Эйнштейн про космос

​​👾 Туманность Тёмная Штучка Что это за странная коричневая лента на небе? Наблюдая звездное скопление NGC 4372, наблюдатели часто отмечают необычную темную полосу поблизости, которая тянется примерно на три градуса. ⭐️ Эта полоса, на самом деле являющаяся длинным молекулярным облаком, стала известна как Туманность Темная Штуковина. На этом изображении Темная Туманность Штуковина пересекает центр богатого и красочного звездного поля. Ее темный цвет обусловлен высокой концентрацией межзвездной пыли, которая преимущественно рассеивает видимый свет. 🪐 Шаровое звездное скопление NGC 4372 видно как расплывчатое белое пятно на дальнем левом краю, а яркая голубая звезда гамма Мухи находится вверху справа от скопления. Туманность Темной Штучки можно найти с помощью мощных биноклей в южном созвездии Мухи (Musca). Мы в 🌐:@Einsteinonspace Поддержать канал

​​🪐 Квантовая теория поля Раздел физики, которая помогает нам понять, как взаимодействуют элементарные частицы, такие как электроны и кварки. Она объединяет две основные идеи: квантовую механику и теорию поля.🛸 В КТП мы представляем, что всё пространство пронизано полями. Каждое поле связано с определённым типом частиц. Например, электромагнитное поле связано с фотонами, а поля кварков и глюонов описывают сильные взаимодействия.🌟 Поля в КТП квантуются — это значит, что они могут иметь только определённые дискретные значения энергии, называемые квантами. Это помогает объяснить поведение частиц на малых расстояниях и высоких энергиях. 🐱Для описания поля и его взаимодействий мы используем математический инструмент, называемый Лагранжианом. Он описывает, как поля взаимодействуют между собой и как меняются во времени и пространстве. Важным аспектом КТП является ренормализация, процесс, который позволяет убрать бесконечности из наших расчётов и получить физически осмысленные результаты. Это помогает сделать теорию пригодной для экспериментальной проверки.⚛️ Вакуум в КТП не пусто — он полон квантовыми флуктуациями. Это означает, что даже в самом низкоэнергетическом состоянии вакуума происходят постоянные колебания и взаимодействия полей. 👀 КТП активно применяется для объяснения множества физических явлений от микроскопических частиц до высокоэнергетических взаимодействий, как в экспериментах на ускорителях, так и в космологии. Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал

​​​🌕 Первое полнолуние вместе с Эйнштейном Сегодня, 21 июня 2024 года, Луна находится в фазе полнолуния и ей исполнилось 15 дней. Она освещена на 99%. Фазы Луны на июнь 2024 года: - Новолуние: 6 июня - Первая четверть: 14 июня - Полнолуние: 21 июня - Последняя четверть: 28 июня 🌙Фазы Луны демонстрируют течение времени в ночном небе. Наблюдая за Луной, можно заметить, как она проходит через восемь различных фаз, начиная с новолуния, когда Луна почти невидима, и заканчивая полнолунием, когда она полностью освещена. Четыре основные фазы Луны (новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть) происходят примерно раз в неделю.✨ Сегодняшняя фаза Луны: Луна находится в фазе полнолуния, когда её лицо полностью освещено Солнцем. Полная Луна появляется несколько дней до и после даты полнолуния, казаясь полной для наблюдателей.⭐️ Несколько интересных фактов про Луну: 🔜Луна также испытывает сейсмическую активность, называемую лунотрясениями. Они могут быть вызваны гравитационными взаимодействиями с Землей. Некоторые лунотрясения могут длиться до часа, что гораздо дольше, чем земные землетрясения. 🔜Луна не является идеальной сферой. Она слегка вытянута, напоминая форму лимона, и одна сторона немного "выпирает". 🔜Из-за отсутствия атмосферы на Луне горизонты кажутся очень четкими. Солнце поднимается и опускается мгновенно, без эффекта «рассвета» или «заката», как на Земле. Лунная пыль очень мелкая и абразивная. Астронавты миссий «Аполлон» обнаружили, что она проникает в костюмы и оборудование, вызывая износ и аллергические реакции. 🔜Исследователи и ученые планируют создать постоянные базы на Луне. Одним из наиболее перспективных мест для таких баз являются полярные регионы, где могут находиться залежи льда, что обеспечит водоснабжение и другие ресурсы. ☝️☝️☝️☝️☝️☝️ Конечно, это ваше не первое полнолуние с Эйнштейном, но давайте представим так. И еще раз извиняюсь за редкие посты, скоро исправим ситуацию😃

Джеймс Клерк Максвелл 🔭 Когда речь заходит о великих открытиях в астрофизике, нельзя не упомянуть Джеймса Клерка Максвелла. Этот выдающийся учёный внёс огромный вклад в наше понимание электромагнитных волн и света. Максвелл родился в Шотландии в 1831 году и уже в детстве проявил необычайные способности к математике и физике. В возрасте 10 лет он решал задачи, которые ставили в тупик многих взрослых. ❤️В 1858 году он женился на Кэтрин Мэри Дьюар, и хотя у них не было детей, их брак был полон любви и поддержки. Кэтрин всегда стояла рядом с Джеймсом, помогая ему в его научных поисках. Максвелл был не только учёным, но и поэтом. Он писал стихи и интересовался философией, что делало его личность ещё более интересной и многогранной. 🪐 Известный своей скромностью и добротой, Максвелл оставался оптимистом, несмотря на хронические проблемы со здоровьем. Он также увлекался фотографией и искусством, проводя эксперименты с цветной фотографией и создавая красивые иллюстрации к своим научным работам. ⭐️Максвелл активно общался с другими выдающимися учёными, такими как лорд Кельвин, и его идеи оказали огромное влияние на последующие поколения физиков. После его смерти в возрасте 48 лет, его жена Кэтрин издала его работы и письма, что помогло сохранить его наследие. Джеймс Клерк Максвелл по праву считается одним из величайших физиков в истории, и его открытия продолжают оставаться фундаментальными для современной науки.🚀

​​Джеймс Клерк Максвелл 🔭 Когда речь заходит о великих открытиях в астрофизике, нельзя не упомянуть Джеймса Клерка Максвелла. Этот выдающийся учёный внёс огромный вклад в наше понимание электромагнитных волн и света. Максвелл родился в Шотландии в 1831 году и уже в детстве проявил необычайные способности к математике и физике. В возрасте 10 лет он решал задачи, которые ставили в тупик многих взрослых. ❤️В 1858 году он женился на Кэтрин Мэри Дьюар, и хотя у них не было детей, их брак был полон любви и поддержки. Кэтрин всегда стояла рядом с Джеймсом, помогая ему в его научных поисках. Максвелл был не только учёным, но и поэтом. Он писал стихи и интересовался философией, что делало его личность ещё более интересной и многогранной. 🪐 Известный своей скромностью и добротой, Максвелл оставался оптимистом, несмотря на хронические проблемы со здоровьем. Он также увлекался фотографией и искусством, проводя эксперименты с цветной фотографией и создавая красивые иллюстрации к своим научным работам. ⭐️Максвелл активно общался с другими выдающимися учёными, такими как лорд Кельвин, и его идеи оказали огромное влияние на последующие поколения физиков. После его смерти в возрасте 48 лет, его жена Кэтрин издала его работы и письма, что помогло сохранить его наследие. Джеймс Клерк Максвелл по праву считается одним из величайших физиков в истории, и его открытия продолжают оставаться фундаментальными для современной науки.🚀 Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал

​​🪐 Механизм излучения Хокинга Механизм излучения Хокинга, предложенный Стивеном Хокингом в 1974 году, объясняет, как черные дыры могут испускать излучение и со временем терять массу. Этот процесс основывается на принципах квантовой механики и общей теории относительности и получил название излучение Хокинга.🌌 Излучение Хокинга происходит из-за квантовых флуктуаций вблизи горизонта событий черной дыры. Согласно квантовой теории поля, вакуум не является пустым пространством, а заполнен виртуальными частицами, которые постоянно появляются и аннигилируют. Вблизи горизонта событий эти виртуальные частицы могут разделиться: одна из частиц может упасть в черную дыру, а другая — покинуть ее пределы, становясь реальной частицей. Это приводит к тому, что черная дыра теряет массу, так как энергия, необходимая для создания этих частиц, берется из ее гравитационного поля 🌙 Виртуальные частицы возникают парами, включающими частицы и античастицы. Когда пара возникает вблизи горизонта событий, одна из частиц (например, частица с отрицательной энергией) может упасть в черную дыру, что приведет к уменьшению ее массы. В то же время другая частица (с положительной энергией) может ускользнуть в космос, что наблюдается как излучение. Этот процесс является квантовым аналогом термодинамического процесса, и температура излучения черной дыры определяется ее массой: чем меньше масса, тем выше температура излучения. Излучение Хокинга приводит к постепенному уменьшению массы черной дыры и в конечном итоге может привести к ее полному испарению. Этот процесс особенно важен для малых черных дыр, которые могут испариться значительно быстрее, чем массивные. Для сверхмассивных черных дыр процесс излучения Хокинга настолько медленный, что его влияние на их эволюцию незначительно в течение времени, сопоставимого с возрастом Вселенной.👾 ☝️☝️☝️☝️☝️☝️ Извиняюсь за пропажу, были дела, но я снова с вами на связи. Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал

​​⚛️ Проблемы петлевой квантовой гравитации 🌌 ПКГ основана на очень сложных математических моделях, таких как теория спиновых сетей и спиновых пен, которые описывают квантовую структуру пространства и времени. Одним из ключевых исследований в этой области является работа Карло Ровелли и Ли Смолина, которые предложили использовать спиновые сети для описания квантованного пространства-времени ([Rovelli, C., & Smolin, L. (1995). Discreteness of area and volume in quantum gravity. *Nuclear Physics B*, 442(3), 593-619]). 💫 ПКГ утверждает, что пространство и время состоят из маленьких "квантов", которые нельзя разделить на более мелкие части. Это новая идея, которая вызывает много вопросов и сложностей, особенно на больших масштабах, где классические теории прекрасно работают. Например, в работах Томаса Тиена обсуждается, как квантовые флуктуации могут влиять на крупномасштабные структуры ([Thiemann, T. (2001). Introduction to modern canonical quantum general relativity. *arXiv preprint gr-qc/0110034*]). ✨ ПКГ предлагает объяснения для некоторых необычных явлений во Вселенной, таких как аномалии в реликтовом излучении. Однако эти объяснения пока не всегда хорошо согласуются с наблюдениями астрономов. Например, исследование Бауман показывает, что существующие модели ПКГ не могут полностью объяснить данные космического микроволнового фона ([Bojowald, M. (2007). Loop quantum cosmology. *Living Reviews in Relativity*, 11(1), 4]). 🪐 Теория предполагает, что квантовые эффекты могут предотвратить образование сингулярностей, таких как сингулярность Большого Взрыва, через механизм квантового отскока. Исследования, проведенные Аштека и Сингхом, показали, что в рамках ПКГ возможно избегание космологических сингулярностей ([Ashtekar, A., & Singh, P. (2011). Loop quantum cosmology: A status report. *Classical and Quantum Gravity*, 28(21), 213001]). Однако пока неясно, насколько эти квантовые коррекции применимы на больших масштабах и как они соотносятся с наблюдаемой эволюцией Вселенной. 🪐 Пока нет экспериментальных данных, которые бы подтвердили или опровергли теорию ПКГ. Это значит, что учёные пока не могут проверить, правильна ли эта теория, и сравнить её с другими теориями квантовой гравитации. Например, проверки на Большом адронном коллайдере пока не дали нужных результатов. Однако будущие эксперименты, такие как миссия LISA (Laser Interferometer Space Antenna), могут предоставить данные, которые помогут проверить предсказания ПКГ. Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал

​​💫 Гравитационные волны ❓ Гравитационные волны-изменения гравитационного поля, распространающиеся подобно волнам. Согласно Эйнштейну, - это пульсация искривленного пространства: пульсирующее растяжение и сжатие пространства. "Рябь пространства-времени"-одно из описаний этих волн. 🌌 Создаются они движением массивных объектов. Однако, после излучения существуют отдельно от объектов. Для возникновения волны существенной амплитуды необходимы чрезвычайно большая масса объекта и огромные ускорения. Однако, иногда может быть достаточно и одного фактора. Обладают они скоростью света. 🌟 🌌Самые сильные источники гравитационных волн: 1.Сталкивающиеся галактики 2.Гравитационный коллапс двойной системы. Например, слияние нейтронных звезд. 💌История изучения Впервые термин ввёл Пуанкаре, в 1905 году. Далее они были предсказаны в ОТО Эйнштейна. ❗️Уже в 1972 году Райнер Вайсс из Массачусетского технологического института изобрёл детектор гравитационных волн. Однако, гравитационные волны, которые окутывают Землю, настолько слабы, что измерение этих волн детектором оказалось очень тяжёлой задачей. Даже при огромных размерах устройства. 🧑‍🚀Первые гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года, в обсерватории LIGO (Laser interferometer Gravitational-Wave Observatory). Руководителем и организатором проекта был Барри Бариш. А сооснователями Райнер Вайсс, Рональд Древер и Кип Торн. В итоге, команда проекта пришла к выводу, что волны возникли от столкновения двух массивных чёрных дыр, произошло оно в 1.3 миллиарда световых лет от Земли🌍. Это стало началом гравитационно-волновой астрономии.

"Наша команда достигла с гравитационными волнами того, что Галилей достиг с электромагнитными", -Кип Торн.

А зачем они нужны❓ Благодаря Гравитационным волнам люди могут находить новые чёрные дыры и изучать их. Люди могут проверять идеи о возникновении Вселенной и выдвигать новые.🌌 🌏Человечество сделало большой шаг в изучении окружающего их мира. Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал

​​🌌 NASA Roman NASA представила результаты симуляции Вселенной, выполненной с помощью суперкомпьютеров, что дает представление о том, что увидит Космический телескоп Nancy Grace Roman после запуска. Эти симуляции позволили ученым не только подготовиться к обработке будущих данных, но и сделать предварительные выводы о возможных открытиях. 🪐Суперкомпьютеры Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США создали около 4 миллионов симулированных изображений, которые моделируют вид Вселенной через телескопы Nancy Grace Roman и Обсерватории Веры Рубин. Это стало частью проекта OpenUniverse, направленного на изучение темной материи и темной энергии.

Профессор Майкл Троксел из Университета Дьюка возглавил эту кампанию. Команда выпустила 10 терабайт данных, а оставшиеся 390 терабайт будут доступны осенью после завершения обработки. Эти данные помогут в калибровке ожиданий и улучшении методов анализа.

Эти симуляции учитывают характеристики инструментов телескопов, что делает их наиболее точными на сегодняшний день. Телескоп Roman начнет работу в 2027 году, а Обсерватория Рубин — в 2025 году. Симуляции позволят ученым лучше понимать, какие данные можно ожидать и как их интерпретировать.⭐️ 🪐Проект потребовал сотрудничества нескольких организаций, включая Министерство энергетики, Argonne, SLAC и NASA. По словам ученых, такие симуляции помогут выявить слабые сигналы и откалибровать методы обработки данных, что позволит сделать крупные открытия. Обе симуляции охватывают одну и ту же область неба, что позволяет сравнивать и использовать лучшие качества каждого телескопа: широкий охват Рубина и более глубокие и четкие изображения Романа. Это даст возможность извлечь больше данных и улучшить точность наблюдений.🧑‍🚀

​​🪐 Квантовый Симулятор на Сверхпроводящих Кубитах Излучение Хокинга — это явление, при котором чёрные дыры излучают энергию в виде частиц благодаря квантовым эффектам вблизи их горизонтов событий. Этот процесс предсказывает, что чёрные дыры со временем могут испаряться. Прямое наблюдение излучения Хокинга в космосе крайне сложно, поэтому учёные используют лабораторные симуляции, чтобы изучить это явление.⭐️ 🌐В недавнем исследовании была создана установка, имитирующая чёрную дыру с помощью цепочки из 10 сверхпроводящих кубитов. Эти кубиты, известные как трансмоны, взаимодействуют друг с другом через 9 настраиваемых связующих элементов (трансмонов), что позволяет моделировать поведение квантовых систем в условиях, аналогичных тем, что существуют около чёрной дыры. 🛸 Если подробнее про эксперимент,то учёные построили цепочку из 10 трансмонных кубитов, взаимодействующих через настраиваемые связующие элементы. Эта цепочка имитировала квантовую систему, в которой могут происходить процессы, аналогичные тем, что происходят вблизи чёрной дыры.В системе запускали квантовые процессы, известные как квантовые прогулки квазичастиц. Эти квазичастицы моделировали частицы, которые могут возникать и исчезать около горизонта событий чёрной дыры. Учёные наблюдали за поведением этих квазичастиц и проводили измерения с использованием квантовой томографии. Томография позволила измерить состояния всех 7 кубитов, находящихся вне горизонта событий.⚡️ 🌌 В результате эксперимента было обнаружено, что поведение квазичастиц соответствует теоретическим предсказаниям для излучения Хокинга. Это означает, что квантовый симулятор смог успешно воспроизвести условия, при которых возможно излучение Хокинга. Мы в 🌐:@Einsteinonspace #КосмоЧто😛 Поддержать канал