Автор: SLY

Учёные планируют использовать линзы из тёмной материи для наблюдения за отдалёнными уголками Вселенной

Возможно, в галактических скоплениях существует гораздо больше линз из тёмной материи, искажающих и усиливающих свет расположенных за ними объектов, чем считалось ранее


Гравитационная линза

Одна из самых мучительных загадок науки – это тёмная материя, причудливая субстанция, отвечающая за 85% массы Вселенной. Тёмную материю сложно наблюдать, поскольку она не испускает свет, но это не значит, что она со светом вообще не взаимодействует.

Более того, гравитационные поля сгустков тёмной материи могут в изобилии обеспечить нам “эффективные линзы”, способные усиливать свет, идущий от отдалённых объектов – такой вывод сделан в исследовании, опубликованном в журнале Science в сентябре.

Эти линзы из тёмной материи, искажающие свет на манер космических кривых зеркал, могут помочь астрономам наблюдать удалённые объекты, расположенные, с нашей точки зрения, за этими линзами, и проверять фундаментальные теории, связанные со Вселенной.

Под руководством Массимо Менегетти, космолога из астрофизической и космологической обсерватории в Болонье, учёные решили оценить, сколько таких небольших линз из тёмной материи можно найти в галактических скоплениях – огромных структурах, которые могут состоять из тысяч гравитационно связанных между собой галактик.

“Изучать распределение материи в галактических скоплениях важно по многим причинам, – пояснил нам Менегетти. – Во-первых, мы можем проверить предсказания модели холодной тёмной материи. Это общепринятая модель тёмной материи, поскольку она очень точно воспроизводит несколько свойств Вселенной на крупных масштабах (гораздо больших, чем масштабы галактик и их скоплений)”.
(далее…)

Астрофизики предполагают, что сверхмассивные чёрные дыры могут быть червоточинами в пространстве

“Рассматриваемые нами чёрные дыры можно проходить насквозь, поэтому теоретически космический корабль мог бы пролететь сквозь них”, – сказал ведущий автор исследования

Масштабы нашей Вселенной невероятно огромны – и это очень неприятно, если вам хочется отправиться за пределы нашего крохотного участочка. Червоточины – гипотетические мостики между удалёнными точками в пространстве – предлагают потенциальную короткую дорогу в космосе, протягивающуюся на расстояния, непреодолимые иными методами.

Хотя существование червоточин предсказала ещё эйнштейновская общая теория относительности, их реальность только предстоит доказать на опыте. И теперь команда российских учёных под руководством Михаила Юрьевича Пиотровича, астрофизика из Пулковской обсерватории в Санкт-Петербурге, предложила новый способ поиска гипотетических туннелей: нужно рассмотреть возможность того, что некоторые из сверхмассивных чёрных дыр на самом деле представляют собой входы в червоточины.

Червоточины, расположенные в центрах чрезвычайно ярких галактик, могут “излучать в чётко определённом спектре”, что можно обнаружить при помощи наблюдений – так указано в новой работе команды, которая будет опубликована в журнале “Ежемесячные заметки Королевского астрономического общества”.

Обнаружение подобного излучения не только даст свидетельства существования червоточин, но и откроет совершенно новые возможности потенциального вида космических полётов – и даже путешествий во времени.

“Очень интересным и необычным следствием существования червоточин такого типа является тот факт, что они представляют собой естественные машины времени”, – указал Пиотрович в емейле.
(далее…)

Математики приблизились к разгадке формирования каменных лесов

Растворимые камни постепенно распадаются, окружающая их жидкость становится тяжелее, и гравитация тянет её вниз


Каменный лес в китайской провинции Юньнань, возможно, возник в результате растворения камней и работы гравитации, что породило естественные конвекционные потоки

В природе хватает удивительных геологических формаций – от Дороги гигантов в Ирландии до Каслтонской башни в американском штате Юта. Различные процессы формирования таких структур давно интересуют учёных. Команда специалистов по прикладной математике из Нью-Йоркского университета обратила внимание на т.н. “каменные леса”, часто встречающиеся в определённых районах Китая и Мадагаскара. Такие образования островерхих камней, как Каменный лес в китайской провинции Юньнань, по мнению команды учёных, представляют собой результат растворения камней, которые превращаются в жидкость в присутствии гравитации, что приводит к появлению естественных конвекционных потоков. Команда описала свои открытия в работе, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Соавтор работы Лейф Ристроф рассказал журналу Ars, что его группа из лаборатории прикладной математики при Нью-Йоркском университете пришла к изучению каменных лесов (технически – одной из разновидностей карстовой топографии) обходным путём. Они использовали симуляции и эксперименты для изучения интересных форм, появляющихся в ландшафтах из-за различных формовочных процессов – в основном, эрозии и растворения.
(далее…)

В атмосфере Венеры обнаружили газ, который на Земле выделяют микробы

Учёные обнаружили в атмосфере Венеры нестабильный и неожиданный для них газ – на Земле его обычно выделяют некоторые микробы. Эта находка может оказаться признаком наличия жизни в облаках нашей ближайшей соседки – или свидетельством наличия странного, доселе неизвестного химического процесса, происходящего там.

Количество газа “сильно превышает те уровни, которые можно объяснить текущими методами его получения”, говорит Льюис Дартнел, астробиолог из Вестминстерского университета, не участвовавший в этом исследовании.

Исследователи обнаружили чёткий признак наличия газа фосфина в венерианской атмосфере в июне 2017 года используя наземный телескоп. Затем это наблюдение подтвердили в марте 2019 года при помощи другого подобного телескопа. Инструменты показали небольшое уменьшение света определённой длиной волны, которую поглощает только один это газ – так сообщила Джейн Гривз, астроном из Кардифского университета и её коллеги в журнале Nature Astronomy. Гривз говорит, что, судя по уровням поглощения, газ присутствует в количестве 20 частиц на миллиард на высотах более 53 км.
(далее…)

Учёные нашли на Луне ржавчину, которой там быть не должно

Для появления ржавчины нужны кислород, вода и подходящие условия – всего этого на Луне нет. Откуда же взялся недавно открытый оксид железа? Один из вариантов – с Земли

Несмотря на то, что наука считала это невозможным, учёные нашли ржавчину – продукт, появление которого требует кислорода, воды и условий, подходящих для окисления – на поверхности Луны, которая, как известно, бедна кислородом, не имеет жидкой воды и не даёт условий для окисления из-за своей восстановительной природы.

Учёные предположили, что кислород, требуемый для реакции, приводящей к появлению ржавчины, был принесён на полюса Луны ветрами с Земли. Их работа, подробно описывающая открытие, была опубликована в начале сентября в журнале Science Advances.

Ржавчина – это красно-коричневое вещество, продукт реакции атомов железа с кислородом и водой в процессе окислительной реакции, т.е., реакции с потерей электронов. Крайне тонкая атмосфера Луны не способна хранить много кислорода, а солнечный ветер постоянно бомбардирует её поверхность заряженными атомами водорода, что даёт восстановительные условия с приобретением электронов.

Так что если на Земле ржавчины полно, её наличие на Луне удивило исследователей.
(далее…)

Что магия, по мнению фокусника из MIT, может рассказать нам о будущем технологий

На конференции по компьютерной графике SIGGRAPH Марко Темпест из Magic Lab и MIT Media Lab пояснил, как фокусы позволяют изучать психологическую реакцию людей на новые технологии типа дронов и роботов.

Во время прямой трансляции для выставки SIGGRAPH этого года фокусник Марко Темпест продемонстрировал стайку дронов, реагировавших на его команды, дававшиеся вслух или жестами. Те выстраивались в кольцо вокруг него, и даже влетали в коробку, следуя его командам.

Темпест, глава нью-йоркской Magic Lab и фокусник, часто работающий с цифровыми технологиями, возможно, и иллюзионист – но дроны были совершенно настоящими. Иллюзия, по его словам, заключалась в их поведении – они летали по заранее запрограммированным маршрутам, ориентируясь, в частности, по узорам на ковре, на котором стоял Темпест, и не обращали внимания на его жесты и слова. Их послушность и совместная работа были лишь результатом отдельных программ каждого из них.
(далее…)

Либо квантовая реальность гораздо страннее, чем мы думаем, либо она схлопывается

Статьи выходят раз в неделю. Самая новая статья доступна только платным пользователям на этом сайте и на проектах с удобной подпиской: Boosty / Patreon / Sponsr

* * *

Либо квантовые состояния должны схлопываться на макроскопическом уровне, либо реальность нереальна

Квантовая механика при ближайшем рассмотрении ставит перед нами несколько глубоких вопросов, касающихся природы самой реальности. Часто они принимают вид мысленных экспериментов, за которыми позже (часто гораздо позже) следуют реальные. Один из самых глубоких и сложных примеров – мысленный эксперимент, предложенный в 1960-х Юджином Вигнером, под названием “парадокс друга Вигнера” (не советуем вам дружить с Вигнером). И теперь, гораздо позже, Вигнера и его друга формализовали и расширили. Результат приводит нас к противоречию: либо наша реальность куда как более странная и менее реальная на квантовом уровне, либо квантовые состояния на крупных масштабах существовать не могут.

Не дружите с Вигнером

Чтобы понять, почему у Вигнера не должно быть друзей, сначала нам нужно углубиться в некоторые детали квантовой механики. Представьте, что мы измеряем спин одного электрона. У него есть ориентация в пространстве, но измерить её невозможно. Нам придётся выбрать ориентацию и измерить спин вдоль неё. То есть, мы можем спросить электрон, вращается ли он по вертикали вверх или вниз. При прочих равных, ответ будет вверх или вниз с 50% вероятностью.
(далее…)

Солнечная энергия по ночам: гигантские космические зеркала смогут перенаправлять солнечный свет на Землю даже после заката

Исследователи пытаются создать отражатели, способные перенаправлять солнечный свет на электростанции на поверхности планеты в любое время дня и ночи

Солнечные электростанции ночью бесполезны, хотя другая сторона планеты в это время освещена. Чтобы не терять эту возможность, команда инженеров из университета Глазго начала разработку проекта использования космических рефлекторов, способных перенаправлять солнечный свет на неосвещённые части планеты, что, возможно, позволит солнечным электростанциям продолжать работать и по ночам.

Инициатива под названием Solspace уже получила грант в размере €2,5 млн от Европейского исследовательского совета (ЕИС) на пятилетние исследования, посвящённые работе солнечных электростанций по ночам.

На первый взгляд, идея простая: большие и сверхлёгкие отражатели, находящиеся на орбите вокруг планеты, будут отражать солнечный свет на солнечные электростанции, находящиеся на Земле и работающие в штатном режиме. Отражатели увеличат выработку ЭЛ, в особенности на рассвете и на закате, когда выход энергии уменьшается из-за падения освещённости, а запрос на энергию вырастает.
(далее…)