10 измерений реальности: просто и понятно о теории струн

Считаем от трёх до десяти

Самая большая проблема у теоретических физиков — как объединить все фундаментальные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное) в единую теорию. Теория суперструн как раз претендует на роль Теории Всего.

Но оказалось, что самое удобное количество измерений, необходимое для работы этой теории — целых десять (девять из которых — пространственные, и одно — временное)! Если измерений больше или меньше, математические уравнения дают иррациональные результаты, уходящие в бесконечность — сингулярность.

Следующий этап развития теории суперструн — М-теория — насчитала уже одиннадцать размерностей. А ещё один её вариант — F-теория — все двенадцать. И это вовсе не усложнение. F-теория описывает 12-мерное пространство более простыми уравнениями, чем М-теория — 11-мерное.

7 крупнейших нерешенных загадок науки

За последние два столетия наука ответила на множество вопросов о природе и законах, которым она подчиняется. Мы смогли исследовать галактики и атомы, составляющие материю. Мы построили машины, которые могут считать и решать проблемы, неподвластные решению силами человека. Мы решили вековые математические задачи и создали теории, которые дали математике новые проблемы. Эта статья не об этих достижениях. Эта статья о проблемах в науке, которые по-прежнему заставляют ученых искать и задумчиво чесать головы в надежде, что когда-нибудь эти вопросы приведут к возгласу «Эврика!».

Турбулентность

Версия: Как погибали динозавры.

65 миллионов лет назад астероид «Небесный молот», официальное название которого по месту нахождения – «Чиксулуб», нанёс удар по Земле, вызвав глобальную экологическую катастрофу, и вырвал из истории планеты страницу под названием «Динозавры». Сегодня последние научные данные позволяют с большой вероятностью составить протокол того «судного дня». Гибель пришла без предупреждения, буквально свалившись на голову с ясного неба...

Колоссальный каменный обломок размером в десять километров в поперечнике пришёл из ледяной глубины космоса. Со скоростью 150 тысяч километров в час он вырвался из астероидного пояса между Марсом и Юпитером, где миллиарды лет мирно двигался по эллиптической орбите вокруг Солнца. При пересечении астероидом орбиты голубой планеты, находившейся в тот момент в роковой близости, он был захвачен её гравитационным полем, затормозился и изменил траекторию...

Солнечный ветер вылизывал и округлял поверхность гигантского камня с прикипевшей в долгих путешествиях космической пылью и замёрзшими газами. Испаряясь, они тянулись длинным шлейфом, и теперь пришелец уже даже днём был виден на небосводе, застыв там безобидной светящейся запятой. Однако, ускоренный притяжением планеты, последние 400 тысяч километров он проглотил в одно мгновение. От более мелких гостей Землю надёжно хранила плотная влажная атмосфера, где они порой сгорали, порой дробились в мелкий метеоритный дождь, не успев нанести большого ущерба. Но для астероида такого размера было всё равно, есть ли атмосферная защита...

Отработал на 5+ Главный космический телескоп отмечает юбилей

Имя «Хаббла» стало нарицательным для телескопа. Далеко не каждый может вспомнить, чем занимаются «Спитцер» или «Кеплер», но «Хаббл» знают все. Его фотографии перекочевали на логотипы браузеров, обложки музыкальных альбомов и принты на одежде. Это тот редкий случай, когда исключительная известность полностью соответствует научной значимости: данные телескопа позволили сделать открытия самого фундаментального, космологического уровня. Однако, если начинать вспоминать историю «Хаббла», очень быстро становится понятно, что всего этого могло бы и не быть, если бы не свернутая сейчас программа космических шаттлов.

Герман Оберт (Фотография: Wikimedia commons)

 Первое предложение о выводе телескопа в космос было сделано австрийским пионером ракетостроения Германом Обертом в далеком 1923 году, когда его реализация выходила за пределы возможностей человечества. Второй раз призыв расположить телескоп в космосе прозвучал в 1946 году – том самом, когда американцы только-толькосфотографировали Землю из космоса с борта трофейной «Фау-2». Тогда аргументы астрофизика Лаймана Спитцера, приведенные им в работе «Астрономические преимущества внеземной обсерватории», были констатацией очевидных фактов: земная атмосфера турбулентна, что раз в 10 снижает разрешение наземных телескопов, к тому же она почти полностью поглощает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, не давая астрономии развиваться за пределами видимого диапазона. В 1962 году его выводы были подтверждены малыми британскими и американскими космическими УФ-телескопами.

Спитцер оказался настолько впечатлен преимуществами будущего космического телескопа, что десятилетиями пропагандировал запуск такой программы. И в 1965 возглавил комитет Национальной академии наук США, который должен был определить основные задачи для такого инструмента. 

Упорство ученого дало свои плоды — в 1968 году NASA инициировало проект Большого орбитального телескопа с трехметровым зеркалом и возможностью наблюдений как в видимом, так и в УФ и ИК-диапазонах. Увы, объяснить Конгрессу необходимость расходов, равных стоимости 20 наземных пятиметровых телескопов, оказалось очень сложно. В 1974 году программу прикрыли и астрономическому сообществу пришлось буквально осаждать конгрессменов, лично встречаясь с ними, и агитировать за программу. Наконец, через три года Конгресс утвердил ее — с вдвое урезанным бюджетом.

Четыре способа преодолеть вселенское ограничение скорости

Когда Альберт Эйнштейн впервые установил, что свет движется с одинаковой скоростью по нашей Вселенной, он, по сути, установил ограничение скорости на 299 792 458 метров в секунду. Но это не конец. На самом деле это только начало. До Эйнштейна масса — атомы, из которых вы, я и все вокруг состоим — и энергия рассматривались как отдельные величины. Но в 1905 году Эйнштейн навсегда изменил способ физического восприятия Вселенной.

Специальная теория относительности связала массу и энергию вместе в простом, но фундаментальном уравнении E=mc^2. Это маленькое уравнение означает, что никакая масса не может двигаться так же быстро, как свет, или быстрее.

ЗВЕЗДНЫЙ ДЕСАНТ: ТОП-10 ИНТЕРЕСНЫХ ФАКТОВ О ЛУНЕ

21 июля 1969 года человек впервые ступил на поверхность Луны. В честь такого события Техносайдер собрал самые необычные факты о нашем спутнике и лунной программе.

Луна – единственный спутник Земли и первое (а также единственное) небесное тело, посещенное человеком на данный момент. Луна была спутницей нашей планеты на протяжении всего развития цивилизации и прочно вошла в религии и культуры большинства народов мира.

Смотрите инфографик (изображение кликабельно):

100 лучших фотографий года!

Журнал Twisted Sifter подвел итоги года и выбрал лучшие фотографии про бесценные мгновения нашей жизни.

Наш мир невероятно прекрасен, а фотографы со всего мира не устают напоминать нам об этом. Самые вдохновляющие кадры публикует нас своих страницах известный журнал Twisted Sifter, который подвел итоги всего 2013 года и выбрал лучшие фотографии.

AdMe.ru представляет полную подборку действительно впечатляющих и достойных внимания снимков.

100. Зеркальная комната

Марис Хатчинсон

99. Зеленая миля

Сергей

98. Предложение руки и сердца

Парень делает предложение девушке около Rockefeller Center в Нью-Йорке.
Снято 18 декабря 2013.

97. Замерзший поток воды

96. Тень

Хроника экспедиции МКС-36 (42 фото)

В сентябре подошла к концу 36-я долговременная экспедиция Международной космической станции. Начало миссии было положено в мае 2013 года с момента отстыковки космического корабля Союз ТМА-07М. Она продолжалась 166 дней. За время работы на орбите командир Павел Виноградов, а также бортинженеры Александр Мисуркин, Кристофер Кэссиди, Фёдор Юрчихин, Карен Найберг и Лука Пармитано приняли несколько грузовых кораблей, провели серию экспериментов (включая тесты робота-андроида Robonaut 2 и свободно парящих спутников SPHERES), сделали сотни фотографий. Юрчихин, Найберг и Пармитано остались на МКС в составе следующей долговременной экспедиции. Совсем скоро к ним должны присоединиться россияне Олег Котов, Сергей Рязанский и американец Майкл Хопкинс.

Казахстан. Байконур. 29 мая. Фотографы снимают запуск ракеты-носителя Союз-ФГ, послужившего началом экспедиции МКС-36. (AP Photo/Mikhail Metzel)

Казахстан. Байконур. 27 мая. Американка Карен Найберг, россиянин Фёдор Юрчихин и итальянец Лука Пармитано на пресс-конференции за пару дней до старта. (AP Photo/Mikhail Metzel)

Россия. Звёздный городок, Москва. 30 апреля. Российский космонавт Фёдор Юрчихин внутри макета космического корабля Союз ТМА накануне предполётного экзамена. (Yuri Kadobnov/AFP/Getty Images)

Хаббл сфотографував загибель сонцеподібної зірки

Хаббл сфотографував загибель аналога Сонця

АР

Телескоп Хаббл сфотографував водневу зірку Кемпбелла у сузір'ї Лебедя, яка перебуває на завершальному етапі своєї еволюції, повідомляє NASA.

Згідно із сучасними науковими теоріями, з виснаженням запасів термоядерного палива Сонце сильно розшириться і поглине найближчі планети (у тому числі і Землю).

Відбудеться це приблизно через п'ять мільярдів років. Велика частина речовини зірки буде викинута в навколишній простір, а ядро перетвориться на білого карлика.

Вчені склали найбільший каталог галактик у Всесвіті

Створено найбільший каталог галактик

NASA

Вчені, які очолюють проект Galaxy Zoo, склали каталог, який включає понад 300 тисяч галактик, класифікованих за будовою, силами добровольців з усього світу.

"У цьому каталозі нам вперше вдалося зібрати таку кількість інформації про популяції галактик. Люди зі всього світу вже починають досліджувати ці дані, щоб уточнити уявлення про типи галактик" , - розповів Кайл Вілет з університету Міннесоти в Міннеаполісі (США).

Проект тривав з лютого 2009 року по квітень 2010 року. У ньому взяли участь понад 83 тисячі добровольців, які проглядали знімки з телескопа обсерваторії Апачі-пойнт у Нью-Мексико. Вони описували будови галактик, в тому числі наявність спіральних рукавів і перемичок ядра.

Учасникам проекту Galaxy Zoo вдалося класифікувати понад 300 тисяч найбільш яскравих і великих галактик.

NASA