Чем пахнет космос?

Космос пахнет, утверждают космонавты. И хотя вряд ли кому-нибудь из нас посчастливится узнать, какой же запах там витает, космонавты, которые выходили в открытый космос и возвращались в пределы космической станции, утверждали что на их костюме оставался необычный запах, который можно описать как запах "горячего металла" или "подрумяненного стейка".

Космонавты НАСА заявляют, что запах космоса довольно трудно описать. Так некоторые описывают его, как "довольно приятный сладкий металлический аромат", "отчетливый запах озона" с "сернистым" оттенком или запах "пороха". Недавние исследования также показали, что огромное облако космической пыли, которое находится в центре нашей галактики, состоит из этилформиата, который придает лесной малине характерный запах и вкус. Это говорит о том, что, возможно, глубокий космос пахнет, как "летний фруктовый коктейль".

Что придает космосу запах? Ученые предполагают, что вероятно то, что чувствуют космонавты – это класс молекул, называемых полициклические ароматические углеводороды. Эти соединения формируются во время горения и во время смерти звезд. Их можно обнаружить и на Земле, как например, на беконе или колбасе, и они считаются канцерогенными.

Исследователи хотят воссоздать запах космоса в целях подготовки космонавтов, чтобы помочь им адаптироваться к внеатмосферным запахам. Как утверждают ученые, в будущем при наличии нужной информации можно будет создать в лаборатории запах Луны, Марса, Меркурия и других мест во Вселенной. Стив Пирс (Steve Pearce) химик НАСА, занимающийся запахами, недавно воссоздал аромат, напоминающий космическую станцию МИР.

"Представьте себе запах потных ног и спертого запаха тела, смешайте его с запахом жидкости для снятия лака и бензина и вы получите очень похожий запах к тому, что есть на самом деле", - объяснил он.

September 12, 2018by @kosmostime
2
0

Кто рисует круги на полях?

Геоглифы — нанесенные на поверхность земли рисунки большого размера, которые видны с высоты. К геоглифам относятся круги на полях, создание которых чаще всего приписывают инопланетянам, а также другие древние рисунки, находящиеся, в частности, в пустыне Наска

Кто рисует круги на полях?

Люди

Зачем людям это делать?

По разным причинам. Геоглифы кто-то делает как подтверждение существования инопланетян, кто-то, чтобы посмеяться с уфологов, а кто-то просто для развлечения и потому, что может.

Обычно круги появляются ночью. Как может человек сделать геометрически правильный рисунок на большом поле ночью?


Круги – при помощи воткнутой в землю палки в центре с привязанной к ней ниткой нужной длины отмечается окружность требуемого размера, а затем растения внутри нее приминаются. В книге Носова «Незнайка в Солнечном городе» по похожему принципу работали машины Циркулина и Планетарка. Другие узоры делаются так же при помощи рулетки, нитки и элементарных знаний геометрии. Все используемые вспомогательные материалы в конце убираются. Очень познавательное видео о том, как создавать огромные узоры на полях ночью и не оставляя следов:

Кроме вытаптывания, можно например обработать свежезасеянное поле огромной дозой аммиачной селитры в нужных местах, колосья там начнут расти более тяжелыми и тонкими и при серьезном ветре полягут, образовав нужный узор.

На самом деле круги создаются инопланетянами, чтобы передать зашифрованные послания

Давайте проведем мысленный эксперимент. Допустим, что люди развили технологии до уровня, позволяющего быстро перемещаться между звездами, и обнаружили планету с разумными существами, с которыми хотят установить контакт или передать какие-то сведения. То, что существа разумные, определить просто – они строят дома, дороги, самолеты и летают в космос. Ведут интенсивный радиообмен и освоили атомную энергию. Вот какой логикой надо руководствоваться, чтобы начать рисовать круги на полях инопланетянам, а не придумать более удобного и умного способа передачи информации?

Есть множество свидетельств очевидцев, которые видели огни/летающие тарелки/зеленых человечков над полями как раз перед появлением там кругов


Всегда находятся люди, желающие прославиться любым способом. Если доверять свидетельствам таких людей, то доверять ли сообщению британцев Дугласа Бауэра и Дэвида Чорли, которые заявили, что с 1978 года рисуют круги на полях и к 1991 году нарисовали около 250 кругов? (Подсказка: нет достоверных доказательств существования инопланетян, зато в видео, которые я оставлю ниже вы можете увидеть достоверные доказательства того, что человек вполне способен создавать круги на полях без помощи всякой паранормальщины).

Еще один аргумент против «очевидцев» — в 2001 году журналисты газеты «Комсомольская правда» создали тайно круг на поле, который приглашенные уфологи однозначно определили как созданный внеземной цивилизацией, а также нашлись очевидцы, которые слышали звуки и видели свет ночью перед появлением круга.

И, наконец, жители деревни Спасс-Вилки не могли слышать никаких громогласных звуков и видеть загадочного свечения в районе появления круга. Работавший мотоблок шумел несильно и фарами не был оснащен. Все остальное — правда. Зачем был нужен подобный розыгрыш? Просто мы не хотели открывать карты сразу, а действовали по обычной схеме, принятой в СМИ при освещении подобных феноменов. Думаем, теперь вполне ясна цена свидетельств «очевидцев» («…тут оно как загромыхает и всей темной массой — прям на поле, я аж бутылку из рук выронил… А утром гляжу — круг. Девки разинув рот с косами стоят. И — тишина…»).

https://www.crimea.kp.ru/daily/22623/11849/

А что насчет рисунков в пустыне Наска?

Любопытные рисунки. Созданы скорее всего цивилизацией Наска, которая населяла плато Наска до 2 столетия нашей эры. Многие древние цивилизации во время своего процветания делали всякие штуки с размахом – египетские пирамиды, сады Семирамиды, римские акведуки, Колосс Родосский, Стоунхендж, истуканы острова Пасхи – кто во что горазд. Представители культуры Наска упражнялись в создании огромных рисунков, которые, скорее всего, имели ритуальное предназначение.


Каким образом можно нарисовать огромный рисунок с большой точностью, не имея возможности увидеть его из высоты?

Довольно просто. Утром или вечером, когда солнце уже довольно низко, забиваем в место, где будет край рисунка, ровный кол. Там, где кончается его тень, вбиваем следующий, и так до тех пор, пока солнце не сместится и тени кольев перестанут образовывать прямую линию. На следующий день алгоритм тот же и так до тех пор, пока не будет очерчена по краю и поделена на квадраты вся территория будущего рисунка. Потом главный специалист по рисованию делает рисунок в более удобном для человека размере, делит его на такое же количество квадратов, а затем по квадратам этот рисунок уже переносится на большой масштаб. Это подтверждают как найденные исследователями колья, которыми отмечали границы некоторых рисунков, так и уменьшенные копии больших рисунков, использовавшиеся в качестве эскизов.

Могут ли некоторые узоры на полях быть следствием природных явлений?

Возможно, да. Прошедший через большое поле смерч теоретически может поломать или погнуть часть растений, чтобы получился причудливый узор, но вряд ли он будет геометрически правильным. Также нет достоверной информации о том, что узор появился из-за обычной или шаровой молнии, урагана, падения метеорита и прочих природных явлений.

Пару видео-разоблачений кругов на полях:

September 4, 2018by @kosmostime
1 607
0

Что будет, если упасть в черную дыру?


Наверняка вы полагаете, что если упадете в черную дыру, то вас ждет мгновенная смерть. Но в действительности, как полагают физики, ваша судьба будет куда более странной. В будущем такое может произойти с кем угодно. Может, вы пытаетесь найти новую обитаемую планету для человеческой расы или просто уснули в долгом пути. Что будет, если вы упадете в черную дыру? Можно было бы ожидать, что вас перемелет или разорвет. Но все не так.

В момент, когда вы входите в черную дыру, реальность будет разделена на две части. В одной вы будете немедленно уничтожены, а в другой погрузитесь в черную дыру совершенно невредимым.

Черная дыра — это место, в котором известные нам законы физики не работают. Эйнштейн учил нас, что гравитация искривляет само пространство, деформирует его. Поэтому если взять достаточно плотный объект, пространство-время может стать настолько кривым, что завернется само в себя, проделав отверстие в самой ткани реальности.

Массивная звезда, которая исчерпала топливо, может обеспечить чрезвычайную плотность, необходимую для создания этого деформированного участка пространства. Прогибаясь под собственным весом и коллапсируя, массивный объект затягивает с собой и пространство-время. Гравитационное поле становится настолько мощным, что его не может покинуть даже свет, чем обрекает область, в котором находится эта звезда, на мрачную судьбу: черная дыра.

Внешней границей черной дыры является ее горизонт событий, точка, в которой сила гравитации противодействует попыткам света покинуть ее. Подойдите слишком близко и возврата уже не будет.

Горизонт событий пылает энергией. Квантовые эффекты на этой границе создают потоки горячих частиц, утекающих обратно во Вселенную. Это так называемое излучение Хокинга, названное в честь физика Стивена Хокинга, который предсказал его существование. По истечении достаточного времени черная дыра испарит свою массу полностью и исчезнет.

Погружаясь в черную дыру, вы обнаружите, что пространство становится все более искривленным, пока в самом центре не станет изогнутым бесконечно. Это сингулярность. Пространство и время перестают иметь хоть какой-нибудь смысл, и законы физики, известные нам, которые нуждаются в пространстве и времени, больше не работают.

Что происходит в сингулярности? Никто не знает. Другая вселенная? Забвение? Мэтью Макконахи плавает по ту сторону книжных полок? Загадка.

Что же произойдет, если вы случайно упадете в одну из этих космических аберраций? Сначала спросим вашего космического напарника — назовем ее Анна — которая с ужасом смотрит, как вы плывете по направлению к черной дыре, в то время как она остается на безопасном расстоянии. Она наблюдает странные вещи.

Если вы ускоряетесь по направлению к горизонту событий, Анна видит, как вы растягиваетесь и искажаетесь, словно она смотрит на вас через гигантскую лупу. Кроме того, чем ближе вы подходите к горизонту, тем больше ваши движения замедляются.

Вы не можете крикнуть, поскольку воздуха в космосе нет, но можете попытаться сигнализировать Анне сообщение Морзе светом своего iPhone (даже приложение есть для этого). Однако ваши слова будут достигать ее все медленнее и медленнее, поскольку световые волны растягиваются до все более низких и красных частот: «Хорошо, х о р о ш о, х о р о…».

Когда вы достигнете горизонта, Анна увидит, что вы замерзли, словно кто-то нажал кнопку паузы. Вы отпечатаетесь там, обездвиженный и вытянутый по всей поверхности горизонта, когда нарастающее тепло начнет вас поглощать.

По мнению Анны, вас медленно стирает растяжение пространства, остановка времени и тепло излучения Хокинга. Перед тем как погрузиться в темноту черной дыры, вы превратитесь в пепел.

Но прежде чем начинать планировать похороны, давайте забудем об Анне и посмотрим эту жуткую сцену с вашей точки зрения. И знаете, что тут происходит? Ничего.

Вы плывете прямиком в самое зловещее проявление природы и не получаете ни шишки, ни синяка — и уж точно не растягиваетесь, не замедляетесь и не поджариваетесь на излучении. Потому что находитесь в свободном падении и не испытываете гравитации: Эйнштейн назвал это «самой счастливой мыслью»

В конце концов, горизонт событий — это не кирпичная стена, плавающая в пространстве. Это артефакт перспективы. Наблюдатель, который остается вне черной дыры, не может видеть сквозь него, но это не ваша проблема. Для вас горизонта не существует.

Если бы черная дыра была меньше, у вас были бы проблемы. Сила гравитации была бы гораздо сильнее у ваших ног, чем у вашей головы, и растянула бы вас как спагетти. Но к счастью для вас это большая черная дыра, в миллионы раз массивнее Солнца, так что силы, которые могли бы вас спагеттифицировать, достаточно слабы, чтобы их можно было проигнорировать.

Более того, в достаточно большой черной дыре вы могли бы прожить остаток своей жизни, а после умереть в сингулярности.

Насколько нормальной эта жизнь будет, большой вопрос, учитывая что вас засосало против вашей воли в разрыв в пространственно-временном континууме и обратного пути нет.

Но если задуматься, нам всем знакомо это чувство, по опыту общения не с пространством, но со временем. Время идет только вперед, никогда назад, и засасывает нас против нашей воли, не оставляя шанса на отступление.

Это не просто аналогия. Черные дыры искажают пространство и время до такого экстремального состояния, что внутри горизонта событий черной дыры пространство и время на самом деле меняются ролями. В действительности, именно время засасывает вас в сингулярность. Вы не можете развернуться и уйти из черной дыры точно так же, как не можете развернуться и уйти обратно в прошлое.

В этот момент вы спросите себя: что не так с Анной? Если вы прохлаждаетесь внутри черной дыры, будучи окруженным пустым пространством, почему ваш напарник видит, как вы сгораете в излучении на горизонте событий? Галлюцинации?

На самом деле, Анна пребывает в полном здравии. С ее точки зрения вы действительно сгорели на горизонте. Это не иллюзия. Она даже могла бы собрать ваш пепел и отправить его домой.

На самом деле, законы природы требуют, чтобы вы оставались за пределами черной дыры, как это видно с точки зрения Анны. Это потому что квантовая физика требует, чтобы информация не пропадала, не терялась. Каждый бит информации, который говорит о вашем существовании, должен оставаться за пределами горизонта, чтобы законы физики Анны не нарушались.

С другой стороны, законы физики также требуют, чтобы вы плыли через горизонт, не сталкиваясь с горячими частицами или чем-то из ряда вон выходящего. В противном случае, вы будете нарушать «самую счастливую мысль» Эйнштейна и его общую теорию относительности.

Итак, законы физики требуют, чтобы вы одновременно были снаружи черной дыры в виде горстки пепла и внутри черной дыры, живы и здоровы. И есть также третий законы физики, который говорит, что информация не может быть клонирована. Вы должны быть в двух местах, но может быть только одна копия вас.

Так или иначе, законы физики приводят нас к выводу, который кажется довольно бессмысленным. Физики называют эту головоломку информационным парадоксом черной дыры. К счастью, в 1990-х они нашли способ ее разрешить.

Леонард Сасскинд пришел к выводу, что парадокса нет, поскольку никто не видит вашу копию. Анна видит только одну копию вас. Вы видите только одну свою копию. Вы и Анна никогда не сможете их сопоставить (и свои наблюдения тоже). И нет третьего наблюдателя, который может одновременно наблюдать черную дыру изнутри и снаружи. Так что никакие законы физики не нарушаются.

Но вы наверняка хотели бы узнать, чья история правдива. Мертвы вы или живы? Если черные дыры нас чему-то и научили, то ответа на этот вопрос просто нет. Реальность зависит от того, кого спросить. Есть реальность Анны и реальность ваша. Вот и все.

Во всяком случае так думали долгое время. Лето 2012 года физики Ахмед Альмейри, Дональд Марольф, Джо Полчински и Джеймс Салли, коллективно известные как AMPS, задумали мысленный эксперимент, который грозил перевернуть все, что мы насобирали о черных дырах.

Они предположили, что решение Сасскинда основано на том, что любое несоответствие между вами и Анной опосредовано горизонтом событий. Не имеет значения, увидела ли Анна неудачную версию вас, растерзанных излучением Хокинга, поскольку горизонт не позволяет ей увидеть другую версию вас, плавающего в черной дыре.

Но что, если бы у нее был способ узнать, что было по ту сторону горизонта, не пересекая его?

Обычная относительность скажет «ни-ни», но квантовая механика немного размывает правила. Анна могла бы заглянуть за горизонт, используя небольшой трюк, который Эйнштейн называл «жутким действием на расстоянии».

Это происходит, когда два набора частиц, разделенных в пространстве, загадочным образом «запутаны». Они являются частью единого невидимого целого, поэтому информация, которая их описывает, загадочным образом связывается между ними.

Идея AMPS основана на этом явлении. Скажем, Анна зачерпывает немного информации у горизонта — назовем ее А.

Если ее история верна, и вы уже отправились в мир получше, тогда А, зачерпнутая в излучении Хокинга за пределами черной дыры, должна быть запутана с другой частицей информации B, которая также является частью горячего облака излучения.

С другой стороны, если верна ваша история и вы живы и здоровы по другую сторону горизонта событий, то А должна быть запутана с другой частицей информации C, которая находится где-то внутри черной дыры. Но вот момент: каждый бит информации можно запутать лишь единожды. Из этого следует, что А может быть запутана либо с B, либо с C, но не одновременно с обеими.

Итак, Анна берет свою частицу A и помещает ее в ручную машину декодирования запутанности, которая выдает ей ответ: B или C.

Если ответ C, побеждает ваша история, но законы квантовой механики нарушаются. Если A запутана с C, которая глубоко внутри в черной дыре, тогда эта частица информации потеряна для Анны навсегда. Это нарушает квантовый закон невозможности потери информации.

Остается B. Если декодирующая машина Анны обнаруживает, что А запутана с B, Анна побеждает и общая теория относительности проигрывает. Если А запутана с B, история Анны будет единственной верной историей, из чего следует, что вы на самом деле сгорели дотла. Вместо того, чтобы плыть прямо через горизонт, как подсказывает относительность, вы столкнетесь с пылающей стеной огня.

Таким образом, мы возвращаемся к тому, с чего начали: что происходит, когда вы падаете в черную дыру? Вы скользите через нее и живете нормальной жизнью, благодаря реальности, которая странным образом зависит от наблюдателя? Или вы подходите к горизонту черной дыры только чтобы столкнуться со смертельной стеной огня?

Никто не знает ответ, и поэтому этот вопрос стал одним из самых спорных в области фундаментальной физики.

Более ста лет физики пытаются примирить общую теорию относительности с квантовой механикой, полагая, что одной из них придется в конечном счете уступить. Решение парадокса вышеупомянутой стены огня должно указать на победителя, а также привести нас к еще более глубокой теории Вселенной.

Одна из подсказок может лежать в машине декодирования Анны. Выяснить, какой из других битов информации запутан с A, является чрезвычайно сложной задачей. Поэтому физики Даниэль Харлоу из Принстонского университета в Нью-Джерси и Патрик Хейден, работающий в Стэнфордском университете в Калифорнии, решили разобраться, сколько времени потребуется на декодирование.

В 2013 году они подсчитали, что даже при самом быстром компьютере, который только может существовать, Анне потребуется невероятно много времени, чтобы расшифровать запутанность. К моменту, когда она найдет ответ, черная дыра уже давно испарится, исчезнет из Вселенной и заберет с собой загадку смертельной стены огня.

Если это так, то одна только сложность этой проблемы может помешать Анне выяснить, чья же история верна. Обе истории останутся в равной степени верными, законы физики — нетронутыми, реальность — зависящей от наблюдателя, а никто не подвергнется опасности быть поглощенным стеной огня.

Это также дает физикам новую пищу для размышлений: дрязнящие связи между сложными вычислениями (вроде тех, которые не может провести Анна) и пространством-временем. Возможно, где-то здесь скрывается нечто большее.

Таковы черные дыры. Они не только являются досадными препятствиями для космических путешественников. Они также являются теоретическими лабораториями, которые доводят законы физики до белого каления, а тонкие нюансы нашей Вселенной выводят на такой уровень, что проигнорировать их уже нельзя.

Если истинная природа реальности где-то скрывается, лучшее место для ее поиска — это черная дыра. Правда, искать лучше изнутри. Отправим Анну, теперь ее очередь.

September 4, 2018by @kosmostime
3 830
10

Что будет, если упасть в черную дыру?


Наверняка вы полагаете, что если упадете в черную дыру, то вас ждет мгновенная смерть. Но в действительности, как полагают физики, ваша судьба будет куда более странной. В будущем такое может произойти с кем угодно. Может, вы пытаетесь найти новую обитаемую планету для человеческой расы или просто уснули в долгом пути. Что будет, если вы упадете в черную дыру? Можно было бы ожидать, что вас перемелет или разорвет. Но все не так.

В момент, когда вы входите в черную дыру, реальность будет разделена на две части. В одной вы будете немедленно уничтожены, а в другой погрузитесь в черную дыру совершенно невредимым.

Черная дыра — это место, в котором известные нам законы физики не работают. Эйнштейн учил нас, что гравитация искривляет само пространство, деформирует его. Поэтому если взять достаточно плотный объект, пространство-время может стать настолько кривым, что завернется само в себя, проделав отверстие в самой ткани реальности.

Массивная звезда, которая исчерпала топливо, может обеспечить чрезвычайную плотность, необходимую для создания этого деформированного участка пространства. Прогибаясь под собственным весом и коллапсируя, массивный объект затягивает с собой и пространство-время. Гравитационное поле становится настолько мощным, что его не может покинуть даже свет, чем обрекает область, в котором находится эта звезда, на мрачную судьбу: черная дыра.

Внешней границей черной дыры является ее горизонт событий, точка, в которой сила гравитации противодействует попыткам света покинуть ее. Подойдите слишком близко и возврата уже не будет.

Горизонт событий пылает энергией. Квантовые эффекты на этой границе создают потоки горячих частиц, утекающих обратно во Вселенную. Это так называемое излучение Хокинга, названное в честь физика Стивена Хокинга, который предсказал его существование. По истечении достаточного времени черная дыра испарит свою массу полностью и исчезнет.

Погружаясь в черную дыру, вы обнаружите, что пространство становится все более искривленным, пока в самом центре не станет изогнутым бесконечно. Это сингулярность. Пространство и время перестают иметь хоть какой-нибудь смысл, и законы физики, известные нам, которые нуждаются в пространстве и времени, больше не работают.

Что происходит в сингулярности? Никто не знает. Другая вселенная? Забвение? Мэтью Макконахи плавает по ту сторону книжных полок? Загадка.

Что же произойдет, если вы случайно упадете в одну из этих космических аберраций? Сначала спросим вашего космического напарника — назовем ее Анна — которая с ужасом смотрит, как вы плывете по направлению к черной дыре, в то время как она остается на безопасном расстоянии. Она наблюдает странные вещи.

Если вы ускоряетесь по направлению к горизонту событий, Анна видит, как вы растягиваетесь и искажаетесь, словно она смотрит на вас через гигантскую лупу. Кроме того, чем ближе вы подходите к горизонту, тем больше ваши движения замедляются.

Вы не можете крикнуть, поскольку воздуха в космосе нет, но можете попытаться сигнализировать Анне сообщение Морзе светом своего iPhone (даже приложение есть для этого). Однако ваши слова будут достигать ее все медленнее и медленнее, поскольку световые волны растягиваются до все более низких и красных частот: «Хорошо, х о р о ш о, х о р о…».

Когда вы достигнете горизонта, Анна увидит, что вы замерзли, словно кто-то нажал кнопку паузы. Вы отпечатаетесь там, обездвиженный и вытянутый по всей поверхности горизонта, когда нарастающее тепло начнет вас поглощать.

По мнению Анны, вас медленно стирает растяжение пространства, остановка времени и тепло излучения Хокинга. Перед тем как погрузиться в темноту черной дыры, вы превратитесь в пепел.

Но прежде чем начинать планировать похороны, давайте забудем об Анне и посмотрим эту жуткую сцену с вашей точки зрения. И знаете, что тут происходит? Ничего.

Вы плывете прямиком в самое зловещее проявление природы и не получаете ни шишки, ни синяка — и уж точно не растягиваетесь, не замедляетесь и не поджариваетесь на излучении. Потому что находитесь в свободном падении и не испытываете гравитации: Эйнштейн назвал это «самой счастливой мыслью»

В конце концов, горизонт событий — это не кирпичная стена, плавающая в пространстве. Это артефакт перспективы. Наблюдатель, который остается вне черной дыры, не может видеть сквозь него, но это не ваша проблема. Для вас горизонта не существует.

Если бы черная дыра была меньше, у вас были бы проблемы. Сила гравитации была бы гораздо сильнее у ваших ног, чем у вашей головы, и растянула бы вас как спагетти. Но к счастью для вас это большая черная дыра, в миллионы раз массивнее Солнца, так что силы, которые могли бы вас спагеттифицировать, достаточно слабы, чтобы их можно было проигнорировать.

Более того, в достаточно большой черной дыре вы могли бы прожить остаток своей жизни, а после умереть в сингулярности.

Насколько нормальной эта жизнь будет, большой вопрос, учитывая что вас засосало против вашей воли в разрыв в пространственно-временном континууме и обратного пути нет.


Но если задуматься, нам всем знакомо это чувство, по опыту общения не с пространством, но со временем. Время идет только вперед, никогда назад, и засасывает нас против нашей воли, не оставляя шанса на отступление.

Это не просто аналогия. Черные дыры искажают пространство и время до такого экстремального состояния, что внутри горизонта событий черной дыры пространство и время на самом деле меняются ролями. В действительности, именно время засасывает вас в сингулярность. Вы не можете развернуться и уйти из черной дыры точно так же, как не можете развернуться и уйти обратно в прошлое.

В этот момент вы спросите себя: что не так с Анной? Если вы прохлаждаетесь внутри черной дыры, будучи окруженным пустым пространством, почему ваш напарник видит, как вы сгораете в излучении на горизонте событий? Галлюцинации?

На самом деле, Анна пребывает в полном здравии. С ее точки зрения вы действительно сгорели на горизонте. Это не иллюзия. Она даже могла бы собрать ваш пепел и отправить его домой.

На самом деле, законы природы требуют, чтобы вы оставались за пределами черной дыры, как это видно с точки зрения Анны. Это потому что квантовая физика требует, чтобы информация не пропадала, не терялась. Каждый бит информации, который говорит о вашем существовании, должен оставаться за пределами горизонта, чтобы законы физики Анны не нарушались.

С другой стороны, законы физики также требуют, чтобы вы плыли через горизонт, не сталкиваясь с горячими частицами или чем-то из ряда вон выходящего. В противном случае, вы будете нарушать «самую счастливую мысль» Эйнштейна и его общую теорию относительности.

Итак, законы физики требуют, чтобы вы одновременно были снаружи черной дыры в виде горстки пепла и внутри черной дыры, живы и здоровы. И есть также третий законы физики, который говорит, что информация не может быть клонирована. Вы должны быть в двух местах, но может быть только одна копия вас.

Так или иначе, законы физики приводят нас к выводу, который кажется довольно бессмысленным. Физики называют эту головоломку информационным парадоксом черной дыры. К счастью, в 1990-х они нашли способ ее разрешить.


Леонард Сасскинд пришел к выводу, что парадокса нет, поскольку никто не видит вашу копию. Анна видит только одну копию вас. Вы видите только одну свою копию. Вы и Анна никогда не сможете их сопоставить (и свои наблюдения тоже). И нет третьего наблюдателя, который может одновременно наблюдать черную дыру изнутри и снаружи. Так что никакие законы физики не нарушаются.

Но вы наверняка хотели бы узнать, чья история правдива. Мертвы вы или живы? Если черные дыры нас чему-то и научили, то ответа на этот вопрос просто нет. Реальность зависит от того, кого спросить. Есть реальность Анны и реальность ваша. Вот и все.

Во всяком случае так думали долгое время. Лето 2012 года физики Ахмед Альмейри, Дональд Марольф, Джо Полчински и Джеймс Салли, коллективно известные как AMPS, задумали мысленный эксперимент, который грозил перевернуть все, что мы насобирали о черных дырах.

Они предположили, что решение Сасскинда основано на том, что любое несоответствие между вами и Анной опосредовано горизонтом событий. Не имеет значения, увидела ли Анна неудачную версию вас, растерзанных излучением Хокинга, поскольку горизонт не позволяет ей увидеть другую версию вас, плавающего в черной дыре.

Но что, если бы у нее был способ узнать, что было по ту сторону горизонта, не пересекая его?

Обычная относительность скажет «ни-ни», но квантовая механика немного размывает правила. Анна могла бы заглянуть за горизонт, используя небольшой трюк, который Эйнштейн называл «жутким действием на расстоянии».

Это происходит, когда два набора частиц, разделенных в пространстве, загадочным образом «запутаны». Они являются частью единого невидимого целого, поэтому информация, которая их описывает, загадочным образом связывается между ними.


Идея AMPS основана на этом явлении. Скажем, Анна зачерпывает немного информации у горизонта — назовем ее А.

Если ее история верна, и вы уже отправились в мир получше, тогда А, зачерпнутая в излучении Хокинга за пределами черной дыры, должна быть запутана с другой частицей информации B, которая также является частью горячего облака излучения.

С другой стороны, если верна ваша история и вы живы и здоровы по другую сторону горизонта событий, то А должна быть запутана с другой частицей информации C, которая находится где-то внутри черной дыры. Но вот момент: каждый бит информации можно запутать лишь единожды. Из этого следует, что А может быть запутана либо с B, либо с C, но не одновременно с обеими.


Итак, Анна берет свою частицу A и помещает ее в ручную машину декодирования запутанности, которая выдает ей ответ: B или C.

Если ответ C, побеждает ваша история, но законы квантовой механики нарушаются. Если A запутана с C, которая глубоко внутри в черной дыре, тогда эта частица информации потеряна для Анны навсегда. Это нарушает квантовый закон невозможности потери информации.

Остается B. Если декодирующая машина Анны обнаруживает, что А запутана с B, Анна побеждает и общая теория относительности проигрывает. Если А запутана с B, история Анны будет единственной верной историей, из чего следует, что вы на самом деле сгорели дотла. Вместо того, чтобы плыть прямо через горизонт, как подсказывает относительность, вы столкнетесь с пылающей стеной огня.

Таким образом, мы возвращаемся к тому, с чего начали: что происходит, когда вы падаете в черную дыру? Вы скользите через нее и живете нормальной жизнью, благодаря реальности, которая странным образом зависит от наблюдателя? Или вы подходите к горизонту черной дыры только чтобы столкнуться со смертельной стеной огня?


Никто не знает ответ, и поэтому этот вопрос стал одним из самых спорных в области фундаментальной физики.

Более ста лет физики пытаются примирить общую теорию относительности с квантовой механикой, полагая, что одной из них придется в конечном счете уступить. Решение парадокса вышеупомянутой стены огня должно указать на победителя, а также привести нас к еще более глубокой теории Вселенной.

Одна из подсказок может лежать в машине декодирования Анны. Выяснить, какой из других битов информации запутан с A, является чрезвычайно сложной задачей. Поэтому физики Даниэль Харлоу из Принстонского университета в Нью-Джерси и Патрик Хейден, работающий в Стэнфордском университете в Калифорнии, решили разобраться, сколько времени потребуется на декодирование.

В 2013 году они подсчитали, что даже при самом быстром компьютере, который только может существовать, Анне потребуется невероятно много времени, чтобы расшифровать запутанность. К моменту, когда она найдет ответ, черная дыра уже давно испарится, исчезнет из Вселенной и заберет с собой загадку смертельной стены огня.


Если это так, то одна только сложность этой проблемы может помешать Анне выяснить, чья же история верна. Обе истории останутся в равной степени верными, законы физики — нетронутыми, реальность — зависящей от наблюдателя, а никто не подвергнется опасности быть поглощенным стеной огня.

Это также дает физикам новую пищу для размышлений: дрязнящие связи между сложными вычислениями (вроде тех, которые не может провести Анна) и пространством-временем. Возможно, где-то здесь скрывается нечто большее.

Таковы черные дыры. Они не только являются досадными препятствиями для космических путешественников. Они также являются теоретическими лабораториями, которые доводят законы физики до белого каления, а тонкие нюансы нашей Вселенной выводят на такой уровень, что проигнорировать их уже нельзя.

Если истинная природа реальности где-то скрывается, лучшее место для ее поиска — это черная дыра. Правда, искать лучше изнутри. Отправим Анну, теперь ее очередь.

September 4, 2018by @kosmostime
5
0

Места в Солнечной системе, где возможна жизнь

Энцелaд

Энцелад является oдним из спyтников Сатуpна. Он был открыт ещё в 18 веке, но интерес к нему возрос немного позже, после того, как космический аппарат «Вояджер 2» обнаружил, что поверxность спутника имеет сложную структуру. Она полностью покрыта льдом, имеет хребты, области со множеством кратеров, а также совсем молодые области, залитые водой и замерзшие. Это делает Энцелад одним из трех геологически активных объектов во внешней Солнечной Системе.

Межпланетный зонд Кассини в 2005 году изучал поверхность Энцелада и сделал множество интересных открытий. Кассини обнаружил, углерод, водород и кислород на поверхности спутника, а это ключевые компоненты для формирования жизни. Также в некоторых районах Энцелада были найдены метан и органические вещества. Кроме того, зонд выявил наличие жидкой воды под поверхностью спутника.

Титан

Титан является крупнейшим спутником Сатурна. Его диаметр составляет 5150 км, это на 50% больше диаметра нашей Луны. По своим размерам Титан превосходит даже планету Меркурий, немного уступая ему по массе.

Титан считается единственным спутником планеты в Солнечной Системе, который обладает собственной плотной атмосферой, состоящей в основном из азота. Температура на поверхности спутника составляет минус 170-180°C. И, хотя это считается слишком холодной средой для возникновения жизни, большое количество органических веществ на Титане могут свидетельствовать о другом. Роль воды в построении жизни здесь может играть жидкие метан и этан, которые находятся здесь в нескольких агрегатных состояниях. Поверхность Титана состоит из метан-этановых рек и озер, водяного льда и осадочных органических веществ.

Кроме того, возможно, что под поверхностью Титана находятся более комфортные условия для жизни. Возможно там есть теплые термальные источники, богатые жизнью. Поэтому этот спутник является предметом будущих исследований.

Каллисто

Каллисто является вторым по величине естественным спутником Юпитера. Его диаметр составляет 4820 км., что составляет 99% от диаметра планеты Меркурий.

Этот спутник, один из наиболее удаленных от Юпитера. Это значит, что убийственная радиация планеты действует на него в меньшей степени. Спутник всегда обращен одной стороной к Юпитеру. Всё это делает его одним из наиболее вероятных кандидатов на создания там в будущем обитаемой базы для исследования системы Юпитера.

И хотя Каллисто не имеет плотной атмосферы, его геологическая активность равно нулю, он является одним из кандидатов на обнаружение живых форм организмов. Всё потому что на спутнике найдены аминокислоты и другая органика, которая необходима для возникновения жизни. Кроме того, под поверхностью планеты может быть подземный океан, который богат минералами и другими органическими соединениями.

Европа

Европа — это один из спутников Юпитера. Имеет диаметр 3120 км, что немного уступает Луне. Поверхность спутника состоит изо льда, под которым находится жидкий океан. Под океаном поверхность состоит из силикатных пород, а в центре спутника находится железное ядро. Европа имеет разреженную кислородную атмосферу. Ледяная поверхность довольно гладкая, что свидетельствует о геологической активности.

Вы спросите, откуда на таком удалении от Солнца может возникнуть жидкий океан? Всему виной приливные взаимодействия Юпитера. Планета обладает огромной массой, её гравитация сильно влияет на поверхности спутников. Подобно тому, как Луна влияет на приливы и отливы на Земле, Юпитер делает тоже самое со своими спутниками, только в куда большей мере.

Поверхность Европы сильно деформируется от гравитации Юпитера, внутри спутника образуется трение, которое подогревает недра, делая этот процесс чем-то похожим на земные движения литосферных плит.

Таким образом, мы видим, что у Европы есть кислород, слабая атмосфера, жидкая вода, а также множество различных минеральных веществ, являющихся строительными блоками жизни.

Европейское космическое агентство планирует посадочную миссию по Европе, которое запланировано на 2022 год. Она может раскрыть множество секретов этого спутника Юпитера.

Марс

Марс на сегодняшний день — самая доступная планета для того, чтобы найти доказательства существования внеземной жизни. Положение планеты в Солнечной Системе, её размер и состав говорят о возможности существования на ней жизни. И, если сейчас Марс безжизненный, то возможно он имел жизнь ранее.

О существовании жизни на Марсе говорит множество фактов:

► Большинство марсианских астероидов, найденных на Земле содержат микро-окаменелости жизни. Вопрос лишь в том, не могли ли эти окаменелости попасть на астероиды после приземления.

► Наличие сухих русел рек, вулканов, ледяных шапок и различных минералов свидетельствует о возможности существования жизни на планете.

► Документально подтверждены кратковременные увеличения количества метана в атмосфере Марса. В отсутствии геологической активности планеты, такие выбросы могут обуславливаться лишь наличием микроорганизмов на планете.

Исследования показали, что в прошлом Марс имел значительно более комфортные условия, чем сейчас. По поверхности планеты текли бурные потоки рек, Марс имел свои моря и озера. К сожалению, планета не имеет собственного магнитного поля и она гораздо легче Земли (её масса составляет около 10% от земной). Всё это мешает Марсу удерживать плотную атмосферу. Будь планета потяжелее, и возможно, мы бы сейчас видели на ней жизнь, которая была бы также красива и разнообразна, как и на Земле.

August 27, 2018by @kosmostime
1 570
4
Show more