Տիեզերքի արագ ամփոփագիր

Կարճ ուղեցույց ֆիզիկայի և մեր տիեզերքի առեղծվածների համար, ձեզանից նրանց համար, ովքեր շատ ժամանակ չունեն:

Ֆիզիկայի մասին պատկերացում ունենալը լավ է շատ պատճառներով: Այն ոչ միայն մեզ է տեղեկացնում մեզ Արեգակնային համակարգում և ավելի մեղմ տիեզերքում մեր տան մասին, այլև այն հիմքն է այն բանի համար, որը մենք բոլորս օգտագործում ենք ՝ տեխնոլոգիա: Դա այն է, ինչն առաջացրել է ինչպես արդյունաբերական, այնպես էլ էլեկտրական հեղափոխությունները ՝ կյանքի կոչելով ժամանակակից հասարակությունը, ինչպես մենք դա գիտենք: Այն թույլ է տալիս մուտք գործել ինտերնետ, դիտել ձեր սիրած շոուները և կարևոր նկարազարդումներ անել, երբ հիվանդանոցում եք: Ապագայում տեխնոլոգիան թույլ կտա մեզ անել այնքան բան, որ այսօրվա գիտական ​​ֆանտաստիկային որակելու մեծ մասը. Մտածեք, թե շարժվող առարկաները առանց նրանց դիպչելու, անտեսանելիություն ունենալու և ծերացումը բուժելու համար իրականություն կդառնա: Ապագայի մեր գործընկերները աստվածային կհայտնվեն այն համեմատությամբ, ինչ մենք այսօր կարող ենք հասնել: Եվ տեխնոլոգիայի էքսպոզիցիոն աճի պատճառով այս ամենը կարող է տեղի ունենալ 100 տարվա ընթացքում:

Այստեղ ես փորձեցի արագ հիմք դնել ֆիզիկայի և այն, ինչը կարող է պատմել մեզ մեր տիեզերքի մասին:

Ֆիզիկայի համառոտ պատմություն

Տիեզերքում կան չորս հիմնական ուժեր: Որպես ամենաուժեղից մինչև ամենաթույլ, դրանք են ՝ ուժեղ միջուկային, թույլ միջուկային, էլեկտրամագնիսական և ինքնահոս:

Ձգողություն

23 տարեկան հասակում Իսահակ Նյուտոնը ստեղծեց հաշվարկ այն փոխարժեքով, որով դասը սովորում է հաշվարկ: Նա նաև հորինեց այն արտացոլող աստղադիտակը, որն օգտագործում էր ժամանակ գիսաստղին հետևելու համար: Նա նույնպես, իհարկե, մեզ տվեց ծանրության գաղափարը: Սա մեր առաջին քայլն էր մեր հսկայական և խորհրդավոր տիեզերքի գաղտնիքները բացելու համար:

Որպես արագ հիշեցում, Նյուտոնի օրենքները հետևյալն են.

  1. Շարժման առարկան կմնա շարժման մեջ, կամ հանգստի առարկան հանգստի կմնա, եթե դրանով չի գործադրվում արտաքին ուժը:

2. Ուժ = զանգված (արագացում)

3. Յուրաքանչյուր գործողության համար կա հավասար և հակառակ արձագանք:

Գիտության այս առաջին օրենքները բերեցին արդյունաբերական հեղափոխության, ուստի ստեղծվեց ժամանակակից դարաշրջանը: Այնուամենայնիվ, կային նաև մի շարք այլ կարևոր դերակատարներ:

«Հոլանդական պարկի խճճված ժայռոտ լեռան միջով հոսող շարժվող ցնցող ջրվեժ» -ը ՝ www.headsmartmedia.com: Դա ինքնահոս է, որը թույլ է տալիս այս ջուրը շարունակել հոսել գեղեցիկ վարագույրներով:

Էլեկտրամագնիսական

Էլեկտրական հեղափոխությունը տեղի է ունեցել մեծ մասամբ այն մարդու պատճառով, որը երբեք չէր էլ ուզում ունենալ պաշտոնական կրթություն: Մայքլ Ֆարադայը իր հանրային դասախոսությունների ընթացքում ցույց տվեց էլեկտրաէներգիայի հատկությունները: Նա շրջում էր պողպատե վանդակների մեջ և դրանք էլեկտրաֆիկացնում էր ՝ ցույց տալով, որ պողպատը պատնեշ է ստեղծում, և որ այնքան ժամանակ, քանի դեռ ինքդ չես դիպչել այդ պատնեշին, դու ապահով կլինես էլեկտրական հոսանքներից: Նրա օրենքն այն մասին է, թե ինչպես կարող է էլեկտրական լարման ստեղծում մագնիսական միջավայրից: Մագնիսական դաշտում շարժվող մետաղալարը էլեկտրական հոսանք կստեղծի ՝ իր էլեկտրոնները հրելով ունենալով:

Եթե ​​շարժվող մագնիսը ստեղծում է էլեկտրական դաշտ, ապա հակառակը նույնպես ճիշտ է: Շարժվող էլեկտրական դաշտը կհանգեցնի մագնիսական դաշտի: Նրանք մեկ և նույնն են: Մի միասնական հարկադրված:

Maxեյմս Մաքսվելը, Քաղաքացիական պատերազմի ժամանակ, հաշվարկեց արագությունը ալիքի համար, որը տատանվում էր մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի միջև: Մի ալիք, որի միջոցով մագնիսական դաշտերը ստեղծում էին էլեկտրական դաշտեր, որոնք ստեղծում էին մագնիսական դաշտեր, որոնք ստեղծում էին էլեկտրական դաշտեր: Այս ալիքի արագությունը պարզվեց, որ լույսի ճշգրիտ արագությունն է: Իրականում, սա թեթև էր:

Մաքսվելի հավասարումները

Ուժեղ և թույլ միջուկային ուժեր

Երկու ուժերն էլ աշխատում են ատոմային մակարդակում, եթե դրանք ուղղակիորեն հակառակ պատճառներով են: Ուժեղ ուժերն ամենաուժեղն են ամբողջ տիեզերքում, և դրանք այն են, ինչը կապում է միջուկների բաղադրիչ մասնիկները. Այսինքն ՝ պրոտոններն ու նեյտրոնները: Թուլ ուժը զբաղվում է ենթատոմիական մասնիկների ռադիոակտիվ քայքայմամբ: Դա նաև այն է, թե ինչ հարվածով է սկսվում միջուկային միաձուլումը, որը արևը վառվում է: Երբ տարրը քայքայվում է թույլ ուժի միջով, այն փոխվում է բոլորովին այլ տարրի: Ածխածինը, 6 պրոտոնով և 8 նեյտրոնով, քայքայվում է ազոտի մեջ ՝ 7 պրոտոն և 7 նեյտրոն: Այս դեպքում թույլ ուժը գործեց նեյտրոնի վրա և այն փոխեց պրոտոնի:

Էյնշտեյնի ամենահայտնի բանաձևը

Ձեր քաշը ֆիքսված չէ: Որքան արագ եք շարժվում, այնքան ավելի ծանր եք դառնում: Զանգվածը էներգիա է: Սա է Էյնշտեյնի ամենահայտնի բանաձևի հետևյալ գաղափարը ՝ e = mc², կամ ՝ շարժման էներգիան = զանգվածը (լույսի արագություն) ²:

Այս բանաձևը, ինչպես նաև թույլ միջուկային ուժի մասին մեր գիտելիքներին, օգնեց մեզ հասկանալ, թե ինչ է տեղի ունեցել արևի տակ:

Մենք բավական բախտավոր ենք, որ մեր արևը ներկայումս գտնվում է իր կյանքի մի կետում, երբ այն աներևակայելի կայուն է, հետևողականորեն ջրածինը հելիում վերածելով: Այնուամենայնիվ, մեկ միլիարդ տարի հետո դա այլևս չի լինի: Արևն այդ պահին կդառնա բավական տաք, որպեսզի եռացնի մեր օվկիանոսները, և դրանից հետո ևս մի քանի միլիարդ տարի հետո այն կվերածվի կարմիր հսկայի այնքան հսկայական, որ այն ամբողջովին սպառում է մեզ: Այնուամենայնիվ, փոքր է հավանականությունը, որ Երկիրը կփախչի արևի շոգից և գոյատևի արևի կարմիր գաճաճ փուլից այն կողմ: Եթե ​​այն գոյատևի, ապա այն վերջապես պտտվում է աստերոիդ գոտու մոտ, այժմ պտտվում է նոր սպիտակ գաճաճ արևը:

Ավելորդ է ասել, որ հնարավորությունները մեր տեսակների գոյատևման համար բավական երկար են, որպեսզի տեսնեն մեր աստղի գեղեցիկ մահը ՝ աներևակայելի փոքր են:

Լարային տեսություն

Սա այն տեսությունն է, որը փորձում է ամուսնանալ Էյնշտեյնի `քվանտային մեխանիկայի հետ հարաբերականության տեսության հետ: Այսինքն, այն փորձում է բացատրություն հանդիսանալ մեր տիեզերքի ամենափոքր մասնիկների համար ՝ մինչև ավելի մեծ մարմիններ ՝ մոլորակների և աստղերի: Այն աշխատում է `ենթադրելով, որ մասնիկները տողեր են, և որ այդ տողերը այլ կերպ թրթռացնելը դրանք կվերածի այլ մասնիկի: Այսպիսով, այն կհամախմբի բոլոր չորս ուժերին, որոնց մասին մենք պարզապես խոսեցինք:

Այն ժամանակ, երբ Էյնշտեյնի հավասարումները տրոհվում են սև խոռոչի կենտրոնում և Big Bang- ի նախօրեին, լարային տեսությունը հուշում է, որ մենք ոչ միայն մեկ տիեզերք ենք, այլ մեկ տիեզերք, որը բազմազանության մաս է կազմում: Եվ եթե դա ճիշտ է, մենք հետագայում գուցե կարողանանք այս այլ տիեզերքների ջրաղացներ ստեղծել: Նույնիսկ ժամանակային մեքենաներ ստեղծելն իրագործելի է, չնայած նրանց համար հսկայական էներգիա կպահանջվեր:

Մութ էներգիայի և մութ նյութի առեղծված

Թեև այսօր շրջանառության մեջ գտնվող ֆիզիկայի գրքերը ձեզ կասեն, որ տիեզերքի մեծ մասը կազմված է ատոմներից, դա ճիշտ չէ: Տիեզերքի մեծ մասը մութ է: Մութ էներգիան կազմում է տիեզերքի 68% -ը, մութ նյութը կազմում է 27%, և այսպես կոչված «նորմալ նյութ» `դուք և ես և այն ամենը, ինչ մենք տեսնում ենք մեր շուրջը, 5% -ից պակաս է:

Մենք գիտենք, որ մութ էներգիան և մութ նյութը գոյություն ունեն, քանի որ մենք տեսնում ենք, թե ինչպես են դրանք ազդում մեր տիեզերքի վրա: Օրինակ ՝ մութ նյութը չի փոխազդում տիեզերքի որևէ այլ հիմնական ուժի հետ, բացառությամբ ծանրության: Այն ունի վեց անգամ ավելի մեծ ծանրություն, քան սովորական նյութը, և առանց դրա գալակտիկաները գոյություն չեն ունենա, քանի որ նյութի ծանրությունը բավարար չէ աստղերը միասին գալակտիկական կլաստերներում պահելու համար: Մենք գիտենք, որ մութ նյութը նույնպես գոյություն ունի, քանի որ դրա շուրջ լույսը կծկվի:

Լուսանկարը ՝ Ալեքսանդր Էնդրյուզի

Մութ էներգիան տիեզերքն առաջացնում է արագ տեմպերով ընդլայնվել, քան սպասվում էր: Փաստորեն, հավատում էին, որ ինքնահոս վերջիվերջո կդանդաղի և կդադարեցնի տիեզերքի ընդլայնումը: Այն, ինչ մենք գիտենք մութ էներգիայի մասին, միայն այն է, որ այն գոյություն ունի այնտեղ, որտեղ առկա է դատարկ տարածություն, և որ ժամանակն անցնում է, այն շարունակում է ուժեղանալ:

Նոբելյան մրցանակ է սպասում յուրաքանչյուրին, ով կարող է մեզ ասել, թե որն է մութ նյութը և մութ էներգիան, կամ նույնիսկ ինչու մենք ընդհանրապես գոյություն ունենք: Ոչ, իրոք: Դրանից ոչ մեկը ենթադրաբար գոյություն չունի: Մենք այստեղ ենք միայն այն պատճառով, որ առկա էր հակամենաշնորհային նյութի անհավասարակշռություն ՝ համապատասխանաբար մեկ միլիարդի և մեկ միլիարդի հարաբերակցությամբ: Ի՞նչն է առաջացրել այս անհավասարակշռությունը: Ոչ ոք չգիտի.

Եթե ​​ձեզ դուր է գալիս այս հոդվածը, տեղեկացրեք ինձ `տալով մի քանի ծափեր: Շնորհակալություն կարդալու համար: