Для настоящих романтиков: Наука, теория струн, квантовая физика и красота мира от микро - до макро

Чтобы увидеть другие миры, достаточно просто задрать голову к звездам...

Что такое видимая Вселенная и видим ли мы всю Вселенную сразу?

Если бы наша Вселенная не расширялась, и скорость света стремилась к бесконечности, вопросы «видим ли мы всю Вселенную?» или «как далеко мы можем видеть Вселенную?» не имели бы смысла. Мы бы «в прямом эфире» видели бы все, что происходит в любом уголке космического пространства.

Но, как известно, скорость света конечна, а наша Вселенная расширяется, причем делает это с ускорением. Если скорость расширения постоянно возрастает, то существуют области, убегающие от нас со сверхсветовой скоростью, которые, согласно логике, видеть мы не можем. Но как такое возможно? Неужели это не противоречит Теории Относительности? В данном случае нет: ведь расширяется само пространство, а у объектов внутри него остаются досветовые скорости. Для наглядности можно представить себе нашу Вселенную в виде воздушного шарика, а пуговица, приклеенная к шарику, будет играть роль галактики. Попробуйте надуть шарик: галактика-пуговица начнет удаляться от вас вместе с расширением пространства шарика-Вселенной, хотя собственная скорость галактики-пуговицы останется нулевой.

Получается, должна существовать область, внутри которой находятся объекты, убегающие от нас со скоростью меньшей скорости света, и излучение которых мы можем фиксировать в свои телескопы. Эта область называется Сферой Хаббла. Она заканчивается границей, где скорость удаления далеких галактик будет совпадать со скоростью движения их фотонов, которые летят в нашем направлении (т.е. скоростью света). Эта граница получила название Горизонт Частиц. Очевидно, что объекты, находящиеся за Горизонтом Частиц, будут иметь скорость выше скорости света и их излучение не может нас достигнуть. Или все-таки может?

Давайте представим, что галактика Х находилась в Сфере Хаббла и испускала свет, который без проблем доходил до Земли. Но из-за ускоряющегося расширения Вселенной, галактика Х вышла за Горизонт Частиц, и уже удаляется от нас со скоростью выше скорости света. Но её фотоны, испущенные в момент нахождения в Сфере Хаббла, все ещё летят в направлении нашей планеты, и мы продолжаем их фиксировать, т.е. наблюдаем объект, который в данный момент удаляется от нас со скоростью, превышающей скорость света.

Но что, если галактика Y  никогда не находилась в Сфере Хаббла и в момент начала излучения сразу же имела сверхсветовую скорость? Получается, ни один её фотон за все время существования не побывал в нашей части Вселенной. Но это не означает, что этого не произойдет в будущем! Нельзя забывать, что Сфера Хаббла тоже расширяется (вместе со всей Вселенной), и её расширение больше скорости, с которой от нас удаляется фотон галактики Y (мы нашли скорость удаления фотона галактики Y, вычтя из скорости убегания галактики Y скорость света). При выполнении данного условия когда-нибудь Сфера Хаббла догонит данные фотоны, и мы сможем засечь галактику Y. Наглядно данный процесс продемонстрирован на схеме внизу.

Пространство, включающее в себя Сферу Хаббла и Горизонт частиц, называется Метагалактикой или Видимой Вселенной.

Но есть ли что-нибудь, находящееся за Метагалактикой? Некоторые космические теории предполагают наличие так называемого Горизонта Событий. Возможно, вы уже слышали это название из описания черных дыр. Принцип его действия остается таким же: мы никогда не увидим то, что находится за пределами Горизонта Событий, так как находящиеся за Горизонтом Событий объекты будут иметь скорость убегания фотонов большую, чем скорость расширения Сферы Хаббла, поэтому их свет будет всегда убегать от нас.

Но чтобы Горизонт Событий существовал, Вселенная должна расширяться  с ускорением (что согласуется с современными представлениями о мироустройстве). В конце концов, за Горизонт Событий уйдут все окружающие нас галактики. Это будет выглядеть так, будто время в них остановилось. Мы увидим,  как они бесконечно уходят за пределы видимости, но так никогда и не увидим их полностью скрывшимися.

Это интересно: если бы вместо галактик мы наблюдали в телескоп большие часы с циферблатом, а уход за Горизонт Событий обозначал бы положение стрелок на 12:00, то они бы бесконечно долго замедлялись на 11:59:59, а изображение становилось бы более нечетким, т.к. до нас долетало бы всё меньше фотонов. 

Но если ученые ошибаются, и в будущем расширение Вселенной начнет замедляться, то это сразу же отменяет существование Горизонта Событий, так как излучение любого объекта рано или поздно превысит скорость его убегания. Нужно будет только подождать сотни миллиардов лет…

Ну что друзья, как проходят ваши предновогодние корпоративы?

Мои просто фантастически)))

Для тех, кто сегодня с утра проснулся позже обычного, с мыслью "лучше бы я сдохнул вчера", предлагаю отвлечься статьей про самые долгоживущие организмы на планете Земля.

Кстати, авторы почему-то забыли про тихоходок.

Какие-то кусты описали, а тихоходок нет.

А ведь это прекраснейшие создания природы 

Восполню пробел.

Тихоходки (лат. Tardigrada) — тип микроскопических беспозвоночных, близкий к членистоногим.

Размером они 0,1—1,5 мм. Передвигаются тихоходки действительно очень медленно - со скоростью всего 2-3 мм в минуту. Ротовые органы - пара острых «стилетов», служащих для прокалывания оболочек клеток водорослей и мхов, которыми тихоходки питаются.

В настоящее время известно 400 видов тихоходок (в России — 120 видов). Из-за микроскопических размеров и способности переносить неблагоприятные условия они распространены повсеместно, от Гималаев (до 6000 м) до морских глубин (ниже 4000 м). Тихоходок находили в горячих источниках, подо льдом (например, на Шпицбергене) и на дне океана. Распространяются они пассивно - ветром, водой, различными животными. Примерно 10 % - морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах, однако большинство населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха.

Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. Ладзаро Спалланцани, наблюдая оживление тихоходок после годового анабиоза, описал это явление как «воскрешение из мёртвых». При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза, а при наступлении благоприятных условий — довольно быстро оживать. Выживают тихоходки в основном за счёт так называемого ангидробиоза, высушивания. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объёме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. При анабиозе их метаболизм падает до 0,01%, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.

В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.

Температура
Выдерживают 30-летнее пребывание при температуре −20 °C, в течение 20 месяцев в жидком кислороде при −193 °C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до −271 °С; нагрев до 60—65 °С в течение 10 ч и до 100 °С в течение часа.

Ионизирующее излучение
Доза в 570 000 бэр убивает примерно 50% облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 бэр.

Атмосфера
Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа.

Давление
В эксперименте японских биофизиков «спящих» тихоходок помещали в герметичный пластиковый контейнер и погружали его в заполненную водой камеру высокого давления, постепенно доведя его до 600 МПа (около 6000 атмосфер). При этом неважно, какой жидкостью был заполнен контейнер: водой или нетоксичным слабым растворителем перфторуглеродом C8F18 — результаты по выживаемости совпадали.

Открытый космос
В эксперименте шведских учёных тихоходок видов Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum разделили на три группы. Одна из них по прибытии на орбиту оказалась в условиях вакуума и была подвергнута воздействию космической радиации. Другая группа, кроме этого, также подверглась облучению ультрафиолетом A и B (280—400 нм). Третья группа животных испытала воздействие полного спектра ультрафиолета (116—400 нм). Все тихоходки находились в состоянии анабиоза. После 10 дней, проведённых в открытом космосе, практически все организмы были иссушены, но на борту космического аппарата тихоходки вернулись к нормальному состоянию. Большинство животных, подвергшихся облучению ультрафиолетом с длиной волны 280—400 нм, выжили и оказались способны к воспроизводству. Однако жёсткое ультрафиолетовое облучение оказало критическое воздействие, лишь 12 % животных третьей группы выжили, все они принадлежали к виду Milnesium tardigradum. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле. Все животные из третьей группы погибли через несколько дней после возвращения на Землю.

Влажность
В литературе часто упоминается случай, когда мох, взятый из музея спустя приблизительно 120 лет хранения в сухом виде, поместили в воду, и через некоторое время на нём «обнаружилось множество ползающих тихоходок». На самом деле в первоисточнике говорится, что одна особь стала подавать признаки жизни, но так и не ожила. По современным данным, тихоходки могут ожить после примерно десятка лет анабиоза.

В среднем тихоходки живут около 200 лет

А теперь про других долгожителей...

10 самых долгоживущих организмов Земли

В 2011 году один из британских исследователей сделал громкое заявление, что уже родился человек, способный прожить 150 лет. Даже если это окажется правдой, подобный срок крайне мал по сравнению со многими организмами планеты. Конечно, чтобы прожить сотни и тысячи лет, лучше быть растением или бактерией, но цифры всё равно впечатляют.

Стоит также заметить, что бессмертие — коварная штука, и некоторые участники списка «живут» почти вечность только за счёт своих генетических клонов. С другой стороны, деревьям или медузам это, скорее всего, безразлично.

Лучистые черепахи (188 лет) — рекордсмены по официально задокументированному возрасту среди пресмыкающихся. Черепаха Туи Малила, по легенде подаренная вождю острова Тонго капитаном Куком, прожила 188 лет, скончавшись в 1965 году. Лучистые черепахи обитают только на Мадагаскаре и находятся на грани исчезновения.

Гренландские киты (211 лет). Изначально считалось, что гренландские киты живут около 70 лет. Но затем в теле одного из них были обнаружены наконечники от гарпунов начала XIX века! Другие исследования, основанные на изучении аминокислот в глазах и зубах кита, подтвердили эти данные — гренландские киты способны прожить более 200 лет, что делает их чемпионами среди млекопитающих.

Моллюски (500 лет) вида Arctica islandica выглядят как самые обычные ракушки. Но внешность обманчива — посчитав кольца на оболочке моллюсков, биологи выяснили, что те живут свыше 300 лет! Приз за долгожительство достался моллюску, названному Мин — 507 лет. Это абсолютный рекорд среди организмов, не живущих колониями.

Грибы (2400 лет). В 2003 году научное сообщество всколыхнуло открытие колонии гриба Armillaria solidipes (опёнок тёмный) возрастом свыше 2400 лет. Гриб располагается под землёй, занимая около 5 квадратных километров, и считается одним из старейших жителей Земли.

Сосна остистая межгорная (5 тысяч лет) — относительно небольшое хвойное дерево, зачастую изгибающееся под странными углами. Непрезентабельная внешность не играет никакой роли, учитывая способность этих сосен жить тысячелетия. Самому старому из обнаруженных деревьев, названному Мафусаилом, 5062 года — фактически, он ровесник многих наших старейших цивилизаций.

Ларрея трёхзубчатая (11 тысяч лет) — кустарник, листья которого обладают лекарственными свойствами. В 1970 году Фрэнк Васек обнаружил, что кольцеобразный куст в пустыне Мохаве является одним организмом — так называемой «клониальной колонией». Ветки кустарника могут жить лишь пару сотен лет, но корневая система практически вечна.

Бактерии (34 тысячи лет). В середине 90-ых группа учёных заявила, что им удалось оживить колонию бактерий, извлечённых из замурованных в янтаре пчёл возрастом 40 миллионов лет. В 2000 году то же самое проделали с бактериями в 250 миллионов лет из кристаллов соли. Эти утверждения ещё предстоит проверить. Официально же подтверждённый возраст штамма бактерий всё равно потрясает — 34 тысячи лет.

Тополь осинообразный (80 тысяч лет). Колония, состоящая из клонов — самый надёжный путь к бессмертию, и тополь осинообразный явно это осознал. Отдельные тополя живут не более 130 лет, но клониальная колония, известная под именем Пандо, существует уже 80 тысяч лет, постоянно выращивая новых «детей».

Посидония (200 тысяч лет) — растение из рода «морских трав», произрастающих в Средиземном море. Взятые у одного из видов посидоний — Posidonia oceanica — образцы ДНК показали, что колония растений способна прожить от 100 до 200 тысяч лет. Существованию этого долгожителя серьёзно угрожает глобальное потепление и застройка берегов моря.

Медуза Turritopsis dohrnii — предположительно бессмертное существо. Многие медузы начинают как неподвижные полипы, но Turritopsis единственные способны на обратное превращение. Если им грозит смерть, в том числе от болезни или старости, Turritopsis попросту возвращаются в стадию полипов, отпочковывая от себя новых клонов. И этот цикл может продолжаться вечно.

Для тех, кто с утра первого января, способен сообразить не только на троих 

Можно ли сфотографировать строение атома?

Чтобы понять, можно ли сфотографировать структуру атома, нужно выяснить, что этот самый атом из себя представляет. Каждый хотя бы раз видел картинку, которой обычно изображают строение атома.

В его центре находится ядро (так называемый нуклон – протоны и нейтроны, соединенные сильным взаимодействием между собой), а вокруг ядра по орбиталям крутятся электроны. Но такая схема часто вводит в заблуждение: орбитали показаны на ней как тонкие линии, а электроны выступают в качестве частиц. Все это напоминает движение космических тел по орбитам. Но на самом деле, эта схема передает лишь общие черты строения атома.

Давайте представим, что мы смогли сфотографировать атом водорода, у которого есть только один электрон, в определенный момент времени.

Желтая точка – это ядро, а синяя – электрон. Запомним его местоположение и сфотографируем атом в другой момент времени.

Электрон поменял свое местоположение, что логично. А что будет, если сделать несколько десятков таким снимков и наложить их друг на друга? Давайте посмотрим.

Ничего себе! Получается, электрон может находиться практически в любой точке атома? Верно, но если присмотреться, можно обнаружить, что вероятность его обнаружения в определенной окружности (выделена серым цветом) выше, чем в других местах. Именно эта область и называется «орбиталь», а вся область, в которой может находиться электрон, будет называться «электронным облаком».

Вы сказали вероятность? Почему нельзя точно вычислить местоположение электрона в атоме? Здесь следует вспомнить, что электрон – это элементарная частица, и в определенной ситуации может вести себя как частица, а в другой ситуации – как волна. То есть его местоположение в атоме задается распределением вероятности.

Когда атом не подвергается воздействию, электрон ведет себя как волна, но достаточно лишь посмотреть на него, как он становится частицей и предстает перед нами в точке, в которой совсем не должен находиться. То есть, при любой попытке сфотографировать строение атома, вся система рушится, и мы не можем увидеть электрон в его действительном состоянии.

Получается, сфотографировать реальное состояние атома невозможно? Решение задачи существует и оно похоже на то, что мы делали выше на схеме. То есть фиксировали положение электрона вокруг ядра в различные моменты времени, а затем накладывали фотографии друг на друга. Получается, электрон как бы находится везде в электронном облаке, но в то же время его нет ни в какой определенной точке.

Конечно же, не существует такого фотоаппарата, который мог бы сфотографировать структуру атома в определенный момент времени, поэтому ученым и центра исследований элементарных частиц, пришлось действовать другими методами.

Чтобы упростить эксперимент, был выбран атом водорода, так как он содержит только один электрон. Далее атом поместили в герметичную камеру между двух лазеров, которые, ионизируя атом, заставляли электрон срываться с орбитали. Электромагнитное поле внутри камеры направляло электрон в сторону пластины-детектора, где он отмечался в виде точки. При этом его положение на пластине совпадает с тем положением, которое он занимал в атоме в момент обстрела. Повторив эксперимент около двух тысяч раз, физики получили картину, которую можно считать изображением структуры атома водорода. Чем краснее точка, тем больше вероятность нахождения в ней электрона.

...И еще:

Сколько времени живет фотон? Может ли фотон «умереть»?

В человеческом сознании все в мире подчиняется течению времени: от нашей собственной жизни до величественного танца галактик на просторах Вселенной. Но когда мы говорим о таких странных частицах как фотонах, наши представления о времени имеют мало общего с реальностью.

Известно, что фотоны – частицы света – имеют нулевую массу покоя. Именно это позволяет им перемещаться со скоростью света. Чем быстрее передвигается объект в пространстве, тем медленнее для него идет время относительно наблюдателя. Для фотона, летящего со скоростью света, оно вовсе останавливается.

Что это означает? Похоже, фотон вовсе не воспринимает течение времени. Миллиарды лет существования Вселенной, не говоря уже о времени жизни человека, для этой частицы проходят как одно мгновение. Более того, для фотона, летящего со скоростью света, все расстояния по направлению его движения сократятся до точки – вступает в действие эффект релятивистского сокращения длины. Получается, фотон с его точки зрения живет и существует лишь мгновение, никуда при этом не перемещаясь – пока не будет поглощен каким-либо объектом.

А с точки зрения нас – наблюдателей – фотон может существовать бесконечно, пересекая космическое пространство со скоростью света. Испущенный в самом начале рождения Вселенной, он может существовать до самого ее конца. С нашей точки зрения – вечность.

Рентгеновский телескоп «Спектр-РГ»

Начнём с простого вопроса – а зачем человечеству нужен рентгеновский телескоп, причём именно такой, как «Спектр-РГ»? Ведь большинство из читателей встречались с рентгеном только на регулярных походах за флюорографией лёгких. Немногие знающие специфику современных исследований космоса даже вспомнят, что ещё в 1999 году на геоцентрическую орбиту был запущен рентгеновский телескоп «Чандра», который работает там и поныне.

Всё дело в том, что рентгеновский диапазон очень интересен именно из-за того же эффекта, из-за которого врачи регулярно отправляют вас на флюорографию. Рентгеновское излучение – очень коротковолновое и может буквально «протискиваться» между атомами, проникая даже через достаточно плотную материю – ваше тело. Подобный эффект присутствует и в дальнем космосе. Там, где видимый свет или даже ультрафиолет блокируется громадными облаками межзвёздной пыли и газа, рентгеновские лучи свободно проходят, донося до нас информацию о самых далёких галактиках.

Отсюда, кстати, проистекает и принципиальная разница между «ветераном» рентгеновского фронта «Чандрой» и российским «Спектром-РГ»: новый аппарат работает в самом жёстком рентгене (с энергией до 30 кэВ), в то время как «Чандра» и более новый европейский аппарат XMM-Newton работают с мягкими рентгеновскими лучами, имеющими энергию до 10 кэВ. Такой рабочий диапазон позволит «Спектру-РГ» заглянуть туда, куда «Чандра» и XMM-Newton просто «не достают»: чем жёстче рентген – тем более затенённые пылью и газом объекты может зарегистрировать телескоп.

Кстати, работа в таком жёстком рентгене задаёт и ещё одно требование – в отличие от американского и европейского телескопов, «Спектр-РГ» должен разместиться в уникальном месте гравитационной системы «Земля – Солнце», а именно в точке Лагранжа L2. Точки Лагранжа – это точки естественного гравитационного равновесия, в которых притяжение Земли и Солнца особым способом уравновешивается, после чего попавший в эту область предмет сохраняет своё положение относительно Земли и Солнца.

Запущенная в субботу российская рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» шла к своему запуску больше тридцати лет. По многим параметрам этот аппарат либо первый, либо вообще уникальный. В случае успешного выведения в заданную точку телескоп подарит исследователям такие возможности исследования Вселенной, о которых ученые еще недавно могли только мечтать.

Расположенная почти в 1,5 млн километров от Земли (в пять раз удалённее, чем наша Луна), точка Лагранжа L2 очень удобна для космических телескопов – в ней угловые размеры Солнца и Земли почти совпадают, и наша планета организует там постоянную тень, которая блокирует любое излучение, в том числе и самый жёсткий рентген. Поэтому более удобного места для нового телескопа просто не было. В точке L2 для него самой природой было создано «самое тёмное небо» в окрестностях Земли, на котором нет самого яркого рентгеновского объекта на земном небе – нашего собственного Солнца.

Жёсткий рентген, который излучают все звёзды, интересен сам по себе – поскольку позволяет увидеть те из них, которые в других диапазонах, например, в видимом свете, закрыты от нас теми же облаками межзвёздной пыли и газа. Однако основная «небесная охота», которую проведёт «Спектр-РГ», касается совсем других объектов – чёрных дыр, активных ядер молодых галактик и квазаров, удалённых квазизвёздных объектов. Все эти загадочные небесные артефакты можно увидеть во всей красе только в рентгеновском свете – либо из-за их удалённости, что верно для квазаров или ядер активных галактик, либо же из-за того, что они практически не излучают в видимом диапазоне, как это делают чёрные дыры.

По сути дела, от таких объектов до нас доходит самый коротковолновый, жёсткий рентген – только он может «убежать» от чёрной дыры за счёт нескольких эффектов от падающей на неё массы, либо же только он может «пробиться» через миллионы и миллиарды световых лет от квазаров и ядер активных галактик, «просветив насквозь», как на флюорограмме, это безумное расстояние.

Однако такой рентген очень трудно использовать в телескопе – через обычные линзы или зеркала такое сверхжёсткое излучение тоже пройдёт насквозь, даже не заметив их на своём пути. Что же делать?

Для такого излучения была придумана очень оригинальная схема телескопа: вместо линз или параболических зеркал, которые используются в оптических или ультрафиолетовых телескопах, в «Спектре-РГ» была применена схема с косым падением рентгеновских лучей на систему плоских зеркал. Проще всего представить такую схему, как аналог детской игры в «жабки», когда плоский камешек надо запустить максимально параллельно водной глади, чтобы он не упал вниз, а несколько раз отскочил от водной поверхности. В случае рентгеновского телескопа «камушек» – это квант рентгеновского излучения, а «водная гладь» – плоское зеркало телескопа. Если квант летит очень близко к плоскости самого зеркала, то атомы на его пути оказываются практически непроходимым «частоколом», который в итоге отражает такой квант в точку фокуса телескопа.

Учитывая тот факт, что рентген «видит» за счёт своей малой длины волны даже отдельные атомы, требования к полировке поверхностей таких зеркал были просто запредельными – необходимо было выдерживать допуск в пределе единиц нанометров. Для сравнения, современные полупроводниковые технологии работают с процессами, минимум на порядок более грубыми.
Такая работа в России была проведена впервые, а столь тонкие допуски по поверхности зеркал получены впервые в мире.

Показательно, что на «Спектре-РГ» стоят два рентгеновских телескопа – российский ART-XC, созданный Институтом космических исследований РАН и РФЯЦ-ВНИИЭФ, и немецкий eROSITA, изготовленный немецким институтом Макса Планка. Для немецкого телескопа такой полировки зеркал достичь не удалось – в итоге было решено использовать его для более мягкого, длинноволнового рентгена, с энергиями 0,3-10 кэВ. А вот российский ART-XC будет работать в диапазоне, где до него никто не видел нашу Вселенную – за счёт качества исполнения телескопа ему будут доступны энергии от 6 до 30 кэВ.

Впрочем, в таком «разделении труда» есть своя польза – немецкий телескоп более «широкоугольный», его поле зрения составляет 1°, а угловое разрешение – 15" дуги. А вот его российский собрат смотрит на более узкий участок, всего в 0,3°, с меньшим угловым разрешением – лишь 45" дуги, его картинка более «зернистая» из-за трудностей в работе с жёстким рентгеном. А вот вместе оба телескопа позволят создать картину рентгеновского неба, которая была до этого недоступна старым рентгеновским телескопам.

До точки Лагранжа L2 телескопу «Спектр-РГ» предстоит долгий путь – туда он прибудет только через 100 дней. После этого всей команде исследователей предстоит ещё один момент волнений – аппарат должен снова включить свои двигатели и «зависнуть» в точке Лагранжа. После этого должны открыться защитные крышки обоих телескопов, которые предохраняют их от любых воздействий даже сейчас, когда телескопы летят в открытом космосе. И сразу за этим моментом стартует напряжённая работа телескопа – равновесие в точке L2 неустойчивое, и аппарату надо будет постоянно тратить драгоценное топливо для того, чтобы его сохранять.

Номинальный срок работы «Спектра-РГ» должен составить около 7,5 лет.

За первые пять лет телескопы «Спектра-РГ» должны сделать восемь полных обзоров всего неба и построить на их основе восемь последовательных карт всего неба в рентгеновских лучах. Это позволит найти на них изменяющиеся объекты, которые как раз и будут самыми интересными для дальнейшего изучения – ведь нас интересуют именно изменения в нашей Вселенной. После этого на протяжении последних двух лет работы «Спектр-РГ» должен пронаблюдать всё то, что он сам найдёт на общих картах – в такое исследование должен попасть точечный обзор отдельных активных галактик и наиболее интересных чёрных дыр. Так что ждите вскорости настоящих снимков окрестностей чёрных дыр, сделанных с помощью телескопов, а не компьютерным моделированием.

Прорыв! Российская космическая обсерватория «Спектр-РГ»

13 июля 2019 года в 15:30:57 мск состоялся успешный пуск ракеты-носителя Протон-М» с разгонным блоком «ДМ-03» и космической астрофизической обсерваторией «Спектр-РГ». Спустя два часа, в 17:30 мск, состоялось отделение космического аппарата от разгонного блока «ДМ-03».

Обзор всего неба космической обсерваторией «Спектр-РГ» станет новым шагом в рентгеновской астрономии, история которой насчитывает более 55 лет. «Спектр-РГ» — российский проект с германским участием по созданию орбитальной обсерватории в окрестности либрационной точки L2 системы «Солнце – Земля» для исследования Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения.

Проект «Спектр-РГ» предполагает создание национальной обсерватории астрофизики высоких энергий, продолжающей последовательность астрофизических спутников «Астрон» и «Гранат», разработанных в НПО Лавочкина. Аппарат строится по модульному принципу, обладает хорошими характеристиками ориентации и стабилизации, что позволяет в течение года наблюдать практически всю небесную сферу.

Проведение астрофизических исследований запланировано в течение 6,5 лет, из которых 4 года — в режиме сканирования звездного неба, а 2,5 года — в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной по заявкам мирового научного сообщества.

Ожидаемые результаты:

Обнаружение около ста тысяч массивных скоплений галактик (фактически всех подобных объектов в наблюдаемой части Вселенной), около 3 млн сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, сотен тысяч звезд с активными коронами и аккрецирующих белых карликов, десятков тысяч звездообразующих галактик и многих других объектов, в том числе неизвестной природы, а также детальное исследование свойств горячей межзвездной и межгалактической плазмы.

Основные задачи:

изучение переменности излучения сверхмассивных черных дыр;

наблюдение источников со слабой рентгеновской светимостью;

исследование гамма-всплесков и их рентгеновских послесвечений;

наблюдение вспышек сверхновых звезд с исследованием их эволюции;

изучение черных дыр и нейтронных звезд;

измерение расстояний и скоростей пульсаров;

одновременное наблюдение в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах;

исследование диффузных объектов, близких галактик как в рентгеновском, так и ультрафиолетовом диапазонах;

локализация жесткого рентгеновского излучения от протяженных объектов;

исследование формы спектра активных галактических ядер.

Космический аппарат «Спектр-РГ» состоит из базового модуля служебных систем на основе многоцелевого служебного модуля «Навигатор», комплекса научной аппаратуры и адаптера.

Обсерватория включает два уникальных рентгеновских зеркальных телескопа: ART-XC и eROSITA, работающих по принципу рентгеновской оптики косого падения.

Основные характеристики:

Масса заправленного аппарата «Спектр-РГ», кг: 2712,5

Масса полезной нагрузки, кг: 1210

Электрическая мощность, Вт: 1805

Частотный диапазон радиолинии: Х-диапазон

Скорость передачи научной информации, Кбит/с: 512

Срок активного существования, лет: 6,5

Видео по теме:

Пуск РКН "Протон-М" с КА "Спектр-РГ"

https://youtu.be/GlUnYoHkJQ0

«Спектр» Вселенной

https://youtu.be/fA2uTqrcqVY

Проект «Спектр-Рентген-Гамма»

https://youtu.be/nYFDtSHWWNk

Источник: https://www.roscosmos.ru/26441/

Нуссс друзья, пока вы после вчерашнего, лежа в теплой кроватке, наслаждаетесь утренним кофе , внесу разнообразие в ваш отдых, набором каких-нибудь интересных, но не слишком сложных научных фактов.

А давайте с утра поговорим о... ПЛАСТМАССЕ 

- Из чего делают самые прочные бильярдные шары и легчайшие шарики для пинг-понга?

- Какой материал более скользкий чем тающий лед?

- Какая пластмасса прочнее стали?

- Какая пластмасса делает женщину в сто раз сексуальнее?

Ответы на эти и другие вопросы читайте ниже...

10 самых известных пластмасс

Природа мастеровито создала множество различных материалов. Но человеку вечно всего не хватает. Соревнуясь с природой, человек создал новые – искусственные материалы. 

1. Целлулоид 

Первые пластмассы начали создавать от большой практической нужды: поголовье слонов резко сократилось, залежи слоновой кости истощились, да и дорого, а из чего, скажите на милость, бильярдные шары прикажете делать?

В 1870 году американец Джон Уэсли Хайатт соединил нитроцеллюлозу, то есть целлюлозу, обработанную смесью азотной и серной кислоты, с камфарой и получил новый материал.

Хайатт запатентовал процесс и дал материалу фирменное название «целлулоид».  Из первой в мире пластмассы получились прекрасные шары для бильярда. А еще лучше из нее вышли вставки в воротнички и манжеты джентльменов. Целлулоид здорово помог Джорджу Истмену, изобретателю пленочного фотоаппарата – заменил бумагу в качестве носителя светочувствительного слоя. На целлулоиде снято все великое кино. Несколькими слоями целлулоиида Юрий Норштейе добился эффекта тумана для своего Ежика.
Начав «трудовую деятельность» в качестве шара, целлулоид работает шаром до сих пор: лучшего материала для пинг-понговых шариков не придумали.

 2. Целлофан

 Швейцарский текстильный инженер Жак Эдвин Брандербергер очень хотел изобрести пропитку, которая бы оберегала скатерти от загрязнения. Он экспериментировал с растворами целлюлозы в разных солях и эфирах сложных кислот. Пропитка не удавалась: покрытие застывало прозрачным листом и легко отделялось от ткани. Изобретатель добавил глицерина и лист стал гнуться. Получилась, по мнению Брандербергера, светлая целлюлоза. Он сократил «целлюлозу» и взял греческое слово «светлый» – «фанос», вот вам и целлофан – прозрачная упаковка для дорогих товаров. Было это, кстати, в начале ХХ века.

И без глицерина вещество не пропало: эту штуку со сложным названием ксантогенат целлюлозы разбавили едким натром, то есть обыкновенной каустической содой, и получили то, что сейчас называется вискоза. А уж это-то название вам наверняка встречалось: «искусственный шелк», как называют вискозу за блеск получаемых из нее нитей, широко используется в текстильной промышленности. Другой некогда распространенный продукт из вискозы сейчас встречается все реже, а жаль – из вискозы делали искусственную кожу кирзу, а из нее популярную обувь.

 3. Полиэтилен

 Простенькая формула С2H4 описывает углеводород этилен. В 1899 году у немецкого инженера Ганса фон Пехманна этилен, вы не поверите, совершенно случайно полимеризировался, то есть отдельные его молекулы связались друг с другом в длинную цепочку. Увы Пехманну: он не придал этому малейшего значения. Да и «второоткрыватели» полиэтилена Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон в 1933 году не разглядели его великого будущего: первоначально полиэтилен использовался лишь в кабельной промышленности. В 1939 году британская  корпорация «Imperial Chemical Industries» освоила промышленное производство полиэтилена. Но до простой идеи – выкроить из пленки сумку с ручками додумались только через 20 лет, совсем в другой стране – Швеции и вовсе даже не ученые, а обыкновенный продавец гуталина Уильям Гамильтон. Непрактичный Гамильтон не запатентовал идею, а потому был вознагражден только в 1989 году, зато щедро: ему присвоили титул «Швед-89». К этому моменту в мире использовалось одновременно несколько миллиардов сумок-пакетов Гамильтона, больших и маленьких, с рисунками и без.

Одна беда – облегчив жизнь домохозяйкам, британские химики и примкнувший к ним Гамильтон нанесли большой ущерб окружающей хозяек среде: полиэтилен очень плохо разлагается, а значит, замусоривает планету. Тем не менее, полиэтилен остается пластмассой №1 по объемам производства. Понятно, что пакетами дело не ограничивается: упаковочная пленка, в том числе любимая многими «антидепрессантная», с воздушными пузырьками, трубы, разнообразная тара, электроизоляция и даже искусственные катки, где катаются на коньках не по льду, а по полиэтилену, смоченному хитрой химией.

 4. Искусственный каучук

 Еще в 1839 году увековеченный в современным бренде шин американский изобретатель Чарльз Гудьир нашел способ превращать каучук, который ломался на морозе и таял на жаре, в устойчивую к погоде резину. Резина вошла в быт и технику, начался каучуковый бум. Растущие потребности в природном каучуке перекрывали добычу. В 1932 году проблему решили кардинально: получили первый в мире синтетический каучук.  И благодарить за это нужно русского химика-органика Сергея Васильевича Лебедева. Он получил синтетический каучук полимеризацией бутадиена под действием металлического натрия.  И сырье нашел – куда уж доступнее: бутадиен он получил из этилового спирта. А сырьем для спирта служила обыкновеннейшая картошка. Правда, её требовалось много: поначалу на изготовление одной автомобильной шины уходило пятьсот килограммов картофеля.

 5. Бакелит

 Бельгиец Лео Хендрик Бакеланд был удачлив и терпелив: до него многие химики пытались воздействовать формальдегидом на фенол, но не смогли дойти до практического результата. А  у Бакеланда после долгих экспериментов с катализаторами и наполнителями вышла твердая нерастворимая пластмасса с прекрасными электроизоляционными свойствами. Полученную в 1909 году пластмассу назвали бакелит и сразу же пустили в дело: как замену материалу для грампластинок шеллаку – природной смоле, вырабатываемой лаковыми червецами.

Чего только не делали из бакелита: корпуса электроприборов и телефонов, ступени эскалаторов метро, тормозные колодки, ручки для столовых приборов, шашки и домино. В общем – все его видели, все им пользовались. Незатвердевший бакелит используют при изготовлении фанеры и древесно-стружечных плит, гетинакса и текстолита. Прославленный клей БФ – это бакелито-фенольный клей.

Не удивляйтесь, если встретите название карболит – это тот же бакелит, но изобретенный в России. Название его произошло от карболовой кислоты, то есть  от того же фенола.

Всем бы хороши были фенол-формальдегидные смолы, но очень вредны для здоровья и экологии – и их составные части, и их производство.

 6. Нейлон, капрон

 Свиней не хватало. Привычка чистить зубы дважды в день захватывала земной шар подобно эпидемии. И тогда американская химическая  фирма E.I. du Pont de Nemours and Company (обычно называемая просто DuPont) вознамерилась создать искусственную щетину для зубной щетки. Группа ученых под руководством Уоллеса Хьюма Карозерса много лет трудилась над созданием синтетического волокна. 16 февраля 1937 года работа увенчалась получением патента на чудо-волокно под названием «нейлон».

Откуда взялось название? Это тайна, которая известна лишь первым фабрикантам нового волокна. Английский этимологический словарь выводит нейлон из Лондона с Нью-Йорком, а толкователи добавляют, что группа Карозерса трудилась сразу в двух этих городах. Школьный словарь иностранных слов просвещает недорослей, что фирма  DuPont объявляла специальный конкурс, и нейлон побил 349 конкурентов. 

В 1939 году к радости дам новому материалу нашли достойное применение: выпустили первые нейлоновые чулки. 15 мая следующего года их одновременно выбросили в продажу по всей Америке и рекламировали на все лады, в том числе с помощью огромных многометровых ног, выставленных и вывешенных у магазинов. На один чулок шло 5,5 километров тончайшей нити, которая выдерживала 30 тысяч перегибов.

Тот же самый синтетик в разных странах выпускали под разными названиями: у нас – капрон, в Германии – перлон и дедерон (в честь ГДР, которая по-немецки пишется DDR), в Японии – грилон, в Италии – лилион и далее по земному шару и алфавиту.

Нейлон и его родственники годятся не только для чулок, рубашек и плащей «болонья» (да-да, это тоже он), но и для других надобностей – прочный, эластичный, износостойкий и устойчивый к высокой температуре материал применяют в электротехнике, изготовлении шин и много где еще.

 7. Лавсан, дакрон, полиэстер

 У лавсана своя занимательная  история. По-научному этот полимерный материал называют трудным словом полиэтилентерефталат или сокращенно ПЭТ. Лавсаном его назвали по месту получения – Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук СССР. Лавсан – это сугубо советское название: в других странах подобный материал называют полиэстером – от английской транскрипции слова «полиэфир», а в США еще есть и специальное название – дакрон. В советские времена ткани с лавсаном очень любили отечественные потребители – они не мялись. Советским потребителям в массе были неведомы другие замечательные свойства лавсана: термостойкость, устойчивость к агрессивным средам, износостойкость, высокая прочность и биологическая инертность, что делает его незаменимым в качестве хирургической нити.

8. Тефлон

 Острые на язык журналисты называют тефлон скользким типом, и это исключительно верно. Политетрафторэтилен, как называют этот материал химики, обладает уникальными физическими и химическими свойствами. Он совершенно не горит, его не берут такие известные химические агрессоры, как галогены, щелочи, фтороводородная кислота, и даже царская водка. Он не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических  растворителей. И  скользкий он на самом деле удивительно: тефлон имеет коэффициент трения  самый низкий среди всех твердых материалов. Он даже более скользкий, чем тающий лёд! Поэтично настроенные ученые даже прозвали тефлон «алмазным сердцем в шкуре носорога».

Политетрафторэтилен открыл Рой Планкетт, который работал на все ту же фирму DuPont. У него вышло, как у Христофора Колумба, он тоже попал, куда  не целился. 6 апреля 1938 года случайно обнаружилось, что закачанный в баллон под высоким давлением и охлажденный  газообразный тетрафторэтилен полимеризовался.

Где используют тефлон, который в СССР и России называют еще фторопластом? Об этом знает каждая домохозяйка: тефлоновой пленкой покрывают кастрюли и сковородки, и в такой посуде еда не пригорает. К утюгу с тефлоновой подошвой ничего не прилипнет. Лезвия бритвы, покрытые тефлоном, бреют лучше и служат дольше. И это еще не считая промышленности – там все области применения тефлона невозможно перечислить.

 9. Кевлар

 Всем известно, что из  этого пара-арамидного (полипарафенилен-терефталамид) материала изготавливают бронежилеты и защитные шлемы. Еще бы: нет современного боевика или полицейской хроники, где бы ни мелькали спрятанные в черные чехлы (прочность материала уменьшается от воды и ультрафиолета) кевларовые жилеты. Хотя разрабатывался материал как кордовая ткань для автомобильных шин: именно над этой проблемой работала группа Стефани Кволек все в том же концерне DuPont. Группа добилась успеха в 1964 году, коммерческое производство начали в 1970-м.

Хотелось бы иметь статистику, сколько пуль и осколков поймал в свои сети кевлар, сколько жизней спасло изобретение Кволек, но, увы, статистика знает не все. Зато известно, что кроме шин и бронежилетов кевларом укрепляют оптоволоконные кабели и комбинезоны байкеров, используют в авиации и судостроении, при изготовлении износостойких протезов.

 10. Органическое стекло

 В конце 20-х годов прошлого века самолеты стали летать быстро. А, значит, возникла нужда в закрытой кабине летчика. Эта нужда потребовала прозрачного, прочного и безосколочного материала. В 1928 году немецкая Röhm and Haas Company  создала такой материал. Назвали его плексиглас. Как и много позже копир фирмы «Xerox» и многие другие вещи, плексиглас дал свое имя всем органическим стеклам. По крайней мере, на время. В наше политкорректное и для материалов время принято все же название органическое стекло, в русском языке удобно сокращаемое до оргстекла.

Оргстекло – это метилметакрилат, только полимеризованный, то есть искусственно соединенный в длинные цепочки молекул.

Он мало годится для современных самолетов, но не теряющий прозрачности, легкий, устойчивый к влаге, бактериям и микроорганизмам, экологичный материал широко применяют в осветительной технике, в торговом оборудовании, строительстве, приборостроении. Самое благородное применение оргстекла – в офтальмологии: из них делают контактные линзы и искусственные хрусталики.

Сегодня еще один небольшой научно-развлекательный парадокс для новогодних выходных 

Зрительная иллюзия: почему нельзя доверять своим глазам?

Как известно, периферическое зрение отвечает за поле зрения человека, которое составляет около 190 градусов. Однако оно далеко не совершенно и иногда заставляет нас видеть то, чего в реальной жизни не существует. И сейчас мы это вам докажем.

Все, что нужно, — это лишь непрерывно смотреть на крестик в центре картинки. Вы увидите, как ваше периферическое зрение превращает обычные лица людей в лица «монстров».

Лица начинают искажаться, не правда ли? И чем дольше мы смотрим в центр картинки, тем сильнее искажения. Почему так происходит? Обо всем по порядку.

На сетчатке нашего глаза есть такая область, которая называется желтым пятном. Ее особенность состоит в том, что в ней находится самое большое количество рецепторов, благодаря которым мы более четко видим определенную область. Назовем эту область, к примеру, основным полем зрения. Она составляет около 10% от всего диапазона нашего зрения и являет собой то, на чем непосредственно сфокусирован наш взгляд.

В данном случае в нашем основном поле зрения пусто, там лишь темная область с белым крестиком. И мозг пытается взять информацию из других источников за пределами этого основного поля. А это как раз движущиеся картинки справа и слева. Эти источники не так «надежны», и мозг пытается соединить их в одно изображение. При этом он пытается обработать фотографии за очень короткое время, так как изображения быстро меняются. Таким образом, теряется способность распознавания лиц, и мозг просто-напросто соединяет черты разных лиц в одно целое, из-за чего мы и видим «монстров».

Тушение ядерным зарядом. 1074 дня горения

1 декабря 1963 года на месторождении Уртабулак на территории Узбекистана произошло непредвиденное в следствии чего произошел выброс природного газа. Бур попал в пласт аномально высокого пластового давления (АВПД) с пластовым давлением порядка 300 атмосфер и высоким содержанием сероводорода. При дальнейшем бурении была сделана ошибка: не было использовано специальное буровое оборудование из стали, противостоящей агрессивной среде. Бурильная колонна была выдавлена из скважины, и мощный фонтан газа воспламенился. Под напором газа буровая вышка рухнула и частично расплавилась. В течение короткого времени разрушилась защитная арматура на устье скважины и факел увеличился. Этот факел горел в течение трёх лет (1064 дня), фонтан газа достигал высоты 70 метров, объём сгораемого газа составлял до 12 миллионов м3 (в отдельных источниках идёт речь о 14 миллионах м3) в сутки. Из-за высокой температуры к факелу было невозможно подойти ближе, чем на 250—300 метров. Местность вокруг была покрыта копотью, в окрестностях скважины изменилось поведение животных. Для защиты от жары вокруг факела зимой с помощью бульдозеров был насыпан песчаный бруствер. Для тушения факела применялись различные методы, использовавшиеся в то время, в том числе и применение артиллерии, но огонь не был потушен...

https://www.youtube.com/watch?v=MFSendH1pVg

Если кратко суть статьи (плюс несколько моих комментариев):

- Наступивший 2020 год — високосный, то есть на сутки длиннее обычного. Однако в календаре не всегда были високосные годы, и что интереснее, они не всегда будут нужны.

- Григорианский календарь дает гораздо более точное приближение к тропическому (астрономическому) году, чем юлианский календарь. В григорианском календаре чуть меньше (на 3%) високосных годов, чем в юлианском, поэтому он еще точнее соответствует природным циклам, но все же не идеально.

- В России и Европе живут по григорианскому календарю.

- Православная церковь отсчитывает свои праздники по юлианскому календарю, поэтому рождество 2020 было 8 января по официальному (григорианскому календарю).

- Разница между датами юлианского и григорианского календарей увеличивается на трое суток за каждые 400 лет.

- Со временем Земля замедляет свое вращение, поэтому сутки становятся длиннее, и в году им становится "тесно". Поэтому со временем необходимость в лишнем дне и високосных годах отпадет сама собой.

- Через сотни тысяч лет високосный год понадобится раз в пять, а не четыре года. А через 2-4 миллионов лет високосные годы вообще будут не нужны.

Когда кончатся високосные годы?

Наступивший 2020 год — високосный, то есть на сутки длиннее обычного. Однако в календаре не всегда были високосные годы, и что интереснее, они не всегда будут нужны.

Годы бывают разные. Мы привыкли считать за год 365 дней, но тот год, что соответствует смене сезонов (солнечный, или тропический) по состоянию на 2000-й длится чуть дольше — 365,2421897 суток. Для удобства еще при Юлии Цезаре раз в четыре года в феврале стали вставлять дополнительный день. Без этого сезоны поползли бы назад по календарю, смещаясь за 100 лет на 24–25 дней. В результате всего за четыре века декабрь из первого зимнего месяца стал бы последним летним.    

Благодаря реформе Юлия Цезаря средняя продолжительность календарного года увеличилась до 365,25 суток, что гораздо ближе к тропическому году. Тем не менее разница 0,00781 суток, или 11,2 мин., постепенно накапливалась: каждые 128 лет юлианский календарь на сутки отставал от цикла смены сезонов.

Проще говоря: юлианский календарь точнее соответствует природным циклам, но год в среднем получается немного длиннее, чем нужно.

НА ЭТУ ТЕМУ: «Лишняя» секунда. Зачем она нужна, как ее рассчитывают и чем это опасно для компьютеров

В 1582 году, когда сдвиг дорос до десяти дней, Папа Григорий XIII санкционировал календарную реформу. В результате три раза в 400 лет стали пропускать "лишние" високосные годы. По этому новому стилю средняя продолжительность календарного года за 400 лет составляет 365,2425 суток, что отличается от тропического года всего на 27 с, а суточное (86,4 тыс. с) отклонение накапливается только за 3223 года.

Новый стиль приняли не сразу и не везде. Например, Русская православная церковь до сих пор отмечает праздники по юлианскому календарю. Если ничего не изменится, то в XXII веке православное Рождество "переедет" на 8 января. Столь отдаленное изменение кажется сейчас не стоящим внимания. Тем поразительнее, что в XVI веке от календарной проблемы не отмахнулись, а взяли и разобрались с ней, да так, что весь мир по сей день пользуется этим решением. Умели же люди мыслить в масштабе столетий!

Проще говоря: в григорианском календаре чуть меньше (на 3%) високосных годов, чем в юлианском, поэтому он еще точнее соответствует природным циклам, но все же не идеально.   

Задания потомкам

Возьмем пример с тех реформаторов и посмотрим, когда нам потребуются новые изменения. Первая точка — 4800-й год, примерно через 3200 лет после григорианской реформы. По новому стилю этот год должен быть високосным, как все годы, которые делятся на 400. Но раз в 3200 лет от этого правила надо отступать, чтобы компенсировать набежавшее отклонение. "Новейший" стиль будет вводить високосные годы так:

если номер года делится на четыре, то он високосный;

но если при этом он оканчивается двумя нулями, то нет;

но если при этом он делится на 400, то високосный;

но если при этом он делится на 3200, то нет.

Здесь первое правило соответствует юлианскому календарю, следующие два — григорианской реформе, а четвертое делает среднюю (за 3200 лет) продолжительность календарного года равной 365,2421875 суток. Это всего на 0,19 с отличается от тропического года, и теперь суточная поправка понадобится только через полмиллиона лет.

Проще говоря: чтобы сделать календарь точнее, раз в 3200 лет нужно убрать еще один "лишний" високосный год. 

Однако гораздо раньше мы столкнемся с влиянием эффектов, о которых во времена Папы Григория даже не догадывались.

Вплоть до XX века в службах времени использовали в качестве эталона период вращения Земли вокруг своей оси. Но уже в XIX веке было известно, что он непостоянен. Как волчок рано или поздно останавливается, так и Земля притормаживает, хотя и не испытывает трение в опоре (опоры у нее нет) и сопротивление воздуха.

Основная причина замедления вращения планеты — приливные силы. Притяжение Луны создает на Земле два приливных горба. Когда морская приливная волна, движущаяся вместе с Луной, достигает берега, она отдает ему часть своего импульса и немного притормаживает Землю. И так дважды каждый день. Вдобавок приливные силы действуют и на толщу планеты, отчего кора каждый день поднимается и опускается на несколько десятков сантиметров. На внутреннее трение пород, которым сопровождаются эти движения, также расходуется энергия вращения Земли.

Наконец, планета отдает энергию самой Луне. Земля вращается быстрее, чем Луна движется по орбите. Из-за этого приливная волна немного опережает наш спутник и притягивает его не только вниз, но и вперед, то есть разгоняет. А при разгоне спутник переходит на более высокую орбиту — Луна удаляется от нас примерно на 3,3 см в год, а вращение Земли, соответственно, замедляется.  

В итоге за счет лунных и в меньшей степени солнечных приливов период вращения Земли увеличивается в среднем на 1,7 мс за столетие (оценки варьируются от 1,4 до 2,3 мс в зависимости от числа столетий, по которым производится усреднение). Эта величина кажется ничтожной, но лишь до тех пор, пока мы не учтем, что она добавляется к каждому обороту Земли. Если сравнить вращение Земли в наше время и 100 лет назад, то сейчас Земля отстает примерно на 0,6 с в год.

На это вековое замедление вращения Земли накладываются сопоставимые по величине, а порой и более значительные периодические и нерегулярные колебания. Их причины — сезонная атмосферная циркуляция и перераспределение водных масс, землетрясения и вулканические извержения, таяние ледников и последующие поднятия земной коры, вариации солнечной активности и процессы в глубоких недрах Земли.

Чтобы согласовать астрономическое время, определяемое по вращению Земли, с самыми точными часами, что есть в нашем распоряжении, — атомными, Международная служба вращения Земли иногда вставляет в счет времени "високосную" секунду (секунду координации). Решение об этом принимается "в ручном режиме" по актуальным данным. Секунду координации добавляют либо 31 декабря перед самой новогодней полуночью, и тогда правильные часы должны показать 23:59:60, либо в такое же время 30 июня. Последний раз это делалось в декабре 2016 года.

Проще говоря: Земля вращается вокруг своей оси с переменной скоростью, поэтому иногда ко времени приходится добавлять секунду; в среднем это делается чуть чаще, чем раз в два года. 

Через миллионы лет...

И все же на больших отрезках времени длительность суток уверенно растет. Где-то через 35 тыс. лет они удлинятся примерно на полсекунды, из которых за 400 лет будут складываться целые сутки — потребность в високосных 400-х годах пропадет. С нашего "новейшего" календаря нужно будет перейти на упрощенный григорианский, то есть високосными будут все годы, чей номер делится на четыре и при этом не оканчивается двумя нулями. Причем это может случиться даже раньше, поскольку наряду с удлинением суток в нашу эпоху (на интервале ±10 тыс. лет) сокращается и длительность тропического года — примерно на полсекунды в столетие. Если этот тренд сохранится, то на упрощенный календарь придется переходить всего через 15–20 тыс. лет.

Проще говоря: сутки становятся все длиннее, а тропический ("природный") год, наоборот, короче, поэтому через десятки тысяч лет каждый четвертый год будет високосным, кроме одного в самом конце столетия.

НА ЭТУ ТЕМУ: Насколько точно можно измерить время атомными часами

Примерно через полмиллиона лет високосные годы станут нужны только раз в пять лет, а сутки к тому времени удлинятся на 5–10 с. Наконец, где-то через 2–4 млн лет надобность в високосных годах отпадет вовсе: оборот вокруг Солнца будет совершаться ровно за 365 суток. Правда, эти сутки будут уже почти на минуту длиннее современных. В прошлый раз такое целочисленное совпадение имело место около 10 млн лет назад, когда сутки были минуты на три короче и в году их укладывалось 366.

Проще говоря: сутки будут делаться еще длиннее, а тропический ("природный") год — короче, поэтому через сотни тысяч лет високосный год понадобится раз в пять, а не четыре года; через несколько миллионов лет високосные годы вообще будут не нужны. 

К сожалению, на отрезках времени в десятки миллионов лет и больше нельзя прогнозировать изменения продолжительности года, поскольку невозможно точно рассчитать движение всех планет Солнечной системы и их взаимные гравитационные возмущения (другие факторы, например уменьшение массы Солнца, играют незначительную роль). В отсутствие точных моделей принято считать, что на больших интервалах времени год не испытывает значительных изменений, иначе это было бы заметно в горных породах — летописи прежних времен.

На вопрос о том, в каком темпе замедлялось вращение Земли в далеком прошлом, пока тоже нет точного ответа, исследования продолжаются. Во многом это зависит от эволюции системы Земля — Луна. Ведь в прошлом Луна была ближе, а значит, сильнее были приливы и их тормозящее воздействие.

По одной из недавних оценок, за последние 1,5 млрд лет в году стало примерно на 100 суток меньше, а значит, если бы динозавры пользовались календарем, им пришлось бы раз десять вводить и отменять високосные годы. Нам это тоже предстоит, если мы собираемся прожить на Земле сопоставимое время.

Александр Сергеев

Прекрасное видео демонстрирующее размеры некоторых звезд.

https://youtu.be/MPlYbRT9jfk

Звезда Бетельгейзе, вероятно, готова взорваться. Почему этому так рады ученые?

По всему миру астрономы - от любителей до ученых-грандов - смотрят в телескопы на небо в надежде увидеть уникальное по космическим меркам событие.

Предполагается, что Бетельгейзе - одна из самых ярких для наблюдения с Земли звезд - может превратиться в сверхновую гораздо раньше, чем ожидалось. Проще говоря, она взорвется.

Хотя астрономам было и раньше известно, что Бетельгейзе в конечном счете подвергнется взрыву, недавние изменения в ее поведении вызвали удивление у специалистов.

Почему ученые считают, что Бетельгейзе взорвется?

Бетельгейзе уже считают обреченной звездой, и ее взрыв - лишь вопрос времени.

Звезде примерно 8-10 млн лет, тогда как нашему Солнцу - 4,5 млрд лет, но Бетельгейзе чересчур быстро расходует свое ядерное топливо.

Бетельгейзе - красный сверхгигант, то есть это огромная звезда, находящаяся на завершающей стадии жизни.

Фото звезды, сделанное в 2017 году в Чили

Также Бетельгейзе пульсирует, то есть существенно меняется в диаметре, который в ходе пульсаций небесного светила изменяется от 550 до 920 диаметров Солнца.

"Такие характеристики свойственны кандидатам в суперновые, - рассказал в интервью Би-би-си преподаватель астрономии из университета Ноттингем Трент Дэниел Браун. - Нынешние сценарии предполагают, что по астрономическому масштабу времени это может случиться в любой момент. То есть в ближайшие 100 тыс. лет".

Бетельгейзе (сверху слева) находится в созведии Ориона

Так она не станет сверхновой в обозримом будущем?

За последние несколько месяцев астрономы заметили, что Бетельгейзе существенно потускнела. В декабре исследователи из американского университета Вилланова сообщили, что яркость звезды была минимальной за 50 лет наблюдений.

Столь сильное потускнение подтолкнуло ученых к мысли, что красный гигант готов взорваться.

По их мнению, столь резкая потеря яркости может свидетельствовать о том, что время звезды вышло.

"Когда гигантские звезды приближаются к концу жизненного цикла, они анормально и неистово теряют массу", - написала в "Твиттере" астроном из Калифорнийского университета Сарафина Нэнс.

"Теоретически вся эта выброшенная пыль может окутать и затемнить почти мертвую звезду, заставляя ее тускнеть, прежде чем она станет сверхновой", - добавила она.

Однако ученым также хорошо известно, что Бетельгейзе является переменной звездой.

Астрономы считают, что Бетельгейзе вскоре станет сверхновой

Если наблюдать такие звезды с Земли, их яркость изменяется, рассказала в интервью Би-би-си астрофизик из Йоркского университета Эмили Брундсден.

"Ничто не указывает на скорый взрыв Бетельгейзе. Тем не менее, у нас никогда не было возможности наблюдать за процессами, ведущими к появлению сверхновой, так что всегда существует вероятность, что это [внезапный взрыв] случится", - добавила она.

Что произойдет во время взрыва?

Взрыв сверхновой это мощное и яркое явление, в результате которого выбрасываются огромные объемы энергии.

Вспышка Бетельгейзе будет ярче сияния Луны, и ее будет видно даже днем

Это явление не останется незамеченным, особенно, если учесть, что оно случится "недалеко" от Земли.

"За несколько дней Бетельгейзе станет такой же яркой, как Луна. Ее будет видно даже днем", - сказал Дэниел Браун.

Яркое свечение может продолжаться несколько месяцев.

Значит, мы в опасности?

Взрыв сверхновых сопряжен с огромной разрушительной силой. Если бы, например, взорвалось Солнце, это уничтожило бы всю Солнечную систему, говорят астрономы.

В 1987 году была зафиксирована вспышка сверхновой звезды SN 1987A

По словам ученых, в прошлом из-за взрывов звезд повышалась температура Земли. Также они могут повредить озоновый слой, который защищает планету от губительной солнечной и космической радиации.

Хорошо то, что наше Солнце слишком маленькое, чтобы взорваться, как Бетельгейзе, хотя через два миллиарда лет, как ожидается, оно увеличится и поглотит Меркурий, Венеру и Землю.

Астрономы говорят, что Земля находится на безопасном расстоянии от Бетельгейзе. "Можно было бы говорить о потенциальной проблеме, будь дистанция менее 50 световых лет", - объяснил Дэниел Браун.

По словам ученых, появление сверхновой не несет угрозы человечеству

"Это не так в случае с Бетельгейзе", - добавил он.

Звезда находятся в созвездии Ориона, это примерно 700 световых лет до Земли.

Согласно исследованию, опубликованному в 2016 году в "Астрофизическом журнале", потребуется шесть миллионов лет, прежде чем ударная волна и обломки доберутся до Солнечной системы.

В чем уникальность сверхновой Бетельгейзе?

Появление сверхновой в нашей галактике - Млечном пути - крайне редкое явление. Последний раз его наблюдали в 1604 году. Взрыв случился в 13 тыс. световых лет от Земли, что в 20 раз больше расстояния до Бетельгейзе.

Ее назвали Сверхновой Кеплера в честь открывшего ее немецкого астронома Иоганна Кеплера.

В 1987 году была зафиксирована вспышка сверхновой звезды, которую можно было увидеть невооруженным взглядом. Она получила название SN 1987A. Сверхновая находится в Большом Магеллановом Облаке в 168 тыс. световых лет от Земли.

Несмотря на огромное расстояние, это была самая близкая вспышка сверхновой после открытия Кеплера.

В XVII веке Иоганн Кеплер открыл в Млечном пути сверхновую звезду, названную в его честь

"Бетельгейзе дает нам возможность наблюдать за теми процессами, которые происходят после смерти звезды, и лучше понимать Вселенную", - сказала Эмили Брундсден.

"Если она взорвется сейчас, это станет кошмаром для астрономов, поскольку они будут завалены работой, ведь нам придется пересмотреть наше представление о звездах. Но это также было бы очень увлекательно", - добавила она.

Почему так сложно предсказать, когда звезда превратится в сверхновую?

Хотя за всю историю наблюдений смерть звезд фиксировали и документировали несколько раз, вплотную за этим процессом не следили.

Пока о себе не заявила Бетельгейзе.

Взрыв сверхновых сопряжен с огромной разрушительной силой

Хотя 700 световых лет это огромное расстояние, по астрономическим меркам, звезда находится по соседству в Млечном пути.

Это одна из немногих звезд помимо Солнца, поверхность которой можно рассмотреть во всех деталях.

Поэтому ее взрыв дал бы ученым уникальную возможность тщательно изучить это явление.

А все остальные смогут насладиться фантастическим зрелищем в звездном небе.

С добрым утром золотые мои драгоценные  

20 интересных фактов о драгоценностях

На протяжении всей истории, люди носили, продавали и придавали большое значение ценным металлам, редким драгоценным камням и ювелирным украшениям. Но даже если вы считаете себя экспертом в вопросах связанных с ними, возможно в этом выпуске вы найдете несколько новых фактов, которые вас удивят.

1. Вес самой большой жемчужины найденной в дикой природе, которая носит название жемчужина Аллаха или жемчужина Лао-Цзы, составляет 6,3 кг.

2. Коллекция драгоценностей Королевы Елизаветы II Великобритании оценивается в 57 миллионов долларов.

3. Бриллиант “Сердце океана” из фильма “Титаник” Джеймса Камерона не был в полной мере художественной выдумкой. В ту роковую ночь вместе с Титаником затонул довольно крупный сапфир.

4. Все алмазы с течением долгого периода времени превращаются в графит.

5. Хотя алмаз считается самым твердым веществом в природе, были созданы синтетические наноматериалы, которые намного тверже алмаза.

6. Несмотря на высокую твердость алмаза, он достаточно хрупкий. Если ударить по нему молотком, он расколется.

7. Обручальные кольца были объявлены обязательными для брака папой римским Николаем I в 860 г. н.э.

8. Опалы могут на 30 процентов состоять из воды.

9. Изумруды очень высокого качества считаются более ценными, чем бриллианты.

10. Чистое золото всегда желтое, и меняет цвет только если к нему добавляют другие металлы.

11. Один из самых крупных сапфиров носит название “Звезда Азии”, и сейчас находится в Смитсоновском музее естественной истории.

12. Все золото, которое было добыто в мировой истории, можно сжать в 16-метровый куб.

13. В океанах находится около 10 миллиардов тонн золота.

14. Жемчуг формируется только в 1 из 10 000 устриц.

15. Только один из миллиона добытых алмазов становится ювелирным украшением.

16. Возраст всех алмазов составляет больше 3-х миллиардов лет.

17. Самым дорогим ювелирным изделием, созданным для кино, стало колье героини Николь Кидман для фильма “Мулен Руж”. Его цена составила 1 миллион долларов.

18. Все 12 камней, соответствующих каждому месяцу рождения, происходят от 12 племен Израиля.

19. Обручальное кольцо носят на безымянном пальце, так как считается, что там проходит вена, которая идет к сердцу.

20. Через много миллионов лет Солнце превратится в одну большую алмазную звезду.