Dele:
Topp 10 ting som går på plass som vil smelte hjernen din
Gamle kulturer som kineserne og grekerne så opp på himmelen i ærefrykt og reiste sine hjerner for å finne ut akkurat hva som foregikk der oppe. De gjorde bemerkelsesverdige gjennombrudd, men tingene virkelig rammet opp i det 20. og 21. århundre som teknologien avanserte. Noen av disse funnene kan være ufattelige for ikke-forskerne der ute, men de er absolutt virkelige.
10Kjørt plass
Tanken om at rommet kan være flatt eller buet er rart og kanskje ikke engang troverdig, men dessverre er det sant.
Albert Einstein innså at rommet rundt gravitasjonsobjekter er buet, noe som står for ting som baner (mer om det neste). En måte å avgjøre om rommet er flatt eller buet, er ved å teste euklidisk geometri i disse mellomrommene. Dette er geometri utført av Euclid, en matematiker fra Antikkens Hellas som skrev opp alle formler du lærte i videregående geometri.
For eksempel, i euklidisk geometri, legger en trekants vinkler opp til 180 grader. Ikke i buet rom. Det er fordi krumningen av de rette linjene (hvilken oksymoron) får vinklene til å bli større. Du kan tegne en trekant med tre 90-graders vinkler.
Tenk på det i et øyeblikk.
9Den ikke kraft av tyngdekraften
Husk i videregående skolefysikk når du lærte Isaac Newtons tre lovlover? Og tyngdekraften? Force er masse ganger akselerasjon, eller 9,8 m / s? Glem det. Nesten.
Newton var ikke helt feil med sine lover om tyngdekraften; Han var imidlertid ikke helt riktig. Utvider, i formlene hans, kan du teoretisk få svar, som potensialet for uendelig tyngdekraft, som bare ikke legger til, og Albert Einstein så det. Han kom da opp med sine egne ligninger som besvarte spørsmål om tyngdekraften som Newtons likninger ikke kunne. Slik får vi buet plass, noe som forårsaker tyngdekraften.
Tenk på plass som et gummiark. Nå hold en bowlingkule som representerer jorden, på den. Du bør se en kurve i gummi rundt jorden. Med dette i tankene, hvis du skulle rulle en mindre, lettere ball (månen) på kanten av det buede gummi, ville det bli fanget i krumningen av gummi (tyngdekraften) og gå i sirkler, eller bane rundt jorden . Slik fungerer tyngdekraften ifølge Einstein.
Den store takeaway her? Gravity er ikke en styrke, så glem high school fysikk. Bare den delen, uansett.
8Einsteins Relativitetsteori
Einsteins relativitetsteori er en komplisert, så hold deg til hatter, gutter og jenter. Denne spiller inn med buet plass og tyngdekraften som ikke er en styrke, men det er langt sitt eget dyr.
På større skalaer, når et objekt beveger seg fra en observatør, går tiden ned til observatøren. For eksempel, hvis du holder en klokke foran deg, krysser sekundene som normalt. Flytt den klokken lengre unna, og de sekunder og minutter, i ditt perspektiv, vil senke. De går ikke veldig sakte, men de ser ut som det.
Dette gjelder for alle slags ting, som aldring og lys. Hvis du holder et blått lys foran deg, ser det blått ut, men når det beveger seg lenger og lenger unna, vil det begynne å se rødt fordi rød har lengre bølgelengde. Dette er også grunnen til at lyden, som når du hører et toghorn, endres. Når det kommer nærmere, krympes bølgelengdene, så frekvensen og tonehøyde går opp. Når det går bort, blir bølgelengdene lengre, og frekvensen og tonefallet.
På jorden er disse relative forskjellene svært subtile, nesten ubetydelige, og derfor brukes Newtons lover i skolene. De tjener sin hensikt helt fint på jorden, unntatt på en måte: Global Positioning Systems.
GPS-enheter bruker Einsteins relativitet til å fungere skikkelig. Tiden på satellittene over jorden passerer langsommere, til oss, enn det egentlig gjør, og for satellittene, går tiden raskere her nede på grunn av jordens tyngdekraft. Disse tidsforskjellene er store nok til at de helt vil kaste bort reisetiden din. For å sikre at vi kommer til hvor vi skal være, stole GPS-enheter på Einsteins tid.
7Blackhuller
Svarte hull er fortsatt et flott mysterium. Deres natur er det som gjør dem så vanskelige å forstå. For en, kan du ikke se dem. Deres tyngdekraften er så sterk, ingenting kan flykte, inkludert lys. Matter måtte bevege seg raskere enn lysets hastighet for å komme seg ut av gravitasjonens grep (kalt flukthastigheten), noe som er umulig. Dette er hvordan svarte hull fikk navnet sitt: det kommer ikke noe lys ut av det, så vi kan ikke se det, derfor er det svart. Enkel.
Bortsett fra at de ikke er så enkle.
Svarte hull er en slags stjernekroppe. Når en massiv stjerne (mye større enn vår Sun) dør, blir den opp i en supernova og vil kollapse til en nøytronstjerne eller et svart hull, hvorav sistnevnte er helt ulikt en stjerne. Svarte hull har en ekstrem tyngdekraft som fører til en singularitet der det er uendelig tetthet, hvor hele massen er pakket, og hvor tiden stopper helt. Hendelseshorisonten er "pekepunktet" på den ytre delen av det svarte hullet hvor flyghastigheten overstiger lysets hastighet, og rom og tid beveger seg i en retning: fremover.
Når du krysser inn i hendelseshorisonten, kommer du ikke tilbake. Hvis du kommer til singularitet, vil du dø en stygg, men rask, død. Fordi tidevannskrefter er så sterke, vil kroppen din bli unaturlig langstrakt, og du vil bli knust frem og tilbake og side til side. Du vil ende med å se ut som en streng, noe som er en annen grunn vi ikke vet mye om svarte hull. Det er for risikabelt.
6Alternat Universer
Dette høres ut som ren science fiction, men det er et legitimt konsept som forskere har grepet med i et århundre.
I løpet av første verdenskrig skrev Karl Schwarzschild opp den første ligningen om svarte hull, som deres radier, og enda mer fascinerende, hva er inne. Han skrev at på et enkelt øyeblikk kobler singulariteten (det dødelighetspunktet som knuser deg) til et uendelig parallelt univers helt uavhengig av, men innenfor vårt eget univers.
Selv crazier er det en mann som heter Roy Kerr skrev. Hans ligninger gjelder for et roterende svart hull. Det gjør en verden eller verdener av forskjell. Hans ligninger forvandler singulariteten til en ring i stedet for en prikk. Denne ringen er nesten som en portal som vil føre til uendelige universer. Hvis du gikk gjennom singulariteten (uten å røre på ringen fordi du ville dø), ville du gå inn i et annet rom et annet sted og kunne ikke gå tilbake gjennom samme singularitet til rommet du opprinnelig kom fra. Plassen du ville legge inn ville være inne i et hvitt hull som, som navnet antyder, er total motsatt av et svart hull i at ingenting kan komme inn i det, men kan bare spy ut. I teorien kan du gå ut av det hvite hullet og være i et univers akkurat som vår, men er ikke vår. Hvis du vil, kan du finne et annet svart hull, gå inn og kom ut av et hvitt hull i et tredje univers. Du kan gjenta denne prosessen for alltid, hvis du ville.
Selvfølgelig er alt dette bare i matte, ikke virkelighet. Selv om det sannsynligvis ikke er sant, på grunn av faktorer som å legge til masse, er det et konsept som forskere må ta seriøst og håndtere i dag.
5 Hvite hull
Et hvitt hull er helt motsatt av et svart hull fordi ingenting kan gå inn. Det er strukturert akkurat som et Kerr-svart hull, selv om dens singularitet er ringformet og fungerer som en inngangsport til andre universer. Det har også en hendelse horisont som ikke tillater de som krysser den å komme inn igjen fordi rom og tid er så sterke.
Det er ingen hvite hull i vårt univers. Disse er rent hypotetiske og kommer med matematikken bak svarte hull. Selv om hypotetiske hvite hull eksisterte i hypotetiske universer i hyperspace, ville vi ikke kunne få tilgang til dem på grunn av naturen av sorte hull.
4ormhuller
Dette er også resultater av ligningene bak svarte hull og hvite hull, men trenger ikke nødvendigvis å gjøre med alternative universer og hyperspace. I stedet handler disse med vårt eget univers.
I henhold til likningene kan disse ormhullene koble til romtid som en snarvei. For å visualisere denne snarvei konseptet, tenk en gigantisk betong blokk foran deg. For å komme direkte til den andre siden må du gå rundt den. Den retteste ruten du kan ta, er å gå direkte til den og gni skulderen langs kanten mens du går rundt den. For å gjøre det kortere, kan du bare klippe et hull i betongen og gå gjennom det. Samme sted, samme univers, men en annen og en svært vanskelig måte.
Selvfølgelig er det mange tekniske aspekter som er gale med denne analogien, men det blir poenget på tvers. Wormholes kunne kutte gjennom litt rart romtid for å komme fra en del av universet til en annen uten å måtte reise gjennom universeltidens romtid.
Wormholes starter med et svart hull og spytter ut av et hvitt hull et annet sted i universet. Men som med mye av dette, er det fortsatt rent hypotetisk. Faktumet at det er under seriøs gransking, er nok å si.
3Dark Matter
Mindre hjernesmeltende, men likevel lurende og gal, er at det er så mange ting i universet, men fangsten? Vi kan ikke se det, vi vet ikke hva det egentlig er, og det er overalt.
Det handler om alt vi vet om mørkt materie, stoffet som utgjør 27 prosent av universet. Og mørk energi, noe helt urelatert, men like mystisk som mørk materie, utgjør en annen 68 prosent. Normal sak, som protonene og nøytronene du er laget av, utgjør bare rundt 5 prosent.
Mørk materie ble oppdaget av Vera Rubin da hun innså at den totale massen av galakser var mer enn den massen som de påviselige gjenstandene i galaksen burde ha lagt til. Det betyr at det er noe i disse galakser som ikke kan sees eller oppdages som har masse.
Hvordan kan det være? Hva er dette? Dette er spørsmål som roter med astronomens hjerner hver dag av samme grunn som de puslespillet våre. Dette gir bare ikke mening.
2Whvad det er universet, utvides det
Langs kosmologiske linjer er et annet stort spørsmål: Hva er utenfor universet?
Mange vet at universet fortsetter for alltid. Den har ingen kant og ingen senter, men det er stadig ekspanderende. Det vil si at rommet mellom galakser vokser. Dette kan ses i redshiftet i nærliggende galakser. Rødskift skjer når en gjenstand beveger seg vekk fra oss, derfor blir bølgelengder av lyset større, slik at lyset blir redder.
Så ekspanderer universet, men hva ekspanderer det til? Hva er på den andre siden av universet? Dette konseptet er overveldende og sikkert vanskelig å forstå, men dette er virkeligheten.
1Gravitasjonslensing
Denne sistnevnte er kanskje den minste tenkemåte, men det gjør deg fortsatt ripe på hodet. Også, i motsetning til de andre på denne listen, har det godt blitt bevist, men det gjør det ikke noe mindre gal.
Gravitasjonslinsing er når du observerer et objekt for å være i noe posisjon i rommet, men det er ikke der. Dette skyldes at lyset som sendes ut fra det faktiske stedet, blir refradert på grunn av tyngdekraften til et objekt som er i veien.
Gravity bøyer lys. Chew på den ene.