Connect with us

CALEIDOSCOP

Universul are o limită. Atâta timp cât suntem făcuți din materie, nu vom putea atinge niciodată viteza luminii

speed of light

Toate particulele fără masă se deplasează la viteza luminii, incluzând fotonii, gluonii și undele gravitaționale, electromagnetice. Particulele cu masă trebuie să călătorească mereu la viteze mai mici decât viteza luminii și există o limită și mai restrictivă în universul nostru.

Când vine vorba de limitele de viteză, cea superioară dată de legile fizicii în sine este viteza luminii. Albert Einstein a realizat pentru prima oară, că toți cei care privesc o rază de lumină au senzația că aceasta pare să se miște cu aceeași viteză, indiferent dacă se îndreaptă spre tine sau se depărtează de tine. Indiferent cât de repede călătorești sau în ce direcție, lumina se mișcă întotdeauna cu aceeași viteză, și acest lucru este valabil pentru toți observatorii în orice moment.

Mai mult de atât, orice lucru făcut din materie se poate apropia, dar nu va atinge niciodată, viteza luminii. Dacă un corp nu are masă, se poate mișca cu viteza luminii dar dacă are masă, nu va putea atinge niciodată aceasta viteză.

Dar, practic, în Universul nostru există o limită de viteză și mai restrictivă pentru materie și este mai mică decât viteza luminii. Iată povestea științifică despre limita reală a vitezei cosmice.

Lumina, în vid, pare să se miște întotdeauna la aceeași viteză, indiferent de viteza observatorului.

bing bang

Când oamenii de știință vorbesc despre viteza luminii – 299.792.458 m / s – implicit înseamnă “viteza luminii în vid”. Numai în absența particulelor, a câmpurilor sau a mediului se poate poate atinge această viteză cosmică finală. Chiar și așa, doar particulele și undele cu adevărat fără masă pot atinge această viteză. Acestea includ fotoni, gluoni și unde gravitaționale.

Quark-ii, leptonii, neutrinii și chiar ipotetica materie întunecată au totuși masă ca o proprietate inerentă lor. Obiectele făcute din aceste particule, precum protonii, atomii și ființele umane, au masă deasemenea. Ca urmare, ei se pot apropia, dar nu vor putea atinge niciodată, viteza luminii într-un vid. Indiferent cât de multă energie consumați, viteza luminii, chiar și în vid, va fi pentru totdeauna de neatins.

Saltul hiperluminic din Star Wars pare să prezinte o mișcare ultra-relativistă prin spațiu, extrem de aproape de viteza luminii. Dar, sub legile relativității, nu puteți atinge, cu atât mai puțin, să depășiți viteza luminii dacă sunteți fabricat din materie.

viteza luminii

Practic nu există, vidul perfect. Chiar și în abisul cel mai adânc al spațiului intergalactic, există trei lucruri de care nu puteți scăpa sub nici-o formă:

  1. WHIM: Mediul intergalactic fierbinte format din plasmă. Lumina stelelor îl ionizează, creând o plasmă care poate reprezenta aproximativ 50% din totalul materiei normale din Univers.
  2. CMB: Undele cosmice de fundal. Această baie reziduala de fotoni provine din Big Bang, unde se aflau la energii extrem de mari. Chiar și astăzi, la temperaturi de doar 2,7 grade peste zero absolut, există peste 400 de fotoni CMB pe centimetru cub de spațiu.
  3. BNB: Neutrinii cosmici. Big Bang-ul, în plus față de fotoni, a creat o baie de neutrini. Depasind cu mult numarul de fotoni, aceste particule care se misca incet se gasesc in galaxii si clustere dar si in spatiul intergalactic.

In Univers nu există vid

univers

Indiferent daca vom reusi vreodata sa gasim energia necesara pentru a accelera atat de puternic, nu vom putea evita niciodata interactiunea cu aceste particule care provin inca de la inceputurile Universului.

În timp ce acceleratorul de particule Large Hadron Collider (LHC) poate accelera particulele aici pe Pământ până la o viteză maximă de 299.792.455 m / s, sau 99.999999% viteza luminii, razele cosmice pot zdrobi această barieră. Potrivit forbes.com, razele cosmice cu cea mai mare energie sunt cu aproximativ 36 de milioane de ori mai rapide decât cele mai rapide particule de protoni create vreodată in LHC. Presupunând că aceste raze cosmice sunt de asemenea făcute din protoni, se obține o viteză de 299.792.457,99999999999992 m / s, care este extrem de apropiată de viteza luminii în vid.

Există o limită de viteză pentru particulele care călătoresc prin Univers și aceasta limita nu este viteza luminii. Pe măsură ce Universul nostru continuă să se extindă și să se răcească, această limită de viteză se va ridica încet peste intervalele cosmice, apropiindu-se mereu de viteza luminii. Dar amintiți-vă, pe măsură ce călătoriți prin Univers, dacă mergeți prea repede, chiar și radiațiile rămase de la Big Bang va pot arde. Atâta timp cât ești făcut din materie, există o limită cosmică de viteză pe care pur și simplu nu o poți depăși.

Click to comment

Leave a Reply

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

CALEIDOSCOP

Câtă apă este pe Lună și unde am putea-o găsi?

Satelitul NASA, CubeSat, va scana cu lumină laser cele mai întunecate cratere ale Lunii

cubesat

În timp ce astronauții vor explora Luna în timpul programului Artemis, este posibil să fie nevoie să utilizeze resursele care deja există pe suprafața lunară.

Luați ca exemplu apa. Deoarece este o resursă cu o greutate considerabilă și, prin urmare, costisitor de lansat de pe Pământ, viitorii exploratori ar putea fi nevoiți să caute gheață. Odată excavată, poate fi topită și purificată pentru a fi consumată și folosită chiar pentru rachete.

Dar câtă apă există pe Lună și unde am putea-o găsi?

Luna
Foto Ticu/authenticmagazin.com

Aici intervine “lanterna lunară” a NASA. Cu dimensiunea unei serviete, un mic satelit, cunoscut și sub denumirea de CubeSat, își propune să detecteze gheața de suprafață ce există în mod natural, se crede, pe fundul craterelor de pe Lună care nu au văzut niciodată lumina soarelui.

“Deși suntem încredințați, că există gheață în cele mai reci și întunecate cratere de pe Lună, măsurătorile anterioare au fost puțin ambigue”, a declarat Barbara Cohen, investigatorul principal al misiunii de la Centrul de zbor spațial al NASA, Goddard, din Greenbelt, Maryland.

“Științific, este în regulă, dar dacă intenționăm să trimitem astronauți acolo, să topim gheața și să o consumăm, dar mai întâi trebuie să fim siguri că există.”

Pe parcursul a două luni, mini satelitul va orbita deasupra Polului Sud al Lunii și își va îndrepta laserele în regiunile întunecate pentru a detecta gheața de suprafață.

Situate în apropierea Polilor de Nord și de Sud, aceste cratere întunecate sunt considerate a fi „capcane reci” care acumulează molecule înghețate, inclusiv de apă înghețată.

Este posibil ca moleculele să provină din materialul unei comete sau asteroid care au impactat suprafața lunară în trecut și din interacțiunile vântului solar cu solul lunar.

“Soarele se deplasează în jurul orizontului craterului, dar niciodată nu strălucește în crater”, a spus Cohen, a cărei echipă include oameni de știință de la Universitatea din California, Los Angeles, John Hopkins Laborator de fizică aplicată și Universitatea din Colorado.

“Deoarece aceste cratere sunt atât de reci, aceste molecule nu primesc niciodată suficientă energie pentru a scăpa, așa că rămân prinse și se acumulează acolo de miliarde de ani.”

Reflectometrul cu patru lasere al CubeSat va folosi lungimi de undă aproape infraroșii care sunt ușor absorbite de apă pentru a identifica acumulările de gheață pe suprafață.

În cazul în care laserele “lovesc” roca goală în timp ce scanează în regiunile întunecate permanent ale Polului Sud, lumina lor se va reflecta înapoi la nava spațială, semnalând lipsa ghieții.

Dar dacă lumina este în schimb absorbită, ar însemna că aceste cratere întunecate într-adevăr conțin gheață. Cu cât este mai mare absorbția, cu atât este mai răspândită gheața la suprafață.

În cadrul programului Artemis, astronauții și roboții vor explora mai mult din suprafața Lunii ca niciodată.

Împarte acest articol cu prietenii tăi dacă ți-a plăcut. Iți mulțumim!

Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

Fizicienii au rezolvat misterul teleportării dar nu seamănă deloc cu ceea ce vezi în Star Trek

Apărând frecvent în articole științifice și articole media cu termenul de teletransportare, fenomenul se raportează de obicei la așa-numita „teleportare cuantică”

teleportare

Teleportarea este transferul ipotetic de materie sau energie dintr-un punct în altul, fără a parcurge spațiul fizic dintre ele. Este un subiect comun în literatura de ficțiune, film, jocuri video și televiziune.

Brian Greene, profesor de fizică și matematică la Universitatea Columbia și co-fondator al World Science Festival, explică modul în care se poate face teleportarea.

“Brian Greene: Sunt Brian Greene, profesor de fizică și matematică la Universitatea Columbia și co-fondator al Festivalului științific mondial.

Teleportarea este una dintre ideile ciudate ale științei dar acum există o versiune a acesteia pe care fizicienii o folosesc deja în mod uzual. Nimeni nu teleportează oameni dintr-un loc în altul.

Dar putem teleporta particule individuale. Putem lua o particulă dintr-o singură locație și, într-un anumit sens, să creăm o versiune absolut identică a acesteia, cu exact aceleași proprietăți, exact aceeași stare cuantică, dacă îmi permiteți să fiu puțin tehnic.

Teleportarea transportă informații între atomi legați cuantic. Prezentarea acestui artist arată atomii în starea cuantică de inseparabilitate.

Și asta înseamnă, în esență, că ai trecut de la o particulă care a existat într-o locație la una în altă locație. Procesul în sine distruge practic particulele din prima locație. Deci, singura versiune a acestei particule care există la finalizarea acestui proces este cea care a fost creată la această locație.

Există un fizician foarte inteligent, Anton Zeilinger. El a teleportat foarte ușor particule din Tenerife în altă locație din La Palma. Este un lucru uimitor să poți efectua acest lucru.

Fizicianul austriac, Anton Zeilinger, este un pionier în domeniul informațiilor cuantice și al fundamentelor mecanicii cuantice. El a realizat pentru prima dată multe protocoale de informații cuantice importante, inclusiv teleportarea cuantică a unui qubit independent.

Marea întrebare, desigur, este: Vom putea teleporta vreodată lucruri mult mai mari sau chiar oameni?

Procedurile care sunt utilizate pentru particule individuale pur și simplu nu se dimensionează. Nu poți pur și simplu să le dimensionezi în așa fel încât să poți face tot mai multe particule, nu cred. Dar cine știe?

Poate peste 500 sau 1.000 de ani, vom avea cunoștințe ceva mai avansate și vom putea încerca. Dacă se va întâmpla în viața noastră pot să vă spun un singur lucru ca fiind sigur: nu voi fi eu prima persoană care intră în acel dispozitiv.”

În 2016, Y. Wei a arătat, într-o generalizare a mecanicii cuantice, că particulele în sine se pot teleporta dintr-un loc în altul. Aceasta se numește teleportare de particule sau teleportare cuantică.

O teleportare reală a materiei nu a fost însă niciodată realizată de știința modernă. Este discutabil dacă se poate realiza vreodată, deoarece orice transfer de materie dintr-un punct în altul, fără a traversa spațiul fizic dintre ele încalcă legile lui Newton, o piatră de temelie a fizicii.

Împarte acest articol cu prietenii tăi dacă ți-a plăcut. Iți mulțumim!

Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

Programul Artemis: NASA va trimite prima femeie astronaut pe Lună

Umanitatea se reîntoarce pe Lună! Pentru misiunea spre Marte, trebuie să studiem și să dovedim noi capacități umane în spațiu profund pe Lună

NASA Artemis

Cu programul Artemis, NASA va trimite prima femeie astronaut și următorul bărbat pe Lună până în anul 2024, folosind tehnologii inovatoare pentru a explora mai mult din suprafața lunară ca niciodată.

Agenția spațială americană a anunțat că va colabora cu partenerii comerciali și internaționali pentru a stabili o explorare durabilă până în 2028. Vor folosi apoi toată experiența acumulată pe și în jurul Lunii pentru a face următorul salt gigant: trimiterea astronauților pe Marte.

Programul Artemis va dezvolta noi tehnologii, capabilități și abordări necesare pentru viitoarele explorări, inclusiv Marte.

Cum ajungem pe Lună?

Racheta Space Launch System și capsula Orion pregătită pentru lansare (concept artistic). Credit: NASA

Noua rachetă a NASA, Space Launch System (SLS), va trimite astronauți la bordul navei spațiale Orion la aproape un sfert de milion de mile de pe Pământ pe orbita lunară.

Space Launch System (SLS) va fi cea mai puternică rachetă pe care NASA a construit-o vreodată. După finalizare, SLS le va permite astronauților să exploreze destinații aflate departe în sistemul solar.

Astronauții vor conecta nava spațială Orion la modulul Gateway unde vor transfera sisteme de aterizare pentru expediții pe suprafața Lunii.

Gateway va fi o mică navă spațială plasată pe orbită în jurul Lunii, care va oferi acces la mai multă suprafață lunară ca niciodată. Aceasta va i dotată cu camere de locuit pentru astronauți, un laborator pentru știință și cercetare, porturi pentru vizitarea navelor spațiale și multe altele.

Întorși de pe suprafața Lunii, astronauții se vor întoarce la avanpostul orbital pentru a urca din nou în nava spațială Orion înainte de a se întoarce în siguranță pe Pământ.

Când vor ajunge oamenii din nou pe Lună?

Capsula Orion din misiunea Artemis I în curs de testare. Credit NASA

Înainte de a începe misiunea cu echipaj uman, NASA va trimite o suită de instrumente științifice și materiale tehnologice pe suprafața lunară prin livrări comerciale lunare începând cu anul 2021.

Pentru început agenția va trimite două misiuni în jurul Lunii pentru a testa sistemele de explorare spațială profundă.

Programul Artemis va fi format din trei misiuni principale numite Artemis I, Artemis II și respectiv Artemis III.

NASA pregătește acum lansarea misiunii Artemis I, un zbor fără echipaj uman pentru a testa împreună navele spațiale SLS și Orion, urmată de misiunea Artemis II, primul zbor de testare a navelor SLS și Orion cu echipaj uman.

NASA va ateriza primii astronauți pe Lună până în 2024 în misiunea Artemis III și aproximativ o dată pe an după aceea.

Ce vom face pe Lună?

În timp ce Marte rămâne un obiectiv ceva mai îndepărtat, s-au stabilit mai întâi obiectivele pentru a explora întreaga suprafață a Lunii cu exploratori umani și robotici.

Astfel NASA va trimite astronauți în noi locații, începând cu Polul Sud lunar cu următoarele misiuni:

  • Pentru a găsiți apa și alte resurse critice necesare explorării pe termen lung
  • Pentru a cerceta misterele Lunii, a afla mai multe despre planeta noastră natală și despre univers
  • Pentru a testa și învăța cum e să trăiești și să operezi pe suprafața altui corp ceresc, unde astronauții sunt la “doar trei zile de casă”
  • Pentru a testa tehnologiile de care avem nevoie înainte de a trimite astronauți în misiuni pe Marte, care pot dura până la trei ani dus-întors.

De unde a venit numele Artemis?

Zeița Lunii în mitologia greacă, Artemis este descrisă ca fiind fiica lui Zeus și sora geamănă a lui Apollo.

Acum, ea personifică calea noastră către Lună ca fiind numele programului NASA de a readuce astronauții pe suprafața lunară până în 2024, inclusiv prima femeie și următorul astronaut bărbat.

Când vor ateriza, astronauții americani vor pune piciorul acolo unde nu a mai fost niciodată un om: Polul Sud al Lunii.

În noua serie video #AskNASA, experții NASA răspund la întrebările de vârf despre misiunile de explorare. Mai întâi? Totul despre programul Artemis cu astronauta Serena Auñón-Cancelar. Credit: NASA

Împarte acest articol cu prietenii tăi dacă ți-a plăcut. Iți mulțumim!

Ticu/authenticmagazin.com


Continue Reading

Trending