолетов до метеоров. Совершенно другой вопрос, являются ли какие-либо из этих объектов и огней инопланетным космическим кораблем; учитывая фантастические расстояния и усилия, необходимые для того, чтобы просто добраться до Земли со всех концов Вселенной, такой сценарий кажется маловероятным.
Тем не менее, хотя тщательное расследование выявило известные причины большинства сообщений о наблюдениях, некоторые инциденты с НЛО всегда останутся необъясненными.[Наблюдения и новости НЛО]
Вы, , должны проверить следующую загадку. Мы очень серьезны.
Околосмертные переживания и жизнь после смерти
Многие люди сообщают, что видели яркий свет в конце длинного темного туннеля после околосмертного опыта. (Изображение предоставлено: Dreamstime)Люди, которые когда-то были на грани смерти, иногда сообщали о различных мистических переживаниях (таких как вход в туннель и выход в свет, воссоединение с близкими, чувство покоя и т. Д.), что может указывать на загробное существование. Хотя такие переживания глубоки, никто не вернулся с доказательной или поддающейся проверке информацией из «загробного мира».
Скептики предполагают, что переживания можно объяснить как естественные и предсказуемые галлюцинации травмированного мозга. Исследование людей с остановкой сердца в 2015 году показало, что когда сердце умирает, оно получает сигнал от мозга, который пытается оставаться активным. Исследователи полагают, что за предсмертными переживаниями могут быть связаны скремблированные сигналы.
Осталось две загадки. Можете ли вы угадать, какими они могут быть?
Психические силы и экстрасенсорное восприятие
Это не наш обозреватель Бенджамин Рэдфорд. Но Рэдфорд видит будущее: он предсказывает, что прогнозы на 2009 год не будут более точными, чем они были в 2008 году.Психические способности и экстрасенсорное восприятие (ESP) входят в десятку самых необъяснимых явлений хотя бы по той причине, что эта вера в них так широко распространена. Многие люди верят, что интуиция (см. № 3) — это форма психической силы, способ получить доступ к тайным или специальным знаниям о мире или будущем.Исследователи протестировали людей, утверждающих, что обладают экстрасенсорными способностями, хотя результаты в контролируемых научных условиях до сих пор были отрицательными или неоднозначными. Некоторые утверждали, что экстрасенсорные способности нельзя проверить или по какой-то причине они уменьшаются в присутствии скептиков или ученых. Если это правда, наука никогда не сможет доказать или опровергнуть существование психических сил.
Связь между телом и разумом
Медицинская наука только начинает понимать, каким образом разум влияет на тело.Эффект плацебо, например, демонстрирует, что люди могут иногда вызывать облегчение медицинских симптомов или страданий, полагая, что лекарства эффективны — независимо от того, есть они на самом деле или нет. Используя плохо изученные процессы, способность организма к самовосстановлению намного более удивительна, чем что-либо, что могла бы создать современная медицина. Итак, хотя существует множество необъяснимых явлений, и, откровенно говоря, некоторые из них сомнительны, объяснимая наука о теле и разуме, даже если мы все еще пытаемся понять многое из этого, может быть одним из самых удивительных явлений из всех.
Топ-10 неразгаданных загадок странной вселенной
Мы переезжаем на ukri.org. Некоторые ссылки могут привести вас туда. Если вы не можете найти то, что ищете, попробуйте ukri.org/stfc.
23 октября 2017
(Изображение с сайта Pixabay)
Подумайте о жутких явлениях, и вы можете подумать о призраках, упырях и других существах, которые натыкаются на ночные удары. Но забудьте об Эдгаре Аллене По: для получения жутких историй о необъяснимом вам не нужно искать дальше ближайшего учебника физики.
Наш мир сформирован всевозможными невидимыми силами, которые мы не полностью понимаем. Итак, давайте взглянем на некоторые из нерешенных загадок, которые преследуют умы физиков. От темной материи до мультивселенной пора окунуться в мир, в котором правда более странна, чем вымысел.
1. Темная материя — Паутина
Планеты, звезды, астероиды, галактики — вещи, которые мы действительно можем видеть — составляют менее 5% всей Вселенной. Ученые думают, что еще ~ 25% — это странная субстанция, называемая темной материей: мы ее не видим, мы ее не понимаем, но мы почти уверены, что она где-то там, потому что все движется в соответствии со своей гравитационной настройкой.
Ученые считают, что темная материя действует как паутина, удерживая вместе быстро движущиеся галактики. И этого материала так много, что он искажает внешний вид космоса, поэтому, когда астрономы наблюдают далекие галактики, они часто кажутся искаженными.
У нас есть множество свидетельств того, что темная материя существует, но что касается , что это такое, это остается загадкой. Некоторые думают, что темная материя состоит из неоткрытой частицы или частиц, другие полагают, что это неоткрытое свойство гравитации.Как бы то ни было, темная материя — настоящая загадка, и ее очень сложно разгадать.
2. Темная энергия — Полтергейст
Итак, если темная материя составляет 25% Вселенной, а обычная материя составляет 5%, как насчет остальных 70%?
Мы думаем, что остальное — это целиком «темная энергия», достаточно мощная, чтобы разорвать всю вселенную на части. В то время как темная материя, кажется, объединяет галактики воедино, темная энергия, похоже, хочет все раздвинуть.
Все мы знаем, что Вселенная расширяется, но она расширяется все быстрее и быстрее, чем следовало бы, и ученые считают, что в этом виновата темная энергия.
Но откуда берется темная энергия? Некоторые считают, что он возникает в результате столкновений квантовых частиц, но никто не знает наверняка.
3. Квантовая запутанность — жуткое действие
Квантовая запутанность, известная как «жуткое действие на расстоянии» сомнительным Альбертом Эйнштейном, — это явление, с помощью которого две частицы в совершенно разных частях Вселенной могут быть связаны друг с другом, отражая поведение и состояние их партнера.
Квантовая запутанность — это небольшая неприятность для классической физики, потому что она нарушает некоторые фундаментальные законы, которые мы раньше считали неразрывными.Чтобы частицы могли соединяться на таких огромных расстояниях, они должны посылать друг другу сигналы, которые движутся быстрее скорости света: что ранее считалось невозможным. Более того, предполагается, что на объекты влияет только их окружение; Представление о том, что на частицу влияет что-то происходящее на другой стороне вселенной, просто … странно.
Тем не менее, исследования показывают, что квантовая запутанность действительно существует. И хотя мы этого не понимаем, мы все равно могли бы это использовать.Из-за своих пугающих характеристик запутанность в конечном итоге может стать основой вычислений и коммуникаций следующего поколения. Так что следите за этим пространством.
4. Антивещество — Злые близнецы
Представьте себя на противоположной земле. Черное белое, верх — низ и … материя — антивещество?
Звучит безумно, но субатомные частицы, из которых состоит все вокруг нас — электроны, протоны и нейтроны — имеют злых близнецов. Частицы антивещества имеют ту же массу, что и нормальные частицы, но имеют противоположный электрический заряд.
И из-за этого антивещество уничтожает нормальную материю при контакте. Пуф! Оба уничтожаются в одно мгновение. Итак, антивещество может уничтожить нас и все, что мы любим. Но не бойтесь! В космосе очень мало бродит антивещество.
Более того, антивещество может даже оказаться полезным. Когда антивещество и материя встречаются и уничтожают друг друга, они высвобождают энергию. В ПЭТ-сканере создаются антиэлектроны, и их аннигиляция в организме позволяет врачам создавать сложные изображения.Более того, ученые надеются однажды использовать энергию, выделяемую при взаимодействии антивещества с веществом, для питания космических кораблей. Так что, возможно, антивещество в конце концов не так уж и плохо.
5. Парадокс Ферми — Маленькие зеленые человечки
Вселенная действительно велика; вроде, действительно ДЕЙСТВИТЕЛЬНО большой. По большому счету, люди — всего лишь мелочь. И все же в настоящее время мы, кажется, единственные на вечеринке.
Парадокс Ферми относится к противоречию между высокой вероятностью существования внеземной жизни и очевидным отсутствием доказательств того, что такая жизнь существует.
Теперь мы определили несколько потенциально пригодных для жизни планет, похожих на Землю, но мы все еще не видим никаких признаков разумной жизни «оттуда». Так почему же радиомолчание? Существует множество теорий, начиная от возможности того, что разумная жизнь исключительно редка или недолговечна, до представления о том, что инопланетные виды целенаправленно избегают обнаружения.
(Источник: Illustris)
6. Черные дыры — массивные монстры
Постоянная составляющая научно-фантастических триллеров, черные дыры жестоки, разрушительны и невидимы.
Черные дыры — это области пространства, в которых сила тяжести настолько велика, что все вокруг притягивается. Даже свет не может ускользнуть, поэтому мы не видим ничего из этого, что происходит.
Эксперты считают, что только в нашей галактике может быть до 100 миллионов черных дыр, и эти монстры могут вырасти и стать в миллиарды раз массивнее Солнца. Более того, в центре большинства галактик, в том числе нашей, скрывается сверхмассивная черная дыра.
Но мы не знаем, что происходит, когда объекты проходят через центр.Они могут стать «спагеттифицированными»: растянутыми в длинные нити материи; их даже можно было бы коротким путем перенести в другую часть нашей Вселенной. Пугающий.
7. Космический рев — Тихий крик
В космосе никто не слышит, как ты кричишь. Верно? Космос — это вакуум, поэтому шума быть не должно. И все же … как вы уже догадались, есть.
Вся вселенная изобилует звуком. И космический рев — это не просто повседневный звук; на самом деле это странные радиосигналы, которые мы обнаружили повсюду в космосе.Вы знаете радиоволны — мы используем их для связи: телевидение, сотовые телефоны, радио. Что ж, похоже, что в космосе их полно, и они издают достаточно громкий шум, чтобы заглушить другие сигналы, а это довольно неприятно для ученых, пытающихся исследовать космос.
Так откуда же рев? Некоторые думают, что это остатки излучения ранних звезд, другие полагают, что это газы, циркулирующие вокруг скоплений галактик, или же сами галактики. Но пока ревущая вселенная остается еще одной неразгаданной (и шумной) загадкой.
8. Космические лучи — призрачные посетители
Космос может быть насыщенным местом. Но мы полностью защищены здесь, на Земле, не так ли? Эм … об этом …
Космические лучи — это частицы высокой энергии, которые приходят из космоса и регулярно бомбардируют Землю. Как правило, эти частицы совершенно безвредны — наша атмосфера бережно защищает нас. Но есть исключения.
Высоко в стратосфере космические лучи могут воздействовать как на людей, так и на электронику.Из-за присутствия космических лучей астронавты и экипаж самолетов подвергаются более высоким уровням радиации, чем средний человек, хотя их все еще недостаточно, чтобы представлять серьезную опасность.
Но настоящая потенциальная жертва здесь — электроника. Очень редко частица космических лучей с достаточной энергией может попасть прямо в электронную систему, причинив серьезный ущерб. Частицы высокой энергии могут нарушить электронные данные, что приведет к сбоям в работе системы. И во все более цифровом мире это не очень хорошие новости.
Мы только начинаем узнавать о потенциальном воздействии космических лучей, и гонка продолжается, чтобы найти решение.
9. Мультивселенная — Двойник
Хотите чувствовать себя маленьким? Что ж, начнем: человечество — всего лишь крошечная частичка на планете, внутри галактики, которая сама составляет крошечную, бесконечно малую часть Вселенной. На самом деле Вселенная настолько обширна, что мы исследовали менее 0,1% ее.
И все же вполне возможно, что наша Вселенная — лишь одна из многих других.Теория мультивселенной предполагает, что космос состоит из нескольких вселенных. Действительно, некоторые ученые считают, что существует бесконечное количество вселенных; что означает бесконечное количество цивилизаций, историй и версий вас.
Однако теория мультивселенной все еще вызывает большие споры, и мы вряд ли в ближайшее время будем рисовать параллельные вселенные. Извините ребята.
10. Большой кризис — конец света, каким мы его знаем?
Все хорошее когда-нибудь заканчивается, даже сама вселенная.«Но как?» — спросите вы? Что ж, есть много умопомрачительных идей.
В прошлом красиво названный «Большой хруст» предполагал сценарий, в котором расширение Вселенной, которое происходит после Большого взрыва, сужается и вместо этого уступает место силе гравитации. В результате все — планеты, галактики, скопления — стягивается в единую плотную точку массы, пока все не будет стерто с лица земли. Но не волнуйтесь: все это произойдет через много миллиардов лет.
В наши дни Большое сокращение отнюдь не единственная теория, касающаяся нашей неизбежной кончины. Среди других идей — «большое замораживание», «большой скачок» и «большой разрыв». Так что будьте уверены, даже если мы не знаем, чем кончится Вселенная, мы знаем, что это будет довольно большое событие.
На протяжении веков люди смотрели на звезды и размышляли о Вселенной и нашем месте в ней. С незапамятных времен мы всегда хотели исследовать мир и разобраться в нем, и тем не менее, так много загадок все еще остается.
Но среди всей сохраняющейся неопределенности одно можно сказать наверняка: Вселенная настолько страннее и сложнее, чем мы когда-либо могли себе представить.
(Источник: Illustris)
Хотите узнать больше о темной материи?
5 явлений, которые науке еще предстоит полностью объяснить
Кто не любит хорошие тайны, особенно те, которые ставят в тупик исследователей?
Главный редактор Popular Science , Клифф Рэнсом, модерировал дискуссию о таких, казалось бы, необъяснимых явлениях в эти выходные на Comic-Con в Сан-Диего.Повод: дебют второго сезона телеканала Science Channel «Необъяснимые файлы», премьера которого состоится сегодня вечером (29 июля) в 22:00. ET / PT.
Мы подумали, что это хороший повод спросить: «Какие явления наука еще не может объяснить?» Ниже приведены пять наших любимых непреходящих загадок.
зевая
1. Почему люди зевают
Ты зеваешь, я зеваю, мы все зеваем. Когда вы читаете или думаете об этом, у вас больше шансов зевнуть. (Вы только что зевнули?) Вы даже можете «поймать» зевок других людей и других животных, например собак.Спасибо, биология, но какой цели служит зевота?
Идей предостаточно, но, похоже, ни одна из них не выдерживает научного исследования. Во-первых, зевание помогает охладить мозг, увеличивая приток крови к челюстям, шее и пазухам, а затем удаляя тепло из этой крови при глубоком вдохе. Как ни странно, в жаркую погоду зевание случается реже, когда воздух имеет меньшую способность охлаждать тело. Короче говоря, зевота «терпит неудачу именно тогда, когда она нам нужна», — сказал WebMD доктор Адриан Гуггисберг. Одна гипотеза, которая (пока) не была отвергнута: зевота «служит сигналом для нашего тела, чтобы мы могли бодрствовать», — написала Мария Конникова в The New Yorker.«Зевок обычно сопровождается повышенной подвижностью и физиологической активностью, что говорит о том, что произошло какое-то« пробуждение »».
А почему зевота заразительна? Недавнее исследование, проведенное в PLoS ONE , показывает, что они демонстрируют сочувствие. Но другое новое исследование пришло к обратному выводу. Такие дела.
Патрик Суэйзи в роли гуля в фильме «Призрак».2. Призраки
«Хорошо, — скажете вы, — я понимаю эту зевоту, но призраков не существует». Что ж, согласно опросу CBS News в 2005 году, большинство американцев — фактически 48 процентов — верят, что они верят.Большинство женщин — около 56 процентов — верят в призраков. И более одной пятой людей, опрошенных CBS, сказали, что они видели или чувствовали присутствие призрака.
Современные ученые не особо вникали в эту тему, но есть несколько убедительных объяснений. Один из них имеет дело с инфразвуком или низкочастотными звуками, которые не слышны для человека, но могут генерироваться штормами и даже бытовой техникой. Такой грохот может вызвать вибрацию человеческих органов и вызвать у людей чувство беспокойства. Инфразвуковые колебания также могут мешать зрению и заставлять людей думать, что они видят вещи.Другая идея состоит в том, что сквозняки могут создавать «холодные точки», которые считаются признаком наличия духов. Последняя теория состоит в том, что некоторые наблюдения за привидениями могли быть связаны с галлюцинациями, вызванными отравлением угарным газом.
(Жуткая) интерпретация того, как выглядит / ощущается дежавю в постановках на одной сцене. Yohanntd через Wikimedia Commons CC3.03. Дежавю
Вы, наверное, уже испытывали это чувство раньше: когда что-то происходит, вы чувствуете, что заново переживаете прошлый момент. Что вызывает это жуткое чувство дежавю? Вкратце: никто не уверен, но некоторые идеи существуют.
Одно исследование, которое поместило людей в виртуальный компьютерный мир, намекает, что это чувство возникает чаще всего, когда человек сталкивается с местом, которое по своей структуре похоже на другое место, которое он или она посещал, но не осознает. «Одной из причин резкого ощущения, которое сопровождает дежавю, может быть контраст между ощущением новизны и одновременным ощущением старины — что-то незнакомое не должно также казаться знакомым», — сказала Scientific American когнитивный психолог Энн Клири из Университета штата Колорадо.Другое исследование показало, что один здоровый мужчина испытывал сильное повторяющееся чувство дежавю, когда он принимал два лекарства от гриппа. Дежавю может также возникнуть, когда мозг неправильно кодирует новое воспоминание или когда он дает осечку при установлении чувства знакомства.
Зернистое изображение Саскватча из фильма Паттерсона-Гимлина, на котором изображен снежный человек. Wikimedia Commons4. Снежный человек
Снежный человек — существо под разными именами — Сасквотч на северо-западе Тихого океана, Йети в Гималаях, «дикий человек» в Центральной Азии и (мой любимый) «Йоуи» в Австралии — но науке это известно как криптид: разновидность животное, существование которого не доказано.Окончательных доказательств существования снежного человека так и не было установлено, но, как известно, ученые говорят, что «отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия». Многие предполагают, что в наблюдениях за снежным человеком часто присутствуют крупные животные, которых можно принять за людей, например, медведи. Одно недавнее исследование изучало ДНК волос, которые предположительно принадлежали огромному зверю, похожему на человека. Исследование показало, что волосы принадлежали «енотам, овцам, медведям, собакам, людям и многим другим», сообщает New York Times. (Снежный человек не числился в списке.)
Спинальное плацебо
Облегчение боли за счет эффекта плацебо может происходить в клетках спинного мозга.5.Эффект плацебо
Вы наверняка знаете об эффекте плацебо: если вы действительно думаете, что что-то будет иметь определенный соматический эффект (например, уменьшение боли), вероятно, так оно и будет, даже если это просто сахарная пилюля и не имеет фармакологической активности. По этой причине таблетки плацебо используются во всех законных медицинских исследованиях, чтобы доказать, действительно ли препарат оказывает не психологический эффект. Однако эффект плацебо на самом деле более загадочный, чем вы могли ожидать — недавняя работа показала, например, что он работает даже тогда, когда участникам говорят, что они принимают сахарную пилюлю.Это также работает для сна. Если вы считаете, что у вас лучший сон по сравнению с другими людьми, которые спали столько же, вы, скорее всего, лучше справитесь с различными задачами.
Тут и там есть некоторые подсказки относительно того, как это могло бы работать. Например, одно исследование показало, что у людей, получавших поддельный обезболивающий крем, наблюдалась меньшая активность в чувствительных к боли областях мозга. Другой обнаружил аналогичные поддельные кремовые активированные клетки в спинном мозге (см. Изображение выше). Но как точный процесс отражается на множестве действий — от борьбы с инфекцией до улучшения результатов тестов и улучшения сна — на самом деле никто не знает.
Топ-10 неразгаданных тайн науки
Несмотря на то, что вам могут сообщить кабельные новости, ученые на самом деле не спорят о том, реальна ли эволюция (это так), или если климат меняется быстрее, чем можно объяснить естественными явлениями (это так), или если вакцины рассматриваются как безопасен и рекомендован для большинства детей (они есть). Конечно, в этих спорных категориях могут быть тонкости, но не в той степени, которую обычно описывают «говорящие головы» на телевидении.Однако нельзя сказать, что ученые прекрасно понимают все о путях Вселенной.
Физик Брайан Кокс однажды сказал: «Мне комфортно с неизвестным — в этом суть науки. Есть места, миллиарды мест, о которых мы ничего не знаем. И то, что мы ничего о них не знаем, меня возбуждает, и я хочу выйти и узнать о них. Вот что такое наука. Поэтому я думаю, что если вам не нравится неизвестное, тогда трудно быть ученым… Мне не нужен ответ.Мне не нужны ответы на все вопросы. Я хочу найти ответы ».
Так чем же занимаются ученые? Вот наша десятка:
Почему материи больше, чем антивещества?
Согласно нашему нынешнему пониманию физики элементарных частиц, материя и антивещество равны, но противоположны. Когда они встречаются, они должны уничтожить друг друга и ничего не оставить, и большая часть этих аннигиляций должна была произойти в начале Вселенной.Однако материи оставалось достаточно, чтобы образовать миллиарды и миллиарды галактик, звезд, планет и всего остального. Различные объяснения окружают мезоны, которые представляют собой короткоживущие субатомные частицы, состоящие из одного кварка и одного антикварка. B-мезоны распадаются медленнее, чем анти-B-мезоны, что могло привести к тому, что достаточно B-мезонов выжило при взаимодействии, чтобы создать всю материю во Вселенной. Кроме того, B-, D- и K-мезоны могут колебаться и становиться античастицами, а затем снова возвращаться.Исследования показали, что мезоны с большей вероятностью примут нормальное состояние, что также может быть причиной того, что количество обычных частиц превышает количество античастиц.
Где весь литий?
В начале Вселенной, когда температуры были невероятно высокими, изотопы водорода, гелия и лития синтезировались в большом количестве. Водород и гелий по-прежнему невероятно многочисленны и составляют почти всю массу Вселенной, хотя мы должны видеть только около трети лития-7.Существует множество объяснений того, почему это могло произойти, в том числе некоторые гипотезы, связанные с гипотетическими бозонами, известными как аксионы, а другие считают, что он заключен в ядре звезд, которое наши нынешние телескопы и инструменты не могут обнаружить. Однако в настоящее время нет четких теорий, объясняющих это отсутствие лития во Вселенной.
Почему мы спим?
Хотя мы знаем, что человеческое тело регулируется циркадными часами, которые удерживают людей в цикле сна / бодрствования, мы не знаем, почему.Сон — это время, когда наш организм восстанавливает ткани и выполняет другие поддерживающие действия, и мы тратим почти треть своей жизни на сон. Некоторым другим организмам вообще не нужно спать, так почему же нам? Есть несколько разных идей, но, похоже, ни одна из них не дает однозначного ответа на вопрос. Некоторые предполагают, что спящие животные развили способность прятаться от хищников, в то время как другие, которым необходимо сохранять бдительность, способны отдыхать и регенерировать другими способами, не засыпая полностью.Хотя ученые не совсем понимают, зачем мы это делаем, они начинают больше узнавать о том, почему это важно и как сон влияет на такие важные вещи, как пластичность мозга.
Как работает гравитация?
Все мы знаем, что гравитация Луны вызывает приливы, гравитация Земли удерживает нас на поверхности, а гравитация Солнца удерживает нашу планету на орбите, но насколько мы действительно это понимаем? Эта мощная сила создается материей, поэтому более массивные объекты имеют большую способность притягивать другие объекты.Хотя ученые многое понимают в том, как действует гравитация, они не совсем уверены, почему она существует. Почему атомы в основном пусты? Почему сила, удерживающая атомы вместе, отличается от силы тяжести? Действительно ли гравитация — это частица? Это ответы, на которые мы просто не можем ответить, исходя из нашего нынешнего понимания физики.
Где все?
Наблюдаемая Вселенная имеет диаметр 92 миллиарда световых лет и заполнена миллиардами галактик со звездами и планетами, но единственное свидетельство существования жизни где-либо находится прямо здесь, на Земле.По статистике, шансы на то, что мы на самом деле единственные живые существа во Вселенной, невероятно низки, так почему, черт возьми, мы еще ни с кем не связались? Это известно как парадокс Ферми, и были высказаны десятки предложений, объясняющих, почему мы не столкнулись с внеземной жизнью; некоторые более правдоподобны, чем другие. Вероятно, мы могли бы в течение нескольких дней говорить обо всех различных возможностях о том, просто ли мы пропускаем сигналы, если они действительно были здесь, а мы этого не знали, они не могут / не хотят разговаривать с нас, или — крайне маловероятный сценарий — если Земля будет единственной планетой, на которой когда-либо была жизнь.
Из чего состоит темная материя?
Около 80% всей массы Вселенной состоит из темной материи. Темная материя — довольно своеобразный материал, так как не излучает света. Хотя теория о нем была впервые высказана около 60 лет назад, прямых доказательств его существования нет. Многие ученые считают, что темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), которые могут быть до 100 раз массивнее протона, но не взаимодействуют с барионной материей, для обнаружения которой были разработаны наши инструменты.К другим кандидатам в состав темной материи относятся аксионы, нейтралино и фотино.
Как началась жизнь?
Откуда появилась жизнь на Земле? Как это произошло? Те, кто верит в модель Primordial Soup, полагают, что богатая питательными веществами ранняя Земля в конечном итоге сформировала все более сложные молекулы, которые дали начало жизни. Это могло произойти в глубоких океанских жерлах, в глине или подо льдом. Различные модели также придают различную важность наличию молний или вулканической активности для порождения жизни.Хотя в настоящее время ДНК является преобладающей основой жизни на Земле, было высказано предположение, что РНК могла доминировать над первыми формами жизни. Кроме того, другие ученые задаются вопросом, могли ли когда-то существовать другие нуклеиновые кислоты, помимо РНК или ДНК. Возникла ли жизнь только один раз, или возможно, что она была создана, уничтожена, а затем перезапущена? Некоторые верят в панспермию, при которой микробная жизнь была принесена на Землю через метеориты или кометы. Даже если это правда, это не отвечает на вопрос о том, как возникла та жизнь .
Как работает тектоника плит?
Это может прозвучать удивительно, но теория движения континентальных плит, перестановки континентов и возникновения землетрясений, извержений вулканов и даже образования гор получила широкую поддержку только относительно недавно. Хотя примерно в 1500 году впервые было высказано предположение, что континенты, возможно, когда-то соединялись друг с другом (на самом деле это несложно для любого, кто смотрел на карту), эта идея не получила большого распространения до 1960-х годов, когда гипотеза о море — распространение на дне, когда горные породы втягиваются в мантию Земли, перерабатываются и возвращаются на поверхность в виде магмы, было подтверждено физическими доказательствами.Однако ученые не совсем уверены в том, что движет этим движением или как именно были созданы границы плит. Существует множество теорий, но ни одна из них полностью не затрагивает все аспекты этой деятельности.
Как животные мигрируют?
Многие животные и насекомые мигрируют в течение всего года, чтобы избежать смены сезонных температур и истощающихся ресурсов, которые приходят с ними, или найти себе пару. Некоторые из этих миграций могут достигать тысяч километров в одном направлении, так как же им найти путь туда и обратно год за годом? Разные животные используют разные навигационные инструменты, в том числе те, которые могут подключаться к магнитному полю Земли и использовать себя как компас.Однако ученые до сих пор не знают, как эволюционировала эта черта и как необученные животные точно знают, куда идти сезон за сезоном.
Что такое темная энергия?
Из всех великих загадок науки темная энергия может быть самой загадочной из всех. В то время как темная материя составляет примерно 80% всей массы, темная энергия — это гипотетическая форма энергии, которая, как считается, составляет около 70% всего содержимого Вселенной. Темная энергия считается причиной расширения Вселенной, хотя ее предполагаемые свойства все еще остаются загадкой.Прежде всего, из чего он вообще сделан? Постоянна ли темная энергия или есть колебания по всему пространству? Почему плотность темной энергии соответствует плотности обычной материи? Можно ли согласовать темную энергию с теорией гравитации Эйнштейна, или теория нуждается в переоценке?
10 главных загадок науки 21 века
Последние несколько столетий были довольно хорошими для науки. В 17 веке Исаак Ньютон разрешил древний спор о природе сил и движения своими тремя законами.В 18-м Бен Франклин много разбирался в электричестве. В 19-м Дарвин объяснил разнообразие видов, Максвелл раскрыл физику света, Менделеев определил семейства химических элементов. В 20-м у нас был Эйнштейн, который разбирался во всевозможных вещах, включая гравитацию. Не говоря уже о Ватсоне и Крике, которые расшифровали молекулярные основы генетики и жизни. Что вы еще хотите?
Что ж, 21 веку еще предстоит разгадать множество загадок, а на их разгадку осталось всего 86 лет.Поэтому неплохо было бы занести их в список, чтобы избежать опасности, что все забудут над ними поработать.
На самом деле их намного больше, чем 10, поэтому этот список придется ограничить моими фаворитами. Чтобы выбрать одну из множества возможностей, давайте поиграем в нее.
10. Как возникла жизнь?
Подпишитесь на последние новости от
Science NewsЗаголовки и резюме последних научных новостей статей, доставленных на ваш почтовый ящик
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
: Не похоже, что это должно быть так сложно, но оно по-прежнему не поддается решению. Существует множество предположений, часто связанных со способностью РНК действовать как катализатор и как биожесткий диск для хранения информации. И все время появляются новые открытия о том, как основные строительные блоки жизни могли быть созданы в изначальных условиях или доставлены на Землю из космоса. Я думаю, что этот вопрос в конечном итоге будет иметь какое-то отношение к теории игр, поскольку биомолекулы взаимодействуют конкурентным образом, который можно описать как стратегии, а математика для расчета оптимальных стратегий — вот что такое теория игр.
9. Что представляет собой темная материя?
Прошло около восьми десятилетий с тех пор, как астрономы начали замечать, что в космосе больше тяготения, чем видимой материи, способной производить такие эффекты. Попытки обнаружить якобы экзотические (как, например, неизвестные) разновидности субатомных частиц, ответственных за дополнительную гравитацию, не увенчались успехом. Намеки, обнаруженные в некоторых экспериментах, были исключены другими экспериментами. Я думаю, что в этой головоломке есть недостающий элемент, но, вероятно, это не имеет ничего общего с теорией игр.
8. Какова природа темной энергии, которая движет космическим ускорением?
Если вы думаете, что темная материя расстраивает, попробуйте объяснить темную энергию. Что-то заставляет пространство расширяться со все возрастающей скоростью. Физики думают, что они знают, что это такое — неизменная плотность энергии, присутствующая во всем пространстве, которую Эйнштейн называет «космическим термином», а теперь называют космологической постоянной. Но когда вы подсчитываете, насколько сильной должна быть космологическая постоянная, ответ будет слишком большим на десятки порядков — намного больше, чем разница между размером всей Вселенной по сравнению с протоном.Итак, личность темной энергии остается загадкой; если это космологическая постоянная, то что-то еще серьезно не так с тем, что физики думают, что они знают. И до сих пор теория игр совершенно не помогала.
7. Как измерить доказательства
Этот настолько загадочный, что многие ученые даже не догадываются, что это загадка. Но если бы они остановились, чтобы подумать, они бы поняли, что стандартный способ вывода выводов из экспериментальных данных — вычисление «статистической значимости» — имеет примерно такой же смысл, как переход на четвертый и седьмой этапы, когда вы опускаетесь на 15 с восемью минутами до идти.Один небольшой пример: если вы проводите эксперимент и получаете статистически значимый результат, а затем повторяете его и снова получаете статистически значимый результат, вы можете подумать, что у вас есть более убедительные доказательства, чем провести эксперимент только один раз. Но если бы уровень значимости был немного меньше во второй раз, совокупное «значение P» было бы менее впечатляющим после второго эксперимента, даже если доказательства следует рассматривать как более сильные. Это беспорядок. Теория игр, несомненно, могла бы как-то помочь, возможно, благодаря ее связи с термодинамикой.
6. Гены, рак и удача
Вы, возможно, читали недавно, что большая часть рака вызвана неудачей, как предположительно заключило исследование, опубликованное в Science . (Фактически, исследование пришло к выводу, что неравенство в распространенности рака различных типов во многом объясняется удачей.) Последовала буря протестов, в основном основанных на убеждении, что такое исследование должно быть неправильным, потому что оно «пошлет неверное сообщение» публике. Доказательство нелогичности этого силлогизма следует оставить читателю в качестве упражнения.Другие ответы показали, что эксперты не согласны с тем, как случайные мутации (невезение) соотносятся с наследственностью (вина родителей) плюс образом жизни (ваша вина) и воздействием вредных факторов окружающей среды (чужая вина), вызывающих рак. Разобраться во всем этом и в процессе решения других загадок рака должно быть высокоприоритетной задачей науки 21 века. И да, существует значительное количество исследований, связанных с теорией игр и раком.
5. Есть ли дополнительные измерения пространства?
Я не знаю, почему люди продолжают думать, что это загадка, поскольку я несколько раз отмечал, что никаких дополнительных измерений не существует.Как бы много их ни было, все они абсолютно необходимы. Правильно поставленный вопрос, должен заключаться в том, сколько измерений существует в пространстве? (В этом отношении вы также можете спросить, сколько существует временных измерений, но это может совпадать с п. 4.) Многие физики полагают, что физикам потребуется больше измерений, чем три обычных. (Даже не спрашивайте, говорят ли они о бозонных или фермионных измерениях.) Ключом к пониманию этого вопроса является математика многообразий Калаби-Яу, которые могут сворачиваться миллиардами разных способов, чтобы помешать легкому обнаружению дополнительных измерений. ‘ существование.И это делает действительно трудным выяснить, какая из множества возможностей будет соответствовать вселенной, в которой мы живем (если только не существует какой-то теоремы о фиксированной точке, которая выбрала бы одну из них, например, равновесие по Нэшу в теории игр). В любом случае, любой, кто пытается разгадать эту загадку, должен сначала прочитать «Плоскую страну» Эдвина Эбботта, в которой главный герой, А. Сквер, демонстрирует существование дополнительного измерения и сразу же попадает в тюрьму.
4. Природа времени
Так много загадок, так мало времени, чтобы их разгадать, если только разгадка этой одной не обнаружит некоторых хитрых трюков, с которыми можно поиграть со временем.В основе этого лежит множество загадок, соответствующих почти всем 44 определениям времени в словаре (и это как существительное). Какова природа продолжительности и течения времени — иллюзорна ли она или «реальна» каким-то неуловимым образом? А как насчет направления времени — всегда ли оно идет вперед? Почему? Возможны ли путешествия во времени или сообщения можно отправлять в обратном направлении? (Вперед во времени легко — просто распечатайте этот пост в блоге и прочтите его через год.) Возможно, самая большая загадка заключается в том, связаны ли все эти проблемы со временем между собой или это совершенно отдельные вопросы.Конечно, все было бы проще, если бы время каким-то образом могло быть связано с теорией игр, что могло бы быть, потому что теория игр может быть связана с клеточными автоматами, которые, в свою очередь, могут быть связаны со временем.
3. Квантовая гравитация
Квантовая физика и общая теория относительности (также известная как теория гравитации Эйнштейна), кажется, описывают Вселенную и ее компоненты с поразительной точностью, но при этом они кажутся совершенно несовместимыми друг с другом. Попытки объединить их в целостную единую теорию оказались столь же успешными, как и достижение компромисса в США.С. Конгресс. И все же есть подсказки. В 1930 году Эйнштейн попытался опровергнуть квантовую механику (в частности, принцип неопределенности Гейзенберга), предположив, что часы, прикрепленные к коробке, висящей на шкале, могут измерять как массу фотона, так и точное время, когда он вылетел из коробки. (Гейзенберг сказал, что нельзя одновременно измерять и то, и другое). Но Нильс Бор указал, что время на часах будет неопределенным, потому что по мере того, как ящик двигался вверх в гравитационном поле, теория относительности Эйнштейна требовала изменения времени, которое внесло бы как раз ту степень неопределенности в расчет времени, которую требовал Гейзенберг.Итак, вы можете спросить, как принцип неопределенности узнал об этом эффекте общей теории относительности? Возможно, если бы эксперты поставили вопрос таким образом, они смогли бы разгадать тайну квантовой гравитации. Следующим лучшим вариантом было бы заняться изучением квантовой теории игр, которая еще не получила должного применения в этом отношении.
2. Существует ли где-нибудь разумная жизнь?
Заманчиво исключить «где-нибудь в другом месте», но, учитывая то, что на Земле сходит за интеллект, имеет смысл задаться вопросом, может ли что-то подобное блуждать в каком-то далеком мире.Это кажется вероятным, учитывая, сколько других миров существует. Но для того, чтобы узнать наверняка, вероятно, потребуется получить реальное сообщение. Такие проекты, как SETI, пока безуспешно прислушиваются к подобным сообщениям. Есть два (по крайней мере) возможных объяснения: во-первых, сообщений не было (возможно, пришельцы являются экспертами в теории игр и посчитали, что контактировать с людьми было бы плохой стратегией). Во-вторых, сообщения есть, но никто не знает, как их обнаружить или распознать. Возможно, требуется усиленная проверка в Твиттере, где многочисленные твиты каждый день кажутся наиболее правдоподобными, чтобы быть работой инопланетян.
1. Значение квантовой запутанности
Всевозможные квантовые загадки остаются неудовлетворительно решенными, но, возможно, остальные исчезнут, если возникнет запутанность. Запутанность возникает в системах с широко разделенными частями, имеющими общую историю; измерение одной из частей показывает, что вы обнаружите, измерив ее дальнего родственника. Запутанность — это факт природы, хорошо установленный экспериментально. Это предполагает, что время и пространство не ограничивают квантовые явления, как обычная человеческая деятельность.Среди новейших интригующих аспектов запутанности, которые предстоит изучить, — черные дыры. Кажется, что черные дыры могут быть запутаны, что, по-видимому, эквивалентно их соединению червоточиной. Связанные работы предполагают, что пространство, время и гравитация являются частью обширной сети квантовой запутанности. Поскольку и эволюция сетей, и квантовая запутанность хорошо вписываются в теорию игр, решение всевозможных загадок может сводиться к рассмотрению мира с точки зрения теории игр.Но, возможно, это будет слишком сложно для человеческого мозга — для этого может потребоваться продвинутый искусственный интеллект, который, как предполагает эта статья, можно создать с помощью некоторой версии квантовой теории игр.
Примечание редактора. Читателей может не удивить тот факт, что Том Зигфрид является автором книги по теории игр. Но он говорит, что книга не содержит тех диких домыслов, которые подходят только для сообщений в блогах.
Следуйте за мной в Twitter: @tom_siegfried
Десять самых тревожных научных открытий | Наука
Наука может быть великолепна; он может внести ясность в хаотический мир.Но большие научные открытия по своей природе противоречивы, а иногда и шокируют. Вот десять самых больших угроз нашему душевному спокойствию.
1. Земля не является центром Вселенной.
У нас было более 400 лет, чтобы привыкнуть к этой идее, но она все еще немного тревожит. Любой может ясно увидеть, что Солнце и звезды восходят на востоке, проносятся по небу и заходят на западе; Земля кажется стабильной и неподвижной.Когда Коперник предположил, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца,
… его современники нашли его огромный логический скачок «явно абсурдным», — говорит Оуэн Джинджерич из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Понадобится несколько поколений, чтобы погрузиться в суть. Очень немногие ученые видели в этом реальное описание Вселенной».
Галилей оплакивал идею больше, чем Коперник. Он использовал телескоп, чтобы предоставить доказательства гелиоцентрической теории, и некоторые из его современников были настолько обеспокоены тем, что открыло новое изобретение — кратерами на предположительно идеально сферической луне, других лунах, вращающихся вокруг Юпитера, — что они отказались смотреть сквозь устройство.Однако более опасным, чем пренебрежение здравым смыслом, было неповиновение Галилео католической церкви. Писание говорит, что Солнце вращается вокруг Земли, и Священная служба инквизиции признала Галилея виновным в ереси за то, что он сказал иначе.
2. Микробы нас атакуют.
Антибиотики и вакцины спасли миллионы жизней; Без этих чудес современной медицины многие из нас умерли бы в детстве от полиомиелита, эпидемического паротита или оспы.Но некоторые микробы развиваются быстрее, чем мы можем найти способы борьбы с ними.
Вирус гриппа мутирует так быстро, что прошлогодняя вакцинация обычно оказывается неэффективной против вируса этого года. Больницы заражены устойчивыми к антибиотикам бактериями Staphylococcus , которые могут превратить небольшой порез в инфекцию, опасную для жизни или конечности. И новые болезни продолжают передаваться от животных к людям — лихорадка Эбола от обезьян, атипичная пневмония от замаскированных пальмовых циветт, хантавирус от грызунов, птичий грипп от птиц, свиной грипп от свиней.Даже туберкулез, заболевание, убившее Фредерика Шопена и Генри Дэвида Торо, возвращается, отчасти потому, что некоторые штаммы бактерий развили множественную лекарственную устойчивость. Даже в 21 веке вполне возможно умереть от потребления.
3. В прошлом были массовые вымирания, и сейчас мы, вероятно, находимся в одном из них.
Палеонтологи определили пять моментов в истории Земли, когда по какой-либо причине (главными подозрениями являются столкновение с астероидом, извержения вулканов и атмосферные изменения) массовое вымирание уничтожило многие или большинство видов.
Понятие вымирания заняло некоторое время. Томас Джефферсон увидел кости мастодонта из Кентукки, например, и пришел к выводу, что гигантские животные, должно быть, все еще живут где-то в глубине континента. Он попросил Льюиса и Кларка присмотреть за ними.
Сегодня, по мнению многих биологов, мы переживаем шестое великое вымирание. Мастодонты, возможно, были одними из первых жертв. По мере того как люди перемещались с континента на континент, крупные животные, процветавшие миллионы лет, начали исчезать: мастодонты в Северной Америке, гигантские кенгуру в Австралии, карликовые слоны в Европе.Какой бы ни была причина этой ранней волны вымирания, люди являются движущей силой современного вымирания, охотясь, разрушая среду обитания, внедряя инвазивные виды и непреднамеренно распространяя болезни.
4. Вкусные вещи вредны для вас.
В 1948 году в Фрамингемское исследование сердца было включено более 5000 жителей Фрамингема, штат Массачусетс, для участия в долгосрочном исследовании факторов риска сердечных заболеваний. ( Очень долгое время — в настоящее время в исследовании участвуют внуки первоначальных добровольцев.Это и последующие амбициозные и кропотливые эпидемиологические исследования показали, что риск сердечных заболеваний, инсульта, диабета, некоторых видов рака и других проблем со здоровьем увеличивается в зависимости от дозы при употреблении вкусной еды. Стейк, соленый картофель фри, яйца Бенедикт, пирожные со взбитыми сливками — оказывается, они убийцы. Конечно, некоторые вкусные вещи полезны — черника, снежный горошек, орехи и, может быть, даже (о, пожалуйста) красное вино. Но в целом вкусовые предпочтения людей эволюционировали во времена дефицита, когда нашим предкам-охотникам-собирателям было разумно наедаться как можно большим количеством соли, жира и сахара.В век пирогов хозяйки и малоподвижного образа жизни эта тяга не так адаптивна.
5. E = mc²
Знаменитое уравнение Эйнштейна, безусловно, является одним из самых блестящих и красивых научных открытий, но также и одним из самых тревожных. Мощность, объясняемая уравнением, на самом деле зависит от c², или скорости света (186 282 мили в секунду), умноженной на саму себя, что равняется 34 700 983 524. Когда это ваш множитель, вам не нужна большая масса — немного плутония — достаточно, чтобы создать достаточно энергии, чтобы разрушить город.
6. Ваш разум не принадлежит вам.
Фрейд мог ошибаться в деталях, но одна из его основных идей — что многие наши поступки, убеждения и эмоции определяются факторами, о которых мы не подозреваем, — оказывается верной. Если вы настроены счастливым, оптимистичным и амбициозным настроением, проверьте погоду. Солнечные дни делают людей счастливее и полезнее. Во время дегустации вы, скорее всего, предпочтете первый пробный образец, даже если все образцы идентичны.Чем чаще вы видите человека или предмет, тем больше он вам понравится. Решения о спаривании частично основываются на запахе. У нас масса когнитивных недостатков: мы берем несколько анекдотов и делаем неверные обобщения, мы неверно интерпретируем информацию, чтобы поддержать наши предубеждения, и нас легко отвлекают или склоняют к делу не относящиеся к делу детали. А то, что мы считаем воспоминаниями, — это просто истории, которые мы рассказываем себе заново каждый раз, когда вспоминаем какое-то событие. Это верно даже для воспоминаний о вспышках, которые кажутся выжженными в мозгу:
Как и миллионы людей, [нейробиолог Карим] Надер хранит яркие эмоциональные воспоминания об атаках 11 сентября 2001 года и их последствиях.Но как специалист по памяти и, в частности, по пластичности памяти, он знает, что лучше не доверять своим воспоминаниям … Какими бы ясными и подробными ни казались эти воспоминания, психологи находят их на удивление неточными.
7. Мы все обезьяны.
Это вроде сдувания, не так ли? Теория Дарвина об эволюции путем естественного отбора может быть вдохновляющей: возможно, вы восхищаетесь необъятностью геологического времени или восхищаетесь разнообразием земных существ.Способность ценить и понимать природу — это то, что должно делать нас особенными, но вместо этого она позволила нам понять, что мы — всего лишь недавняя вариация строения тела приматов. У нас может быть больше возможностей для абстрактного мышления, чем у шимпанзе, но мы слабее горилл, менее проворны в кронах деревьев, чем орангутанги, и более вспыльчивы, чем бонобо.
Чарльз Дарвин начал свою жизнь как креационист и только постепенно осознал важность изменений, которые он наблюдал во время своих путешествий на борту Beagle .Последние 151 год, с тех пор как был опубликован О происхождении видов , люди спорили об эволюции. Наши обезьяньи предки противоречат мифам о сотворении каждой культуры и не отличаются особой интуицией, но все, что мы узнали с тех пор — в биологии, геологии, генетике, палеонтологии, даже в химии и физике, — подтверждает его великую проницательность.
8. На протяжении всей истории и во всем мире культуры совершали ритуальные человеческие жертвоприношения.
Допустим, вы собираетесь умереть и собираете припасы для загробной жизни.Что брать? Пару монет перевозчику? Может быть, цветы или сувениры любимых? Если бы вы были древнеегипетским фараоном, ваших слуг закалывали и хоронили рядом с вашей гробницей. В Китае наложниц приносили в жертву, чтобы они были вечными спутниками; некоторые индийские секты требовали человеческих жертв. Ацтеки вырезали десятки тысяч человек, чтобы открыть Великую пирамиду Теночтитлана; после священных игр майя с мячом проигравшую команду иногда приносили в жертву.
Когда дело доходит до этого ужасного обычая, трудно отличить факты от вымысла.Ритуальные жертвоприношения описаны в Библии, греческой мифологии и скандинавских сагах, и римляне обвиняли многих из завоеванных ими людей в участии в ритуальных жертвоприношениях, но доказательств мало. Недавнее скопление археологических находок со всего мира показывает, что люди на удивление часто ритуально убивали — а иногда и съедали — других людей.
9. Мы уже изменили климат до конца этого столетия.
Механика изменения климата не такая сложная: мы сжигаем ископаемое топливо; побочным продуктом этого горения является углекислый газ; он попадает в атмосферу и улавливает тепло, нагревая поверхность планеты.Последствия уже очевидны: ледники тают быстрее, чем когда-либо, цветы цветут раньше (просто спросите Генри Дэвида Торо), а растения и животные перемещаются на более экстремальные широты и высоты, чтобы сохранять прохладу.
Еще более тревожным является тот факт, что углекислый газ задерживается в атмосфере на сотни лет. Мы только начали замечать последствия изменения климата, вызванного деятельностью человека, и прогнозы относительно того, что должно произойти, варьируются от ужасных до катастрофических.
10.Вселенная состоит из вещей, которые мы даже не можем себе представить.
Все, о чем вы, вероятно, думаете, когда думаете о Вселенной — планеты, звезды, галактики, черные дыры, пыль — составляет всего 4 процента всего, что там есть. Остальное бывает двух видов «темного» или неизвестного вещества: темная материя, составляющая 23 процента Вселенной, и темная энергия, колоссальные 73 процента:
У ученых есть некоторые идеи о том, что может быть темной материей — экзотическими и все еще гипотетическими частицами, — но они вряд ли имеют представление о темной энергии.… Космолог из Чикагского университета Майкл С. Тернер называет темную энергию «самой глубокой загадкой во всей науке».
Попытка решить эту проблему мобилизовала поколение астрономов на переосмысление физики и космологии, чтобы конкурировать и, возможно, превзойти революцию, которую Галилей совершил осенним вечером в Падуе. … [Темная энергия] вдохновила нас спросить, как будто впервые: что это за космос, который мы называем домом?
Но астрономы знают, что благодаря этим темным частям Вселенная расширяется.И не только расширяться, но расширяться все быстрее и быстрее. В конце концов, все во Вселенной будет отдаляться все дальше и дальше друг от друга, пока Вселенная не станет однородно холодной и пустынной. Мир закончится хныканьем.
8 Тайн современной астрономии, которые ученые до сих пор не могут объяснить
Обширность космоса и загадочная природа космических объектов, которые занимают его, дают астрономам немало материала для размышлений.
Чтобы раскрыть некоторые из самых непреходящих загадок в области астрономии, журнал Science обратился за помощью к научным писателям и членам Совета редакторов, чтобы выбрать восемь загадочных вопросов, которые задают сегодня ведущие астрономы.
Как пишет Роберт Кунц, заместитель редактора новостей журнала Science, во введении к серии, участники решили, что «истинные тайны должны иметь стойкость», а не быть вопросами, которые могут быть разрешены исследованиями в ближайшем будущем. Фактически, хотя некоторые из обсуждаемых тем могут быть однажды решены с помощью астрономических наблюдений, другие могут никогда не быть решены, добавил он.
В произвольном порядке, вот восемь из наиболее убедительных загадок астрономии, представленных журналом Science:
Скопление галактик Abell 1689 известно тем, как оно искривляет свет в результате явления, называемого гравитационным линзированием.Изучение скопления раскрыло секреты того, как темная энергия формирует Вселенную. (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, Э. Джулло (JPL / LAM), П. Натараджан (Йель) и Дж. П. Кнейб (LAM))Что такое темная энергия?
В 1920-х годах астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная не статична, а скорее расширяется. В 1998 году космический телескоп Хаббла, названный в честь астронома, изучил далекие сверхновые звезды и обнаружил, что в давние времена Вселенная расширялась медленнее, чем темпы ее расширения сегодня.
Это новаторское открытие озадачило ученых, долгое время считавших, что гравитация материи постепенно замедлит расширение Вселенной или даже заставит ее сжиматься. Объяснения ускоренного расширения Вселенной привели к причудливой и горячо обсуждаемой концепции темной энергии, которая считается загадочной силой, разрывающей космос со все возрастающей скоростью.
Хотя считается, что темная энергия составляет примерно 73 процента Вселенной, сила остается неуловимой и еще не обнаружена напрямую.
«Темная энергия может никогда не раскрыть свою природу», — писал научный сотрудник Адриан Чо. «Тем не менее, ученые сохраняют оптимизм в отношении того, что природа будет сотрудничать и что они смогут определить происхождение темной энергии».
Изображение галактик в естественных цветах было получено с помощью космического телескопа Хаббла НАСА и телескопа Канада-Франция-Гавайи на Гавайях. (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, CFHT, CXO, M.J. Jee (Калифорнийский университет, Дэвис) и А. Махдави (Государственный университет Сан-Франциско))Насколько горячая темная материя?
В 1960-х и 1970-х годах астрономы выдвинули гипотезу, что во Вселенной может быть больше массы, чем видимая.Вера Рубин, астроном из Института Карнеги в Вашингтоне, изучала скорости звезд в различных местах галактик. [10 самых странных вещей в космосе]
Рубин заметил, что практически не было разницы в скоростях звезд в центре галактики по сравнению с теми, что расположены дальше. Эти результаты, казалось, противоречили основам ньютоновской физики, которая подразумевает, что звезды на окраинах галактики будут вращаться медленнее.
Астрономы объяснили это любопытное явление невидимой массой, которая стала известна как темная материя.Несмотря на то, что это не видно, темная материя имеет массу, поэтому исследователи делают вывод о ее присутствии на основе гравитационного притяжения, которое она оказывает на обычную материю.
Считается, что темная материя составляет около 23 процентов Вселенной, в то время как только 4 процента Вселенной состоит из обычной материи, которая включает звезды, планеты и людей.
«Ученые до сих пор не знают, что такое темная материя, но это может скоро измениться», — написал Чо. «Через несколько лет физики смогут обнаруживать частицы этого вещества.
Но хотя астрономы вскоре смогут обнаруживать частицы темной материи, некоторые свойства материала остаются неизвестными.
«В частности, исследования коротких« карликовых галактик »могут проверить, является ли темная материя ледяной, как предполагает стандартная теория. «или немного теплее — по сути, вопрос о том, насколько массивны частицы темной материи», — пояснил Чо.
Ученые использовали рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА и XMM-Newton ЕКА для обнаружения огромного резервуара газа, лежащего вдоль стены. образная структура галактик на расстоянии около 400 миллионов световых лет от Земли.В слепке этого художника крупным планом запечатлена так называемая Стена Скульптора. Это открытие является самым убедительным доказательством того, что «пропавшее вещество» в соседней Вселенной находится в огромной паутине горячего диффузного газа. (Изображение предоставлено: Spectrum: NASA / CXC / Калифорнийский университет в Ирвине / T. Fang. Иллюстрация: CXC / M. Weiss)Где пропавшие барионы?
Если темная энергия и темная материя вместе составляют примерно 95 процентов Вселенной, обычная материя составляет около 5 процентов Вселенной.Однако более половины этого обычного дела отсутствует.
Эта так называемая барионная материя состоит из таких частиц, как протоны и электроны, которые составляют большую часть массы видимого вещества во Вселенной.
«Однако, когда астрономы считают барионы от ранней Вселенной до наших дней, число таинственным образом падает, как если бы барионы неуклонно исчезали на протяжении всей космической истории», — писал Юдхиджит Бхаттачарджи, штатный автор журнала Science.
Согласно Бхаттачарджи, астрофизики подозревают, что недостающая барионная материя может существовать между галактиками в виде материала, известного как теплая-горячая межгалактическая среда, или WHIM.
Обнаружение недостающих барионов во Вселенной продолжает оставаться приоритетом в области астрономии, потому что эти наблюдения должны помочь исследователям понять, как космическая структура и галактики эволюционировали с течением времени.
Левая сторона: изображение ударной волны, созданной лазером. Более яркие цвета соответствуют областям с более высокой плотностью или температурой (т. Е. Ударам). Правая часть: моделирование коллапсирующей ударной волны, возникающей во время догалактической фазы. (Изображение предоставлено А.Равасио (LULI), А. Пелка (LULI), Дж. Мейнеке (Оксфорд) и К. Мерфи (Оксфорд) / Ф. Миниати (ETH). )Как взрываются звезды?
Когда у массивной звезды заканчивается топливо и она умирает, она вызывает эффектный взрыв, называемый сверхновой, которая на короткое время может светить ярче, чем вся галактика.
На протяжении многих лет ученые изучали сверхновые звезды и воссоздали их, используя сложные компьютерные модели, но то, как происходят эти гигантские взрывы, остается непреходящей астрономической загадкой.[Галерея: Взрывы сверхновых]
«В последние годы достижения в области суперкомпьютеров позволили астрономам моделировать внутренние условия звезд с возрастающей степенью сложности, помогая им лучше понять механику звездных взрывов», — написал Бхаттачарджи. «Тем не менее, многие детали того, что происходит внутри звезды и приводит к взрыву, а также то, как этот взрыв разворачивается, остаются загадкой».
Отпечаток этого художника показывает галактики в период менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, когда Вселенная все еще была частично заполнена водородным туманом, поглощавшим ультрафиолетовый свет.(Изображение предоставлено: ESO / M. Kornmesser)Что повторно ионизировало Вселенную?
Широко принятая теория происхождения и эволюции Вселенной — это модель Большого взрыва, которая утверждает, что космос возник как невероятно горячая и плотная точка примерно 13,7 миллиарда лет назад.
Динамическая фаза в истории ранней Вселенной, примерно 13 миллиардов лет назад, известна как эпоха реионизации. В этот период туман газообразного водорода в ранней Вселенной рассеялся и впервые стал прозрачным для ультрафиолетового света.
«Примерно через 400 000 лет после Большого взрыва протоны и электроны достаточно остыли, чтобы их взаимное притяжение сблизило их в атомы нейтрального водорода», — заявил научный писатель Эдвин Картлидж. «Внезапно фотоны, которые раньше рассеивались на электронах, могли свободно перемещаться по Вселенной». [Большой взрыв к настоящему моменту за 10 простых шагов]
Несколько сотен миллионов лет спустя электроны снова были оторваны от атомов.
«На этот раз, однако, расширение Вселенной рассеяло протоны и электроны настолько, что новые источники энергии не позволили им рекомбинировать.«Суп из частиц» был также достаточно разбавлен, чтобы большинство фотонов могло беспрепятственно проходить через него. В результате большая часть вещества Вселенной превратилась в пропускающую свет ионизированную плазму, которая остается сегодня ».
Мало что известно о космических лучах сверхвысокой энергии, которые регулярно проникают в атмосферу. Недавние результаты IceCube ставят под сомнение одну из проблем ведущие теории, что они происходят из-за гамма-всплесков. (Изображение предоставлено NSF / J. Yang)Какой источник самых энергичных космических лучей?
столетие, исследуя происхождение этих энергичных частиц.
Космические лучи — это заряженные субатомные частицы, в основном протоны, электроны и заряженные ядра основных элементов, которые втекают в нашу солнечную систему из глубины космоса. Когда космические лучи попадают в Солнечную систему из других частей Галактики, их пути искривляются магнитными полями Солнца и Земли.
Сильнейшие космические лучи необычайно мощны, их энергия до 100 миллионов раз превышает энергию частиц искусственных коллайдеров. Тем не менее, происхождение этих странных частиц остается загадкой.
«После столетия исследований космических лучей наиболее энергичные посетители из космоса остаются упрямо загадочными и, похоже, намерены хранить свои секреты на долгие годы», — написал Дэниел Клери, заместитель редактора новостей в Science.
Почему солнечная система такая странная?
По мере того как астрономы и космические обсерватории открывают инопланетные планеты вокруг других звезд, исследователи стремились понять уникальные характеристики нашей Солнечной системы.
Например, хотя четыре самых внутренних планеты сильно различаются, они имеют твердые внешние оболочки и металлические ядра.Четыре самые удаленные планеты сильно различаются, и каждая обладает своими собственными отличительными чертами. Ученые изучали процесс формирования планет в надежде понять, как возникла наша солнечная система, но ответы были непростыми.
«Однако над всеми попытками объяснить планетарное разнообразие нависает пугающий призрак случайности», — писал Ричард Керр, штатный автор журнала Science. «Компьютерное моделирование показывает, что хаос летящих планетезималей в нашей все еще формирующейся планетной системе мог так же легко привести к появлению трех или пяти планет земной группы вместо четырех.«
Но поиск инопланетных миров может помочь ученым, надеющимся получить представление о планетах ближе к дому.
« Помощь могут прийти от планет, вращающихся вокруг других звезд », — писал Керр.« Поскольку охотники за экзопланетами выходят за рамки исключительно планет, собирающих марки. по орбите и массе им придется учитывать гораздо большее количество планетарных исходов, помимо того, что может предложить наш местный район. Возможно, закономерности возникнут из зарождающегося разнообразия ».
Гигантский шлейф ионизированного газа, называемого плазмой (справа), прыгает от Солнца из солнечного пятна 1283 на этой фотографии, сделанной Обсерваторией солнечной динамики НАСА.Это пятно вызвало четыре солнечные вспышки и три корональных выброса массы с 6 по 8 сентября 2011 г. (Изображение предоставлено NASA / SDO / AIA)Почему корона Солнца такая горячая?
Сверхгорячая внешняя атмосфера Солнца называется короной, и обычно она нагревается до температур от 900 000 градусов по Фаренгейту (500 000 градусов по Цельсию) до 10,8 миллионов градусов по Фаренгейту (6 миллионов градусов по Цельсию).
«[F] или большую часть века солнечные физики были озадачены способностью Солнца разогревать свою корону, окружающий тонкий венец света, который появляется из-за яркого света во время полного солнечного затмения», — сказал Керр.
Астрономы сузили круг виновников до энергии под видимой поверхностью и процессов в магнитном поле Солнца. Но детальная механика нагрева короны в настоящее время неизвестна.
«То, как магнитное поле переносит энергию, является предметом споров, а то, как энергия накапливается, когда достигает короны, еще более загадочно», — написал Керр.
Полный отчет Science о величайших загадках современной астрономии можно найти здесь: http: // www.sciencemag.org/site/special/astro2012/index.xhtml
Следите за последними новостями космической науки и исследований на SPACE.com в Twitter @Spacedotcom и Facebook .
.