Искривление пространства и времени

Астрономы обнаружили звезду, которая буквально тащит за собой пространство-время

Искривление пространства и времени

Одно из предсказаний в общей теории относительности Эйнштейна состоит в том, что любое вращающееся тело сдвигает вокруг себя самую ткань пространства-времени. Это явление известно как «перетаскивание кадров».

В повседневной жизни перетаскивание кадров несущественно, так как эффект невероятно мал. Для обнаружения этого эффекта, вызванного всем вращением Земли, требуются спутники, такие как «гравитационный зонд B» стоимостью 750 миллионов долларов, который обнаружил угловые изменения в гироскопах, эквивалентные одному градусу каждые 100 000 лет или около того.

К счастью для нас, во Вселенной есть много естественных гравитационных лабораторий, где физики могут наблюдать предсказания Эйнштейна во всей красе.

Искривление пространства — времени.  (Mark Myers/OzGrav ARC Centre of Excellence)

Исследование команды ученых, опубликованное в журнале «Наука», выявляет свидетельства перетаскивания кадров в гораздо более заметном масштабе с использованием радиотелескопа и уникальной пары компактных звезд, вращающихся вокруг друг друга с головокружительной скоростью.

Движение этих звезд могло бы озадачить астрономов во времена Ньютона, поскольку они явно движутся в искривленном пространстве-времени, и для объяснения их траекторий требуется общая теория относительности Эйнштейна.

Общая теория относительности является основой современной теории гравитации. Это объясняет точное движение звезд, планет и спутников, и даже течение времени. Одно из ее менее известных предсказаний состоит в том, что вращающиеся тела увлекают за собой пространство-время. Чем быстрее объект вращается и чем массивнее он, тем заметнее сдвижение пространства-времени.

Один тип объекта — белый карлик. Это остатки мертвых звезд, которые когда-то были в несколько раз больше массы нашего Солнца, но исчерпали свое водородное топливо.

То, что осталось, по размеру похоже на Землю, но в сотни тысяч раз массивнее. Белые карлики также могут вращаться очень быстро, делая полный оборот каждую минуту или две, а не 24 часа, как Земля.

Перетаскивание кадра, вызванное таким белым карликом, будет примерно в 100 миллионов раз мощнее земного.

Это все хорошо, но мы не можем лететь к белому карлику и запускать спутники вокруг него. К счастью, природа добра к астрономам и имеет свой собственный способ позволить нам наблюдать их через орбитальные звезды, называемые пульсарами.

Двадцать лет назад радиотелескоп CSIRO Parkes обнаружил уникальную звездную пару, состоящую из белого карлика (размером с Землю, но примерно в 300 000 раз тяжелее) и радиопульсара (размером с небольшой город, но в 400 000 раз тяжелее Земли).

По сравнению с белыми карликами, пульсары вообще на другом уровне. Они состоят не из обычных атомов, а из нейтронов, сжатых вместе, что делает их невероятно плотными. Более того, пульсар вращается 150 раз за минуту.

Это означает, что 150 раз в минуту «луч маяка» радиоволн, излучаемых этим пульсаром, проносится мимо нашей точки зрения здесь, на Земле.

Мы можем использовать это, чтобы отобразить путь движения пульсара, когда он вращается вокруг белого карлика, по времени, когда его импульс достигнет нашего телескопа и зная скорость света.

Этот метод показал, что две звезды делают оборот вокруг друг друга менее чем за 5 часов.

Эта пара, официально названная PSR J1141-6545, является идеальной гравитационной лабораторией. С 2001 года ученые несколько раз в год ездили к CSIRO Parkes, чтобы составить карту орбиты этой системы, которая демонстрирует множество эйнштейновских гравитационных эффектов.

Несмотря на то, что PSR J1141-6545 находится на расстоянии нескольких сотен квадриллионов километров (квадриллион — миллион миллиардов), мы знаем, что пульсар вращается 2,5387230404 раза в секунду и что его орбита балансирует.

Это означает, что плоскость его орбиты не фиксирована, а медленно вращается.

Как образовалась эта система?

Когда возникают пары звезд, самая массивная умирает первой, часто создавая белого карлика. Прежде чем умирает вторая звезда, она передает вещество своему спутнику.

Белый карлик, вращающийся при поглощении вещества от своего спутника. (ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery)

Диск формируется, когда этот материал падает в сторону белого карлика, и в течение десятков тысяч лет он ускоряет белого карлика.

В таких редких случаях, как этот, вторая звезда может взорваться сверхновой, оставив после себя пульсар. Быстро вращающийся белый карлик тащит за собой пространство-время, заставляя орбитальную плоскость пульсара наклоняться. Этот наклон — это то, что мы наблюдали при нашем картографировании орбиты пульсара.

Сам Эйнштейн думал, что многие из его предсказаний о пространстве и времени никогда не будут обнаружены. Но в последние несколько лет произошла революция в экстремальной астрофизике, включая открытие гравитационных волн и снимков черной дыры с помощью всемирной сети телескопов.

Мэтью Бейлс, научный сотрудник ARC, Технологический университет Суинберна, Научный сотрудник Института Макса Планка.

Эта статья опубликована The Conversation.

Источники: Mark Myers/OzGrav ARC Centre of Excellence/Swinburne University of Technology

Источник: https://rwspace.ru/news/astronomy-obnaruzhili-zvezdu-kotoraya-bukvalno-tashhit-za-soboj-prostranstvo-vremya.html

Ученые хотят искривить пространство-время в лаборатории

Искривление пространства и времени

Все обсуждения квантовой физики так или иначе сводятся к квантовой теории поля.

В ее основе лежит общая идея о том, что квантовые частицы представляют собой локализованные возбужденные состояния общего квантового поля — сложная, но математически полезная идея, которая до невозможности сложно взаимодействует с классическим представлением пространства-времени Эйнштейна.

Гравитация, как гласит теория, является результатом кривизны невыразимой среды пространства-времени, и современная квантовая физика гласит, что искривленное пространство-время должно влиять на поведение гипотетического квантового поля.

Точное понимание их взаимодействия остается одним из самых сложных вопросов в физике, этакий святой Грааль. Кроме того, крайне сложно изучать это взаимодействие в лаборатории. Но физики хотят исправить это досадное недоразумение, как сообщает ExtremeTech.

Искривить пространство-время искусственным путем крайне трудно.

В классическом понимании это сделать довольно просто — достаточно собрать в одном месте много массы — но для построения кривой, которой будет достаточно для измерения эффектов каждой квантовой частицы, понадобится плотность, которую можно найти только рядом с черной дырой (в теории).

Искривление пространства-времени с помощью магнитных полей или экзотической материи тоже предлагалось, например, NASA — но такая технология позволить буквально создать варп-двигатель, если его вообще возможно создать.

Вместо того чтобы выяснять, как еще можно изогнуть пространство-время, немецкий ученый Никодим Шпак, похоже, нашел лазейку, которая позволить изучать эффекты искривленного пространства-времени, собственно, не искривляя его.

Чтобы продолжить чтение, вам нужно получить степень по высшей математике или просто поверить в следующее заявление: сверххолодные атомы (и поскольку тепло — это всего лишь движение атомов, наши атомы будут сверхстационарными), попадая в особую оптическую решетку (лазерное поле), демонстрируют особое поведение, которое можно связать с движением квантовых частиц в пространстве-времени. Фраза получилась весьма большой, поэтому давайте разобьем ее на части.

Во-первых, атомы и решетка. Эта техника использует несколько лазеров для создания сложной интерференционной картины с определенными пиками и впадинами — районами с высокой или низкой интенсивностью энергии.

Сверххолодные атомы (охлажденные до возможного максимума), разумеется, попадают во впадины по законам термодинамики, и поскольку они сверхстационарны, квантовая механика подсказывает, что они должны быть в состоянии «туннелировать» с места на место.

Атомы должны быть охлаждены максимально, поэтому все их возможные движения могут объясняться только этим туннелирующим эффектом. Если это так, общий механизм движения через решетку может быть представлен взаимодействием квантового поля и пространства-времени.

На самом деле, единственное, что нужно здесь понять, это то, что создавая решетку из особых пиков и впадин, по которым могут двигаться атомы, ученые могут изменять значения своей метафоры пространства-времени.

Одна решетка может имитировать взаимодействие квантового поля с плоским пространством-временем (которое технически не существует, но может быть теоретически в глубоком-глубоком космосе, далеко от любых крупных масс), другая может имитировать серьезно искривленное пространство вроде точки рядом с поверхностью звезды.

Возможные последствия этого исследования весьма прозаичны, во всяком случае, в краткосрочной перспективе.

Это один из тех прорывов, на которых далеко не уедешь, но который может открыть дорожки к новым сферам исследований.

Возможность изучать взаимодействие квантовой теории поля и общей теории относительности (в частности, ее следствием — гравитацией), даже косвенно, может впоследствии привести к созданию великой теории всего.

Используя метафору кривизны пространства-времени, а не изменяя эту кривизну саму по себе, ученые могли бы дать в будущем ученым способ сымитировать состояние пространства-времени на горизонте событий черной дыры или во время первых моментов после Большого Взрыва.

Все, что будет нужно, это правильная интерференционная картина, которая позволит контролировать распределение наиболее вероятных туннельных впадин.

Медленно изменяя интерференционную картину с течением времени, ученые даже смогут увидеть последствия непрерывных изменений в этом пространстве-времени — вроде расширения вселенной после Большого Взрыва.

Нет никакой возможности спрогнозировать, как физики смогут применить эти наработки, но пока план выглядит весьма неплохим.

Взаимодействие между квантовыми явлениями и общей теорией относительности — это работа для нобелевских лауреатов будущего, это самая современная физика самого высокого уровня.

Станет ли эта работа фундаментов для будущих теорий великого объединения? Возможно. Как минимум, она немного прояснит, как связать квантовую и релятивистскую физику. Хотя бы немного.

Источник: https://Hi-News.ru/science/uchenye-xotyat-iskrivit-prostranstvo-vremya-v-laboratorii.html

Общая теория относительности

Искривление пространства и времени

На выступлении 27 апреля 1900 года в королевском институте Великобритании лорд Кельвин сказал: «Теоретическая физика представляет собой стройное и законченное здание. На ясном небе физики имеются всего лишь два небольших облачка – это постоянство скорости света и кривая интенсивности излучения в зависимости от длины волны.

Я думаю, что эти два частных вопроса будут скоро разрешены и физикам XX века уже нечего будет делать.

» Лорд Кельвин оказался абсолютно прав с указанием ключевых направлений исследований в физике, но не верно оценил их важность: родившиеся из них теория относительности и квантовая теория оказались бескрайними просторами для исследований, занимающих учёные умы вот уже на протяжении более сотни лет.

Формирование теории

3D-модель искривления пространства-времени под действием Солнца и Земли

Так как специальная теория относительности не описывала гравитационное взаимодействие, Эйнштейн вскоре после её завершения приступил к разработке общей версии этой теории, за созданием которой он провёл 1907-1915 годы.

Теория была прекрасной в своей простоте и согласованности с природными явлениями за исключением единственного момента: во времена составления теории Эйнштейном ещё не было известно об расширении Вселенной и даже о существовании других галактик, поэтому учёными того времени считалось что Вселенная существовала бесконечно долго и была стационарна.

При этом из закона всемирного тяготения Ньютона следовало, что неподвижные звёзды должны были в какой-то момент просто быть стянуты в одну точку.

Не найдя для этого явления лучшего объяснения, Эйнштейн ввёл в свои уравнения космологическую постоянную, которая численно компенсировала гравитационное притяжение и позволяла таким образом стационарной Вселенной существовать без нарушения законов физики.

Впоследствии Эйнштейн стал считать введение космологической постоянной в свои уравнения своей самой большой ошибкой, так как она не была необходима для теории и ничем кроме выглядящей на тот момент стационарной Вселенной не подтверждалось.

А в 1965 году было обнаружено реликтовое излучение, что означало что Вселенная имела начало и постоянная в уравнениях Эйнштейна оказалось и вовсе не нужна.

Тем не менее космологическая постоянная всё-таки была найдена в 1998 году: по полученным телескопом «Хаббл» данным, далёкие галактики не тормозили свой разлёт вследствие притяжения гравитацией, а даже ускоряли свой разлёт.

Основы теории

Процесс движения лучей света по геодезическим линиям под действием массивных тел

«Крест Эйнштейна» (вверху) и «Космическая подкова» (внизу)

Кроме основных постулатов специальной теории относительности, здесь добавилось и новое: механика Ньютона давала численную оценку гравитационного взаимодействия материальных тел, но не объясняла физику этого процесса.

Эйнштейну же удалось описать это посредством искривления массивным телом 4-мерного пространства-времени: тело создаёт вокруг себя возмущение, в результате которого окружающие тела начинают двигаться по геодезическим линиям (примерами таких линий являются линии земной широты и долготы, которые для внутреннего наблюдателя кажутся прямыми линиями, но в реальности немного искривлены). Таким же образом откланяются и лучи света, что искажает видимую картину за массивным объектом. При удачном совпадении положений и масс объектов это приводит к эффекту гравитационного линзирования (когда искривление пространства-времени выступает в роли огромной линзы, делающей источник далёкого света намного ярче). Если же параметры совпадают не идеально – это может приводить к образованию «креста Эйнштейна» или «круга Эйнштейна» на астрономических снимках далёких объектов.

Среди предсказаний теории также было гравитационное замедление времени, (которое при приближении к массивному объекту действовало на тело точно также, как и замедление времени в следствии ускорения), гравитационное красное смещение (когда луч света, испущенный массивным телом, уходит в красную часть спектра в следствии потери им энергии на работу выхода из «гравитационного колодца»), а также гравитационные волны (возмущение пространства-времени, которое производит любое тело имеющее массу в процессе своего движения).

Статус теории

Первое подтверждение общей теории относительности было получено самим Эйнштейном в том же 1915 году, когда она и была опубликована: теория с абсолютной точностью описывала смещение перигелия Меркурия, которое до этого никак не могли объяснить при помощи ньютоновской механики. С того момента было открыто множество других явлений, которые предсказывались теорией, но на момент её публикации были слишком слабы чтобы их можно было засечь. Последним таким открытием на данный момент стало открытие гравитационных волн 14 сентября 2015 года.

Теория относительности и квантовая теория

Несмотря на то, что теория относительности замечательно описывает процессы в макромире, но миром микромира всё же правит квантовая теория. Сам Эйнштейн в последние годы жизни пытался объединить две эти теории в одну объединённую теорию, которая уже получила название «теории всего».

Однако в этот раз он потерпел неудачу также, как и множество учёных пытавшихся это сделать после него.

Примерно до начала 2000-х годов казалось, что с появлением теории струн решение уже почти найдено, однако примирить в ней все виды взаимодействий и элементарных частиц так до сих пор и не удалось: если при одном числе измерений в этой теории хорошо описываются одни частицы, то другие из них никак не вписываются, при другом же их числе теорией замечательно описываются противоположные частицы, но уже не вписываются первые. Таким образом поиски объединённой теории всё ещё продолжаются.

Источник: https://SpaceGid.com/korotko-ob-obshhey-teorii-otnositelnosti.html

Теория относительности Эйнштейна: кратко и понятно

Искривление пространства и времени

Теория относительности была представлена Альбертом Эйнштейном в начале 20-го века. В чем же состоит её суть? Рассмотрим основные моменты и понятным языком охарактеризуем ТОЭ.

Теория относительности практически ликвидировала несостыковки и противоречия физики 20-го века, заставила в корне поменять представление о структуре пространства-времени и экспериментально подтвердилась в многочисленных опытах и исследованиях.Таким образом, ТОЭ легла в основу всех современных фундаментальных физических теорий.

По сути – это мама современной физики!Для начала стоит отметить, что существует 2 теории относительности:Специальная теория относительности (СТО) – рассматривает физические процессы в равномерно движущихся объектов.

Общая теория относительности (ОТО) – описывает ускоряющиеся объекты и объясняет происхождение такого явления как гравитация и существование частиц гравитонов.Понятное дело, что СТО появилась раньше и по сути является частью ОТО. О ней и поговорим в первую очередь.

СТО простыми словамиВ основе теории лежит принцип относительности, согласно которому любые законы природы одинаковы отноительно неподвижных и движущихся с постоянной скоростью тел. И из такой казалось бы простой мысли следует, что скорость света (300 000 м/с в вакууме) одинакова для всех тел.

Например, представьте, что вам подарили космический корабль из далёкого будущего, который может летать с огромной скоростью. На носу корабля устанавливается лазерная пушка, способная стрелять вперёд фотонами.Относительно корабля такие частицы летят со скоростью света, однако относительно неподвижного наблюдателя они, казалось бы, должны лететь быстрее, так как обе скорости суммируются.

Однако на самом деле этого не происходит! Сторонний наблюдатель видит фотоны, летящие 300 000 м/с, как будто скорость космического корабля к ним не добавлялась

Нужно запомнить: относительно любого тела скорость света будет неизменной величиной, как бы быстро оно не двигалось.Из этого следуют потрясающие воображение выводы вроде замедления времени, продольном сокращении и зависимости массы тела от скорости.

Подробнее об интереснейших следствиях Специальной теории относительности читайте в статье по ссылке ниже.

Суть общей теории относительности (ОТО)Чтобы лучше её понять, нам нужно вновь объединить два факта:Мы живем в четырехмерном пространствеПространство и время – это проявления одной и той же сущности под названием «пространственно-временной континуум».

Это и есть 4-мерное пространство-время с осями координат x, y, z и t.Мы, люди, не в состоянии воспринимать 4 измерения одинаково. По сути, мы видим только проекции настоящего четырехмерного объекта на пространство и время.

Что интересно, теория относительности не утверждает, что тела изменяются при движении. 4-мерные объекты всегда остаются неизменными, но при относительном движении их проекции могут меняться. И мы это воспринимаем как замедление времени, сокращение размеров и т. д.

Все тела падают с постоянной скоростью, а не разгоняютсяДавайте проведём страшный мысленный эксперимент. Представьте, что вы едете в закрытой кабине лифта и находитесь в состоянии невесомости.Такая ситуация могла возникнуть только по двум причинам: либо вы находитесь в космосе, либо свободно падаете вместе с кабиной под действием земной гравитации.

Не выглядывая из кабинки, абсолютно невозможно отличить два этих случая. Просто в одном случае вы летите равномерно, а в другом с ускорением. Вам придется угадывать!

Возможно, сам Альберт Эйнштейн размышлял над воображаемым лифтом, и у него появилась одна потрясающая мысль: если эти два случая невозможно отличить, значит падение за счет гравитации тоже является равномерным движением.

Просто равномерным движение является в четырехмерном пространстве-времени, но при наличии массивных тел (например, планет Солнечной системы) оно искривляется и равномерное движение проецируется в обычное нам трёхмерное пространство в виде ускоренного движения

Давайте рассмотрим еще один более простой, хоть и не совсем корректный пример искривления двухмерного пространства.Можно представлять, что любое массивное тело под собой создает некоторую образную воронку.

Тогда другие тела, пролетающие мимо, не смогут продолжить свое движение по прямой и изменят свою траекторию согласно изгибам искривленного пространства.

Кстати, если у тела не так много энергии, то его движение вообще может оказаться замкнутым.

Стоит отметить, что с точки зрения движущихся тел они продолжают перемещаться по прямой, ведь не чувствуют ничего такого, что заставляет их повернуть. Просто они попали в искривленное пространство и сами того не осознавая имеют непрямолинейную траекторию.

Нужно обратить внимание, что искривляется 4 измерения, в том числе и время, поэтому к этой аналогии стоит относиться осторожно.Таким образом, в общей теории относительности гравитация – это вообще не сила, а лишь следствие искривление пространства-времени.

На данный момент эта теория является рабочей версией происхождения гравитации и прекрасно согласуется с экспериментами.Удивительные следствия ОТОСветовые лучи могут искривляться, пролетая вблизи массивных тел. Действительно, в космосе найдены далёкие объекты, которые «прячутся» за другими, но световые лучи их огибают, благодаря чему свет доходит до нас.

Согласно ОТО чем сильнее гравитация, тем медленнее протекает время. Этот факт обязательно учитывается при работе GPS и ГЛОНАСС, ведь на их спутниках установлены точнейшие атомные часы, которые тикают чуть-чуть быстрее, чем на Земле. Если этот факт не учитывать, то уже через сутки погрешность координат составит 10 км.

Именно благодаря Альберту Эйнштейну вы можете понять, где по близости располагается библиотека или магазин.И, наконец, ОТО предсказывает существование черных дыр, вокруг которых гравитация настолько сильна, что время вблизи просто напросто останавливается. Поэтому свет, угодивший в черную дыру, не может её покинуть (отразиться).

В центре черной дыры из-за колоссального гравитационного сжатия образуется объект с бесконечно большой плотностью, а такого, вроде как, быть не может.Таким образом, ОТО может приводить к весьма противоречивым выводам в отличие от Специальной теории относительности, поэтому основная масса физиков не приняла её полностью и продолжила искать альтернативу.

Но многое ей и удаётся предсказывать удачно, примеру недавнее сенсационное открытие гравитационных волн подтвердило теорию относительности и заставило вновь вспомнить великого учёного с высунутым языком. Любите науку, читайте ВикиНауку.

Источник http://wikinauka.ru/fizika/%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D1%82%D…

Теория относительности Наука Интересное Физика Длиннопост Альберт Эйнштейн Отредактировал DrSmirnoff 1 год назад

Источник: https://pikabu.ru/story/teoriya_otnositelnosti_yeynshteyna_kratko_i_ponyatno_6256301

Искривление внутреннего Времени и Пространства Среднее время прочтения:

Искривление пространства и времени

Если Пространство и Время есть субстанции взаимосвязанные, то при искривлении одного, конечно “достанется” и другому.

Внешне это должно выглядеть как резкое (или не резкое – все зависит от величины искривления), бросающееся в глаза несоответствие в размерах близко расположенных и удаленных объектов, размеры которых заранее были известны.

Люди могут увидеть окружающий мир “как бы через линзы рыбьего глаза”, через увеличительное (реже – уменьшительное) стекло, как бы через неожиданно появившуюся неизвестно откуда воздушную линзу. Не исключено, что наблюдатель станет очевидцем совершенно непредсказуемых “чудес”, предсказать из которых мы можем только некоторые.

Нечто вроде описанного встречается в рассказах, но брошенные ими фразы можно считать только косвенными доказательствами: “…все помутилось перед глазами”, “…я видел отдаленные предметы очень четко, словно в телескоп”, “…предметы вокруг поплыли как жидкие”… Надо отдать должное, на такие “мелочи” человек редко обращает внимание, когда речь заходит о жизни и смерти.

— Salik.biz

Другое дело, когда получается уже после стресса в спокойной ситуации не торопясь восстановить ход событий.

Самый “удобный” повод усомниться в том, что “что-то было не так” – это рассказы в которых те кто спасался от смерти “со страху” проползают через самые узкие щели и дыры.

Не приходится в подобных случаях подозревать жирных мужиков в скрытых способностях к гимнастике, в особенности когда речь идет о дырах, размер которых меньше размера головы!

1977 год – подобную историю я услышал от летчиков Северо-Кавказского округа: пилот Ан-2 проводя регламентные работы внутри кабины неожиданно почувствовал запах гари и в ужасе выскочил наружу через лючок, который предназначен для того, чтобы во время полета стрелять из ракетницы! Для тех, кто не знает – лючок по размерам дает возможность просовывать только руку с пистолетом, конструкторы никак не предусматривали его для большего, потому как в нормальной и аварийной остановке пилоты покидают самолет через дверь в салоне – но как раз там и разбушевался пожар…

В таком-же самолете Ан-2, но уже северного исполнения, был сделан в кабине люк для аварийного оставления самолета. Размеры люка 113х105 см. Летчик в зимней форме с трудом, но может протиснуться в люк при соответствующем сгибании корпуса – но на большее люк и не рассчитывался.

Так вот, пилот Павел Александрович Горобченко в 1998 году вспомнил, как в районе Улунги Приморского края он по заданию геологов переправлял по воздуху лошадей. Когда уже завершался последний, десятый рейс, одна из лошадей просунула голову в кабину и “хлопала губами возле уха”. Причиной аварии, однако, стало не это, а сбой в работе двигателя.

Самолет пошел на вынужденную, с трудом сел на какую-то прогалину, чуть не перевернувшись, когда шасси угодило в яму. Так описывал дальнейшее П.Горобченко: “Не успели мы снять привязные ремни, чтобы выбраться из самолета, как мимо нас пулей пролетела лошадь. Случилось, казалось, невозможное.

Скажи мне кто-либо за минуту до этого, что сейчас из самолета через люк выпрыгнет лошадь, я посчитал бы такого человека за сумасшедшего. И тем не менее лошадь выпрыгнула. При этом она ничего не поломала в самолете.” [“ЧиП” 1998, N 11/12, с.20]…

В конце 1970-х годов в одной из лабораторий Ленинграда перед подготовкой эксперимента слесарю было лень сразу закрутить на крышке котла все двенадцать болтов, а инженер, не зная, что крышка временно держится только двумя болтами, поднял давление до максимума.

Как позднее рассказал очевидец происшествия Амбарцум Арутюнович Мхитарян, “неожиданно раздался оглушительный взрыв, все произошло мгновенно для всех, кроме инженера. Перед взрывом он находился в одном месте, а после взрыва его уже не было на этой площадке.

Как оказалось, он перескочил высокую стенку и спрятался от летящей крышки под станиту большого агрегата. После его долго пытались вытащить оттуда. Все напрасно, щель была гораздо меньше ширины его головы и груди! Пришлось разбирать агрегат”. [А.

Мхитарян рассказал мне эту историю в феврале 1999 г.]…

В 1980-х годах что-то подобное я слыхал от водителя-пограничника, который был немало удивлен, когда из перевернувшегося на горной дороге “УАЗика” сопровождавший груз вовсе не худой прапорщик вылез, почти выскочил, через боковую створку ветрового стекла (ширина около 15 сантиметров)!…

Тогда-же на границе на участке заставы, по соседству с нашей, удалось задержать весьма матерого нарушителя границы, у которого на подготовку к уходу за границу ушло целых 1,5 года.

В своей московской квартире он устроил что-то вроде макета стандартной советской системы сигнализации, прикрывающей границу.

Если не вдаваться в излишние секретные подробности, то сама система состоит из множества нитей колючки, по которым пропускаются импульсы тока, и в случаях замыкания проводов или перерезания любого из них сигнал о сработке моментально идет на заставу.

Рекламное видео:

Нарушитель границы намеревался проскочить колючку насквозь в прыжке “ласточкой”. Но как?! Расстояние между проводами – не больше 15 сантиметров, а с учетом шипов на колючке – около 10 сантиметров.

При этом, на одном Т-образном заборе таких слоев два – с обоих сторон столбов, значит, реально можно говорить о еще меньшем безопасном зазоре.

Воробей пролетит, но ворона уже замкнет провода… Но этот нарушитель не напрасно столько времени постигал учение йоги, в конце концов он научился вводить себя в измененное состояние и в прыжке пролетать меж двух тесно прижатых друг к другу пар колючей проволоки.

Приехал в пограничную зону, подошел к колючке, разделся до голого торса (!), разбежался и преодолел систему с первого раза– сигнализационная система “даже не мяукнула”!… Впрочем, этого супергероя все равно задержали пограничники, а как – об этом я уже умолчу…

Кстати говоря, если люди могли бы вводить себя в состояние ускоренного внутреннего Времени, то автоматически они смогли бы научиться проходить в самые узкие щели. Как рассказывают о своих способностях асы восточных единоборств, после соответствующей подготовки они могут проскальзывать меж двух острых мечей, находящихся примерно на том-же расстоянии друг от друга…

Вадим Чернобров

Источник: https://salik.biz/articles/68508-iskrivlenie-vnutrennego-vremeni-i-prostranstva.html

Теория относительности Эйнштейна

Искривление пространства и времени

В 1905 году Альберт Эйнштейн сделал два заявления: что законы физики одинаковы для всех инерциальных (т.е. двигающихся с постоянной скоростью относительно друг друга) систем, и скорость света в вакууме не зависит от скорости движения наблюдателей.

Эти принципы легли в основу специальной теории относительности (СТО), которая перевернула представления ученых о физике в целом. Эйнштейн потратил целых 10 лет, чтобы включить в данную теорию такой немаловажный компонент, как ускорение.

В 1915 году ему это, наконец, удалось, и он представил миру общую теорию относительности (ОТО), в которой утверждалось, что массивные тела провоцируют искривление пространства-времени, что и является по сути причиной возникновения гравитации.
Исаак Ньютон заявлял, что сила тяготения, возникающая между двумя телами, зависит от их массы и расстояния, на котором они друг от друга находятся.

Центр Земли притягивает человека к себе, а центр массы человека, в свою очередь, притягивает к себе Землю. Однако наша планета, будучи значительно более массивной, чем любой ее житель, едва ли ощущает его тяготение, в то время как человек стоит на Земле именно благодаря ее притяжению. Казалось бы, все логично.

Однако, Ньютон даже не пытался ответить на вопрос, как появляется гравитация, именно поэтому его теория заведомо содержала в себе ошибку. Альберт Эйнштейн пошел дальше. Приняв во внимание озвученные выше принципы СТО и доказав, что скорость света также неизменна и вне вакуума, не зависимо от скорости наблюдателей, он сделал вывод, потрясший абсолютно всех.

Эйнштейн провозгласил, что пространство и время следует объединить в один континуум, который получил название пространство-время. Ученый утверждал, что события, произошедшие в одно и тоже время для одного наблюдателя, могут произойти в разное время для другого наблюдателя.

Работая над ОТО, Эйнштейн осознал, что массивные тела провоцируют искривление пространства-времени. Представить это довольно легко: вообразите резиновую мембрану, в центр которой положили массивное тело.

Мембрана прогнется под весом тела, образуя «яму», верно? А если мы пустим по краю «ямы» маленький шарик, он покатится по спирали вниз, постепенно приближаясь к нашему массивному телу.

Таким же образом работает и гравитация.

Хотя современное оборудование не способно ни увидеть, ни измерить пространство-время, ученые уже обнаружили несколько явлений, которые подтверждают правильность этой теории. Остановимся на них более подробно.

Гравитационное линзирование

Свет вокруг массивных тел, таких как черные дыры, изгибается, подобно тому, как преломляется луч света, проходящий через линзу.

Благодаря этому явлению астрономам удается изучать звезды и галактики, находящиеся за массивными телами.
Крест Эйнштейна — один из ярких примеров гравитационного линзирования. В его центре находится объект-линза — галактика, располагающаяся на расстоянии 400 млн световых лет от Земли.

Другие четыре объекта представляют собой изображения квазара, который на самом деле находится за галактикой и удален от нашей планеты на целых 8 млрд световых лет. Еще один интересный пример: мертвая звезда, которую удалось обнаружить при помощи телескопа «Кеплер».

Этот белый карлик находится в двойной звездной системе вместе с красным карликом, который больше его по размерам, но меньше по массе. Когда белый карлик проходит перед своим соседом, его гравитационное поле искажает свет, исходящий от красного карлика, и делает его ярче.

Изменения в орбите Меркурия

Из-за искривления пространства-времени вокруг нашего массивного Солнца орбита Меркурия постепенно смещается. Через несколько миллиардов лет орбита этого небесного тела может измениться настолько, что в этом далеком будущем возможно его столкновение с Землей.

Искривление пространства-времени Землей

Эйнштейн предсказывал, что любое массивное вращающееся тело, как, например, наша планета, закручивает и искривляет пространство-время вокруг себя. Чтобы проверить это предсказание, в 2004 году НАСА запустила на орбиту Земли зонд «Gravity Probe B» (GP-B).

Ориентация высокоточных гироскопов, расположенных на борту GP-B со временем действительно изменилась, причем именно настолько, насколько следовало, исходя из расчетов Эйнштейна. «Представьте, что Земля погружена в мед, — объясняет происходящее ведущий исследователь миссии «Gravity Probe B» Френсис Эверитт.

– Когда планета вращается, мед закручивается вокруг нее. Тоже самое происходит и с пространством-временем».

Гравитационное красное смещение

Гравитационным красным смещением называют изменение частоты света, испущенного неким источником, по мере его удаления от массивных тел. Представьте машину скорой помощи, которая едет с включенной сиреной.

Когда машина приближается к наблюдателю, длина звуковых волн уменьшается, а когда скорая помощь начинает удаляться, звуковые волны, напротив, удлиняются. Это явление называется эффект Доплера. Тоже самое происходит и с волнами света.

 В 1959 году два физика, Роберт Паунд и Глен Ребка, провели следующий эксперимент: ученые испускали гамма-лучи вертикально в башне Гарвардского университета и обнаружили, что в таких условиях их частота меньше, чем обычно, а причиной тому – искривления, вызванные гравитацией.

Источник: http://light-science.ru/fizika/teoriya-otnositelnosti.html

Booksm
Добавить комментарий