WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

«Купить книгу на сайте kniga.biz.ua С оД е р ж А н и е Предисловие 7 Введение 9 1. Ученый в Голливуде: зарождение замысла «интерстеллар» 13 i. о С ноВы 2. Вкратце ...»

Купить книгу на сайте kniga.biz.ua

С оД е р ж А н и е

Предисловие 7

Введение 9

1. Ученый в Голливуде: зарождение замысла «интерстеллар» 13

i. о С ноВы

2. Вкратце о Вселенной 29

3. Законы, управляющие Вселенной 39

4. искривления пространства и времени, приливная гравитация 47

5. Черные дыры 57

ii. ГА рГА н Т ЮА

6. Анатомия Гаргантюа 69

7. Гравитационные пращи 79

8. Внешний вид Гаргантюа 87

9. Диски и джеты 100

10. Случай — краеугольный камень эволюции 112 iii. Зе М Л я В   Бе Д е

11. Болезнь растений 117

12. Задыхаясь без кислорода 124

13. Межзвездный перелет 127 Купить книгу на сайте kniga.biz.ua 6 Содержание iV. Ч ерВ оТоЧ и н А

14. Червоточины 139

15. Внешний вид червоточины в «интерстеллар» 150

16. обнаружение червоточины: гравитационные волны 158 V. иСС Л е ДУ е М оК реС Т но С Т и ГА рГА н Т ЮА

17. планета Миллер 173

18. Вибрации Гаргантюа 182

19. планета Манн 186 20. «Эндюранс» 192 Vi. ЭКС Т ре М А Л ьн А я Фи Зи К А

21. Четвертое и пятое измерения 197

22. Сущности из балка 201

23. ограничение гравитации 206

24. Гравитационные аномалии 214

25. Уравнение профессора 224

26. Сингулярности и квантовая гравитация 235 Vii. К УЛ ьМ и н А ц и я

27. Кромка кратера 249

28. Внутрь Гаргантюа 258

29. Тессеракт 264



30. передача сообщений в прошлое 274

31. Эвакуация колоний с Земли 285 Где узнать больше? 289 Некоторые технические примечания 303 Благодарности 311 Библиография 313 Именной указатель 317 Тематический указатель 325 Купить книгу на сайте kniga.biz.ua Вкратце о Вселенной В селенная безбрежна и  невероятно прекрасна. Удивительно проста в  одних своих проявлениях и  невероятно сложна в других. из всего несметного многообразия понятий, относящихся ко Вселенной, нам сейчас понадобится лишь несколько — о них и поговорим.

Большой взрыв Вселенная образовалась 13,7 миллиарда лет тому назад в результате грандиозного взрыва. «Большой взрыв» — это насмешливое название* придумал мой друг, космолог Фред Хойл, который в 1940-е годы принял данную идею в штыки.

Фред ошибался. Мы уже наблюдали излучение от  этого взрыва, и лишь за неделю до того, как я пишу эти строки, были получены экспериментальные данные об излучении, испущенном спустя одну триллионную триллионной триллионной доли секунды после его начала!** * Big Bang, дословно — «Большой бабах». Прим. перев.

** Введите в поисковике Google «gravitational waves from the big bang» («гравитационные волны большого взрыва») или «CMB polarization» («поляризация реликтового излучения»), чтобы прочитать об  этом потрясающем открытии, сделанном в марте 2014 года. некоторые подробности я раскрою в конце главы 16. Прим. автора.

–  –  –

лет от Земли. В ней около триллиона звезд, ее поперечный размер — примерно 100 000 световых лет. Млечный путь и галактика Андромеды в некотором роде близнецы — они схожи по размерам, по форме и по количеству звезд. если бы на рис. 2.2 был изображен Млечный путь, Земля находилась бы там, где нарисован желтый ромбик.

В галактике Андромеды есть огромная черная дыра. она в 100 миллионов раз тяжелее Солнца, а ее поперечный размер примерно равен поперечному размеру орбиты Земли (те же вес* и размер, что и у черной дыры Гаргантюа в «интерстеллар», см. главу 6). она находится в центре яркой сферы на рис. 2.2.





Солнечная система Звезды — это огромные раскаленные газовые шары, температура которых обычно поддерживается за счет ядерных реакций, протекающих в звездном ядре. Солнце — весьма типичная звезда. его диаметр — 1,4 миллиона километров, что в сотню раз больше диаметра Земли. поверхность Солнца покрыта различимыми на вид * В этой книге я использую слова «масса» и «вес» как синонимы. Прим. автора.

–  –  –

Рис. 2.2. Галактика Андромеды Рис. 2.3. Солнце, сфотографированное Обсерваторией солнечной динамики NASA 1,4

–  –  –

12 (11 ) относительно горячими и относительно прохладными областями, Рис. 2.4. Орбиты планет Солнечной системы и Плутона а также кое-где встречаются вспышки (протуберанцы), и ее чрезвыи скопление астероидов чайно интересно наблюдать в телескоп (рис. 2.3).

Восемь планет, включая Землю, вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам вместе со множеством карликовых планет (среди которых наиболее известен плутон), а также комет и небольших твердых объектов, называемых астероидами и метеороидами (рис. 2.4). Земля — третья планета от Солнца. Сатурн с его роскошными кольцами — шестая планета, и ему в «интерстеллар» выделена особая роль (см. главу 15).

Солнечная система в тысячу раз больше, чем само Солнце; свету потребуется 11 часов, чтобы пройти от одного ее края до другого.

расстояние до ближайшей к нам (не считая Солнца) звезды, проксимы центавра, составляет 4,24 светового года, что в 2500 раз превышает поперечный размер Солнечной системы! В главе 13 мы поговорим об удивительных особенностях межзвездных путешествий.

Звездная смерть: белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры

Солнцу и Земле около 4,5 миллиарда лет, это примерно треть возраста Вселенной. Спустя примерно еще 6,5 миллиарда лет в солнечном ядре иссякнет ядерное топливо, которое поддерживает жар Солнца. Тогда начнется выгорание топлива в  оболочке, окружающей ядро, и  поверхность Солнца расширится, поглотив Землю. Когда  же топливо

–  –  –

Там протоны сталкиваются с молекулами кислорода и азота, заставляя их флуоресцировать*. Это свечение и есть полярное сияние.

Магнитное поле нейтронных звезд очень мощное. его силовые линии, так  же как и  земные, образуют фигуру, напоминающую пончик. Быстро движущиеся частицы, пойманные в  магнитное поле нейтронной звезды, подсвечивают его силовые линии (голубые кольца на рис. 2.10). некоторые частицы освобождаются и отлетают от полюсов, образуя конусообразные струи — джеты** (на рис. 2.10 показаны фиолетовым).

Джеты состоят из самых разных излучений:

гамма-лучей, рентгеновских лучей, ультрафиолета, видимого излучения, инфракрасного излучения, а также радиоволн. по мере того как звезда вращается, излучающие джеты движутся по небосводу подобно прожекторам. Каждый раз, когда джет поворачивается в сторону Земли, астрономы наблюдают импульс излучения; из-за периодичности импульсов такие звезды и прозвали пульсарами.

Во Вселенной есть и  другие поля (совокупности силовых линий) помимо магнитных. Это среди прочих электрические поля * Механизм верно описан для полярного сияния на Земле. Для других планет наиболее яркие линии в  спектре излучения определяются составом атмосферы. Так, для Юпитера наиболее яркой будет линия излучения водорода в ультрафиолетовом спектре. Прим. науч. ред.

** Cреди российских физиков бытует термин «релятивистская струя». Прим. перев.

–  –  –

Эпоха великих негеографических открытий С XVII века и по сей день ученые бьются над разгадкой физических законов, которые управляют Вселенной и формируют ее. Это напоминает то, как европейские путешественники-первооткрыватели самоотверженно исследовали земную географию (рис. 3.1).

В 1506 году кругозор картографов ограничивался евразией и лишь где-то вдалеке брезжили берега Южной Америки. К 1570 году обе Америки были открыты, но никто и не подозревал о существовании Австралии. К 1744 году была открыта и Австралия, но Антарктика оставалась на карте белым пятном.

подобно этому (рис.  3.2) к  1690 году были открыты ньютоновские законы физики. С помощью таких понятий, как сила, масса и ускорение, а также уравнений, которые их связывают (например, F = ma), законы ньютона точно описывают движение Луны вокруг Земли и движение Земли вокруг Солнца, полет самолета, распределение нагрузки в конструкции моста и соударение бильярдных шаров, и  многие-многие прочие явления. В  главе 2 мы уже сталкивались с одним из ньютоновских законов — законом обратных квадратов для гравитации.

–  –  –

,,,, … Эрвин Шрёдингер и другие ученые вывели законы квантовой физики (рис. 3.2). Взяв за основу, что всё вокруг хотя бы в небольшой мере подвержено случайным колебаниям — флуктуациям (об этом в главе 26) и что эти флуктуации могут порождать новые частицы и излучения «из ничего»*, квантовая физика подарила нам лазеры, ядерную энергию, светодиоды и более глубокое понимание химических процессов.

К 1957 году стало очевидно, что теория относительности и квантовая физика принципиально несовместимы. их прогнозы коренным образом расходятся в  тех случаях, когда велики силы гравитации и квантовые флуктуации**. например, когда речь идет о рождении Вселенной в Большом взрыве (см. главу 2); о ядрах черных дыр, подобных Гаргантюа (см. главы 26 и  28); или о  путешеСовременная наука предполагает, что вакуум представляет собой не полное отсутствие каких-либо объектов (частиц, излучений и т. д.), а сложную структуру, и частицы понимаются как некие возбуждения над вакуумом.

Прим. науч. ред.

** Скажем, если энергия световых волн подвержена сильнейшим квантовым флуктуациям, которые настолько значительны, что случайным образом чрезвычайно сильно искривляют пространство и время. Такие искривления выходят за рамки законов относительности Эйнштейна, а их влияние на световые волны лежит за рамками квантовой теории света. Прим. автора.

–  –  –

«гиперпространстве», которое физики называют словом «балк»

(см. рис. 3.5 и главы 4 и 21). Когда физики применяют теорию относительности Эйнштейна к балку (этому посвящены записи на досках в кабинете профессора Брэнда (рис. 3.6)), они отмечают возможность гравитационных аномалий, вызванных действующими в балке физическими полями.

Мы далеки от уверенности, что балк действительно существует.  и даже если это так, применимость теории относительности к  балку  — обоснованное, но  предположение. Также мы понятия не имеем, действительно ли в балке, если он существует, действуют поля, способные вызвать гравитационные аномалии, а  если и так, то возможно ли эти аномалии использовать. Аномалии и их использование  — очень вольные домыслы. однако домыслы эти основаны на  научных идеях, которые мы с  некоторыми моими друзьями-физиками охотно поддерживаем — по крайней мере, когда беседуем вечерком под пиво. поэтому они удовлетворяют моим правилам для «интерстеллар»: «Домыслы… должны быть научно подкреплены, то есть основаны на идеях, которые принимают хотя бы некоторые из уважаемых ученых» (см. главу 1).

Похожие работы:

«Сверхсветовой зайчик против тахиона The superluminal Bunny against the tachyon Путенихин П.В. m55@mail.ru Аннотация В качестве довода, якобы опровергающего специальную теорию относительности часто...»

«25 сентября 2017 г. Еженедельный обзор валютного рынка Итоги заседания Федрезерва оказали лишь локальную поддержку Михаил Поддубский poddubskiymm@psbank.ru доллару – пара евро/доллар продолжает консолидироваться в диапазоне 1,1850-1,20 долл. По-прежнему ожидае...»

«Лист 1 Приложение к свидетельству Листов 5 № об утверждении типа средств измерений Подлежит публикации в открытой печати П "ВНИИМС" В.Н. Яншин 2009 г. Внесены в Государственный реестр Средств измерений Регистрационный №...»

«900001274_12255546 АРБИТРАЖНЫЙ СУД ГОРОДА МОСКВЫ 115191, г.Москва, ул. Большая Тульская, д. 17 http://www.msk.arbitr.ru ИМЕНЕМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЕШЕНИЕ г. Москва Дело № А40-78164/14-71-89 Б 18 февраля 2016 года Резолютивная часть решения объявлена 15 февраля 2016 года. Решение в полном объеме изгото...»

«Лист № 1 Приложение к свидетельству № 42341 всего листов 10 об утверждении типа средства измерений ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Станции контроля загрязнения атмосферного воздуха автоматические МР-28 Назначение средства измерений Станции контроля загрязнения атмосферного воздуха автоматические МР-28 (далее – "ст...»

«Работа 10. Создаём многоуровневые списки Задание 1. Устройства современного компьютера Представим перечень устройств современного компьютера в виде многоуровневого списка, имеющего четыре уровня вложенности: Устройства современного компьютера 1. Проце...»

«КАК ИНОСТРАННЫЙ РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ Р усский ЯЗЫК КАК ИНОСТРАННЫЙ РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ I СЕРТИФИКАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ УДК 811.161.1(07) Б Б К 81.2Рус-9 Р89 Серия "Русский язык как иностранный" основана в 2008 году Оригинал-макет подготовлен ООО "БЕТА-Фрейм" Коллектив авторов: Н.Ю. Царева, М.Б. Будильцева, И.А. Пугачев,...»

«НФИ КемГУ" Директорат Положение о Директорате СОДЕРЖАНИЕ № Наименование раздела Страница раздела 1 Назначение 3 2 Нормативные ссылки 3 3 Термины, обозначения и сокращения 3 4 Общие положения 4 5 Задачи, функции и полномочия Директората 5 Организация деятельности Директората, члены Директората 7 Заседания...»

«Российская Федерация Гарантии изготовителя. 7.7.1. Изготовитель гарантирует соответствие вводно-распределительного устройства (ВРУ) ТУ3434-001-68098074-2010 и ГОСТ Р 51732-2001. ООО СИ Электро 7.2. Установленный срок службы ВРУ до замены не менее 25 лет, с возможной заменой...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.