Материя, которой нет: как кварки рисуют Вселенную (и почему 99% вашего тела — это энергия)

Недавно я разместила на Хабре статью о своем первом AI-продукте и в комментариях под статьей, к моему большому удивлению, развернулась интересная дискуссия о кварках . И я подумала, раз есть такой интерес к этой теме – напишу свое видение и разложу по полочкам так, что для одних она станет первой дверью в мир науки, для других – новым взглядом на старые концепции, а для третьих, возможно, перевернет представление о природе мира и человека.

https://habr.com/ru/articles/902238/

#кварки #лептоны #квантовая_физика #большой_взрыв #квантовая_хромодинамика #вселенная #протон #глюоны #цветовой_заряд

[Перевод] Астрономы выжали из «Уэбба» максимум, чтобы сфотографировать самые удалённые галактики

С тех пор как космический телескоп имени Джеймса Уэбба начал научную работу, астрономы увидели галактики, существовавшие более 13 миллиардов лет назад. Именно в этот период, известный как «Космические тёмные века», первые звёзды и галактики образовались между 200 миллионами и 1 миллиардом лет после Большого взрыва. К сожалению, свет этого периода мы видим только в виде реликтового излучения, вызванного Большим взрывом. Это фотоны, высвободившиеся при реионизации нейтрального водорода под действием звёздного излучения. Предыдущие обсерватории, такие как более старые космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер», не могли наблюдать галактики в этот период из-за их ограниченной инфракрасной (ИК) чувствительности. Но благодаря передовым ИК-инструментам, коронографам и тепловому экрану «Уэбба» занавес с тёмных веков наконец-то снят. В недавнем исследовании международная группа учёных изучила архивные данные «Уэбба» по галактикам, существовавшим всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва – в этом смысле «Уэббу» поработал на пределе своих возможностей по созданию изображений.

https://habr.com/ru/articles/901558/

#уэбб #большой_взрыв #галактики #красное_смещение

Находимся ли мы в центре Вселенной, а если нет, то где он?

В VI веке до н. э. Анаксимандр предложил теорию мироздания, в которой Земля представляла собой что-то вроде колонны, висевшей в центре всего сущего. Солнце, Луна и планеты были отверстиями в невидимых колёсах, окружающих Землю, и через эти отверстия люди могли видеть «скрытый огонь». Живший примерно в то же время Пифагор думал по-другому: Земля представляет собой шар (что следовало из того, что Земля всегда отбрасывает круглую тень на Луну), но находящийся не в центре мироздания. Он полагал, что планета движется вокруг некоего источника огня. Позже эти две концепции объединились, так что большинство образованных греков, начиная с IV века до н. э., считали, что Земля — это шар, висящий в центре Вселенной. Звёзды и планеты обращались вокруг Земли каждая по своей сфере, причём неподвижные звёзды располагались на самой большой небесной сфере.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/894742/

#большой_взрыв #земля #вселенная #центр_вселенной #расширение_вселенной #ruvds_статьи

Существует ли мультивселенная в реальности, или это лишь удобная теоретическая концепция?

За 600 лет до нашей эры в городе Милет, на территории современной Турции, жил Анаксимандр Милетский — древнегреческий философ, представитель милетской школы натурфилософии, ученик Фалеса Милетского. В какой-то момент он сменил Фалеса на посту главы школы, и среди его учеников были Анаксимен и, возможно, сам Пифагор. Согласно имеющимся историческим документам, он был первым философом, записавшим свои исследования, хотя сохранился только один фрагмент его работы. А ещё Анаксимандр был первым, кто придумал механическую модель мира. В его модели Земля неподвижно парит в центре «бесконечности», ничем не поддерживаемая. Она остаётся «на том же месте из-за своего безразличия» — точка зрения, которую Аристотель описал как гениальную в трактате «О небесах». Её форма — цилиндр с высотой, составляющей треть диаметра. Плоская вершина образует обитаемый мир. Но Анаксимандр мыслил и шире — рассуждая не только о Земле, но и обо всей Вселенной. Как нам известно из работ другого философа , Симпликия Киликийского, который цитировал Анаксимандра, последний рассуждал о множественности миров. Он и его последователи предполагали, что миры появляются и исчезают на некоторое время, и что одни рождаются, а другие погибают. Они утверждали, что это движение вечно, «ибо без движения не может быть ни порождения, ни уничтожения». Можно ли считать эти рассуждения первой гипотезой о существовании мультивселенной — вопрос открытый. Так или иначе, концепция множественных вселенных обсуждалась на протяжении всей истории человечества.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/890580/

#вселенная #мультивселенная #инфляция #большой_взрыв #ruvds_статьи

[Перевод] Вселенная уже находится в шестой и последней своей эре

Сегодня Вселенная уже не та, что была вчера. С каждым мгновением происходит множество тонких, но важных изменений, даже если многие из них незаметны на измеримых человеческих временных шкалах. Вселенная расширяется, а это значит, что расстояния между крупнейшими космическими структурами со временем увеличиваются. Секунду назад Вселенная была немного меньше, через секунду она будет немного больше. Но эти тонкие изменения накапливаются в течение больших космических временных масштабов и влияют не только на расстояния. По мере расширения Вселенной меняется относительная значимость излучения, материи, нейтрино и тёмной энергии. Меняется температура Вселенной. И то, что вы увидите в небе, тоже сильно изменится. Всего, существует шесть различных эр, на которые можно разделить Вселенную, и мы уже живём в последней из них.

https://habr.com/ru/articles/885808/

#вселенная #тёмная_энергия #расширение_вселенной #большой_взрыв #инфляция

Как далеко мы можем заглянуть в космос

Галактика JADEs-GS-z14-0 на вырезке из обзора JWST JADES кажется совершенно непримечательной, но тем не менее, она побила рекорд космических расстояний и наблюдений. Это первая галактика среди найденных галактик, существовавших уже в первые 300 миллионов лет жизни Вселенной, а это всего 2,1% от её нынешнего возраста. Со своей точки обзора в расширяющейся Вселенной эта галактика могла бы увидеть наш прото-Млечный Путь таким, каким он был примерно 13,52 миллиарда лет назад: когда нам было всего 2,1% от нашего нынешнего возраста. Мы уже как-то изучали вопрос размера всей Вселенной. Учёные не могут сказать, конечна ли Вселенная или бесконечна, а если она конечна — какой у неё общий диаметр. Всё, о чём мы можем рассуждать более-менее определённо — это размер видимой Вселенной. В этом вопросе часто возникает недопонимание. Если возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет (почему — об этом чуть позже), а скорость света действительно является пределом нашей космической скорости (ни один эксперимент этого пока не опроверг), то как далеко мы сможем заглянуть с нашей маленькой Земли? Ответ кажется очевидным: на 13,8 миллиарда световых лет, поскольку световой год — это расстояние, которое свет может пройти за год, и ничто не может двигаться быстрее этого. К сожалению, как и многие другие ответы, которые кажутся очевидными, когда вы включаете свой здравый смысл, на самом деле всё не так. В действительности, если мы посмотрим на самый далёкий объект из всех, что мы можем увидеть, окажется, что он расположен гораздо дальше: на расстоянии 46 миллиардов световых лет от нас. Это может показаться невозможным, но это не так. Просто нужно взглянуть на картинку под другим углом.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/875128/

#вселенная #большой_взрыв #галактики #возраст_вселенной #наблюдаемая_вселенная #ruvds_статьи_выходного_дня

Почему во Вселенной материи больше, чем антиматерии?

Существование антиматерии было предсказано уравнением физика Поля Дирака, описывающим движение электронов в 1928 году. Сначала было неясно, является ли это просто математической причудой или описанием реальной частицы. Но в 1932 году Карл Андерсон, изучая космические лучи, падающие на Землю из космоса, открыл антивещественного партнёра электрона — позитрон. В течение следующих нескольких десятилетий физики обнаружили, что у всех частиц материи есть партнёры-двойники из антиматерии. Считается, что частицы антиматерии и материи представляют собой зеркальные копии друг друга. Антивещество можно рассматривать как вещество с обратным зарядом, чётностью и временем (по крайней мере, теоретически). Антиматерия возникает в таких природных процессах, как столкновения космических лучей и некоторые виды радиоактивного распада, и очень малую часть из таких античастиц удалось успешно соединить в экспериментах в антиатомы. Макроскопического количества антивещества учёные ещё никогда не получали (привет Дэну Брауну ).

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/869828/

#материя #антиматерия #бариогенезис #аннигиляция #большой_взрыв #ruvds_статьи

Что такое хаббловская напряжённость и можно ли её облегчить?

Вселенная расширяется. Это общепризнанный факт, о котором учёные знают уже почти столетие. Впервые этот факт был предложен русским физиком Александром Фридманом в 1922 году, а затем независимо от него в 1927 году бельгийским астрономом Жоржем Леметром. Подтверждающие наблюдения были впервые опубликованы в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом. Хотя расширение космоса признаётся научным сообществом практически повсеместно, две очень точные оценки скорости расширения Вселенной расходятся друг с другом. Это называется «хаббловской напряжённостью», и оно может стать первым серьёзным намёком на то, что космологи что-то упустили в своей теории создания и эволюции Вселенной. Хотя объяснение разногласий можно было бы списать на ошибку в одной или обеих оценках, последние измерения указывают на то, что расхождение действительно существует, что заставляет учёных серьёзно взглянуть на всю ситуацию.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/837158/

#постоянная_хаббла #большой_взрыв #расширение_вселенной #хаббловская_напряжённость #ruvds_статьи

Магнитная кухня: как в Дубне готовят кварковый суп

В конце 2024 года в Дубне планируют запустить NICA ( N uclotron-based I on C ollider f A cility) — сверхпроводящий коллайдер протонов и тяжёлых ионов. Устройство должно помочь учёным получить кварк-глюонную плазму (дальше объясним, что это). За разработку одного из ключевых элементов коллайдера, сверхпроводящих магнитов, заместитель директора по научной работе Лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) Гамлет Ходжибагиян получил премию «Вызов» в номинации «Инженерное решение» (кстати, Газпромбанк — среди соучредителей премии). Мы поговорили с учёным и вместе разобрались, для чего нужно получать кварк-глюонную плазму и что ещё изменят сверхпроводящие магниты в будущем.

https://habr.com/ru/companies/gazprombank/articles/833848/

#сверхпроводимость #коллайдер #магниты #магнитное_поле #вселенная #большой_взрыв

Может ли Вселенная быть бесконечной?

Возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет, а это значит, что свету с самого дальнего края наблюдаемой Вселенной потребовалось 13,8 миллиарда световых лет, чтобы достичь нас. Но за это время Вселенная продолжала расширяться, и хотя сегодня учёные считают, что скорость этого расширения падает, из-за того, что по всему объёму Вселенной постоянно появляется новое пространство, воспринимаемая скорость разбегания далёких объектов постоянно растёт. Сейчас край наблюдаемой Вселенной переместился и находится на расстоянии 46,5 миллиарда световых лет. Это огромное пространство включает в себя, по разным оценкам, от 200 миллиардов до 2 триллионов галактик. И в каждой галактике в среднем насчитывается около 100 миллиардов звёзд. Учёные используют различные инструменты и методы, называемые «лестницей космических расстояний", для оценки расстояний между объектами в необъятном космосе. Они начинают с расстояний, которые можно измерить напрямую. Например, с помощью отражения радиоволн от близлежащих тел в Солнечной системе, отмечая время, необходимое для возвращения волн на Землю.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/826506/

#реликтовое_излучение #главная_последовательность #вселенная #большой_взрыв #инфляция #ruvds_статьи