Интересности
 9.5K
 7 мин.

11 удивительных фактов об акулах

Акулы совсем не похожи на бездумные машины для убийства, какими они кажутся в фильме «Челюсти» 1975 года. Эти представители класса хрящевых рыб пережили палеозойскую эру и играют решающую роль в экосистемах океана. Вот 11 фактов об этой очаровательной рыбке. 1. Иммунная система акул может помочь людям Акулы — одни из старейших животных с современной иммунной системой, похожей на человеческую, но со сложными особенностями. Эти особенности могут оказаться полезными для нас. Кровь акул содержит большое количество мочевины, которая защищает их от обезвоживания в соленой воде. Однако мочевина также способна дестабилизировать чувствительные белковые молекулы, такие как антитела. Если бы у людей был такой же уровень мочевины, как у акул, она разрушила бы эти молекулы. Но эти рыбы, кажется, развили специальные приспособления, чтобы справляться с этим. Ученые из Теннесси еще в 2014 году интегрировали их приспособления в человеческие антитела. Развитие может привести к улучшению диагностики и лечения заболеваний человека. 2. Большие белые акулы живут намного дольше, чем мы думали Оценка возраста большой белой акулы представляет собой сложную задачу. И нет никакой проблемы в том, чтобы подобраться достаточно близко к одной из них и узнать. Однако ученые определяют возраст костистых рыб, анализируя минерализованные ткани — ушные кости, позвонки и лучи плавников, — имеющие почти такие же годовые кольца, как у деревьев. Скелеты акул состоят из хрящей, а не костей, за исключением позвонков. И хотя позвонки действительно содержат слои ткани, откладывающиеся последовательно с течением времени, полосы могут быть менее отчетливыми и не обязательно приравниваются к годовому росту. Использование этого метода доказывало, что максимальный возраст больших белых акул составляет 23 года. А когда исследователи использовали радиоуглерод для изучения коллагена в позвонках, они подсчитали, что самому крупному самцу было 73 года, что делает больших белых акул самыми долгоживущими среди хрящевых рыб. 3. Некоторые акулы возвращаются на родину для размножения Морские черепахи известны тем, что возвращаются на пляжи, где они вылупились, чтобы отложить яйца спустя много километров и десятилетий. Ученые называют это натальной филопатрией и долговременной верностью местам родов. У некоторых акул это тоже есть. 19-летнее исследование, которое началось в 1995 году и включало отлов, мечение и выпуск более 2000 детенышей акул, показало, что самки лимонных акул возвращаются туда, где они родились, чтобы родить самим спустя время (обычно до 15 лет). Открытие этого явления означает, что сохранение местных питомников может защитить будущие поколения акул. 4. Печень обеспечивает миграцию больших белых акул Большие белые акулы совершают безостановочные путешествия на расстояние более 4000 километров по Тихому океану, пересекая большие участки открытой воды, где им почти нечего есть. Исследование ученых из Стэнфордского университета 2013 года показало, что топливо для путешествия поступает из жира, хранящегося в печени акул, на долю которого приходится до четверти веса их тела. Этот подход похож на то, как медведи набирают вес для зимней спячки, а мигрирующие киты набирают жировую массу. Жиры, хранящиеся в печени, также обеспечивают акулам повышенную плавучесть. Ученые использовали записи данных о белых акулах в восточной части Тихого океана, оснащенных электронными метками, которые фиксируют местоположение, глубину и температуру воды, чтобы определить периоды погружения в дрейф. Морские животные пассивно погружаются и позволяют импульсу нести их вперед, как подводные дельтапланы. Исследователи оценили количество жира в печени животного, измерив скорость, с которой она тонула во время погружений. Меньшее количество жира для обеспечения плавучести означало более быстрый спуск, в то время как большее количество жира равнялось более медленному спуску. Постоянное снижение плавучести во время миграции указывало на постепенное, но неуклонное истощение жира. Соответственно, акулы зависели от этой накопленной энергии в своем путешествии. 5. Эмбрионы акул способны обнаруживать опасность Эмбрионы акул внутри внешней оболочки яйца могут обнаруживать присутствие хищников и замирать в стиле олененка Бэмби, чтобы не быть обнаруженными. Взрослые акулы находят электрические поля, излучаемые потенциальной добычей, а их эмбрионы используют аналогичные рецепторы для обнаружения потенциальных хищников. Когда исследователи создали электрические поля, имитирующие хищника, эмбрионы бамбуковой акулы с коричневыми полосами стали более неподвижными за счет сокращения дыхательных движений жабр. Знание об этом поведении может помочь людям разработать более эффективные способы отпугивания взрослых акул. 6. Люди и акулы имеют общего предка и схожие гены Челюстные позвоночные, включая акул и людей, имеют общего предка, скорее всего, Acanthodes bronni. Используя более 100 характеристик тела, исследователи сравнили сходство между самыми ранними челюстными рыбами и обнаружили, что акантоды в целом группировались с древними акулами. Возможно, вас не удивит, что наши отношения длились недолго; потомки этой акулоподобной рыбы палеозойской эры более 420 миллионов лет назад разделились на ранних акул и первых костистых рыб, из которых в итоге произошли люди. Тем не менее, связь остается, так как недавний крупномасштабный анализ генов больших белых акул показал, что пропорция их генов, связанных с метаболизмом, и молекулы ее сердечной РНК были больше, чем у рыбок данио, похожи на людские части линии костистых рыб. 7. Семейство акул большое и разнообразное Существует около 500 видов акул. В это большое семейство входят карликовая акула-фонарь и китовая акула, круглая и сплющенная акула-ангел и гигантская акула с открытым ртом. Есть семейства короткошипых акул, спящих акул, акул-собак, акул-ангелов, бычьих и ковровых акул. В семейство входят также скаты и коньки. И пока что не обнаруженные виды, вероятно, скрываются в бездне, где в 1976 году ученые обнаружили глубоководную акулу-мегарот, достигающую в длину почти пять метров. У нее короткая морда и большой рот с 50 рядами зубов. 8. Кожа акулы уменьшает сопротивление и обеспечивает тягу Акулы славятся своей эффективностью при перемещении по воде благодаря обтекаемому телу и крошечным зубчатым чешуйкам на коже, которые уменьшают сопротивление. Их кожа вдохновила людей на дизайн костюмов пловцов и на другие чудеса инженерной мысли. Оказывается, когда тело акулы изгибается во время передвижения, зубчики изменяют структуру потока воды — технически они способствуют усилению всасывания передней кромки, — что может фактически обеспечивать тягу в дополнение к уменьшению сопротивления. 9. Акулы и охотники-собиратели используют один и тот же способ добычи пищи Акулы, пчелы и многие другие животные следуют образцу, известному как походка Леви, когда они кормятся. Эта модель движения похожа на математическое соотношение фи, которое, как было установлено, описывает пропорции растений и животных во всей природе. Человеческие племена охотников-собирателей также следуют этому образцу, еще раз показывая, что у нас больше общего с акулами, чем вы думаете. 10. Родственники акул могут нырять глубже полутора километров Дьявольские скаты, которые вместе с акулами принадлежат к классу хрящевых рыб, вырастают до четырех метров в диаметре, путешествуют по большим акваториям океана и часто встречаются в теплых мелководьях. Они ныряют на глубину до двух километров. Ученые отследили 15 скатов в центральной части Северной Атлантики, используя всплывающие спутниковые передающие метки, которые остаются на животных до девяти месяцев, регистрируя температуру воды, глубину и уровень освещенности. В итоге метки отрываются, всплывают на поверхность и передают данные через спутник на компьютеры. Эти метки показали, что скаты обычно опускались почти на 2 километра в глубину, двигаясь со скоростью до 21,5 км/ч и оставаясь там в течение двух или трех часов. 11. Акулы очень редко нападают Учитывая количество людей на пляжах, их травмы, связанные с акулами, случаются крайне редко. В Международном отчете о нападениях акул Флоридского музея естественной истории было расследовано 137 сообщений об укусах акул по всему миру в 2021 году. Подтверждение получили 73 случая неспровоцированных укусов и 39 случаев спровоцированных (это означает, что жертва каким-то образом инициировала контакт с акулой, например, пытаясь накормить ее или вытащить из рыболовных сетей). Всего девять укусов оказались смертельными. У человека больше шансов умереть от нападения медведя, удара молнии или падения в яму, чем от травмы, связанной с акулой. По материалам статьи «11 Surprising Facts About Sharks» Mental Floss

Читайте также

 48.8K
Психология

Как стать интересным?

Харизму можно развить. Силу воли можно развить. Креативность можно развить. Память можно развить. Человек — очень пластичный материал, нужно только уметь с ним работать. Что еще можно изменить к лучшему? Сделать свою жизнь и себя самого интереснее для окружающих. Рассел Дэвис, колумнист журнала Wired, дает несколько советов. Для начала Дэвис рекомендует усвоить два базовых правила: Интересными бывают только любознательные люди. Расширяйте свой кругозор, интересуйтесь многим. Интересным людям всегда есть чем поделиться. Никто не заинтересуется вами, если вам нечего рассказать. Способы стать интересным Рассел резюмировал в десять пунктов: 1. Делайте каждый день хотя бы одну фотографию и публикуйте ее в Flickr или социальной сети. Этот маленький ритуал заставит вас искать вокруг себя интересные вещи, а публикация в интернете — способ поделиться с окружающими. 2. Создайте блог и пишите хотя бы по одному предложению в неделю. Причины все те же: если вам нечего сказать, вы никому неинтересны. 3. Купите блокнот для цитат и интересных идей (подойдет и электронный аналог). 4. Каждую неделю читайте минимум один новый журнал или сайт. Интересные люди интересуются многим. Новый опыт легче всего найти там, где вы его еще не искали. 5. Каждую неделю берите у кого-нибудь интервью. Необязательно его публиковать. Главное — научиться слушать. 6. Коллекционируйте что-нибудь неожиданное. Развейте страсть к чему-либо. Найдите других людей с такой же страстью. 7. Раз в неделю сходите в кафе на часок и послушайте, о чем говорят за другими столиками. Отмечайте, что заботит людей, их речевые и поведенческие паттерны. 8. Каждый месяц высказывайте в блоге мнение (не меньше 50 слов) о книге, фильме, игре или произведении искусства, которые произвели на вас впечатление. 9. Смастерите что-нибудь своими руками. Выстругайте, сшейте, слепите, нарисуйте, соберите из Lego. 10. Читайте книги. Блоги, сайты, газеты, журналы не заменят старых добрых книг. В книгах меньше всего шума и больше всего идей.

 20.5K
Психология

Почему парень не признается в любви?

Многие девушки уверены, что парень не только должен признаться в любви первым, но и в том, что для мужчины это гораздо легче: он не так волнуется, не переживает, также бытует мнение, что для мужчины это обычный и даже привычный процесс, просто потому, что он мужчина! Однако это заблуждение, и поэтому мы расскажем Вам, что испытывает парень, когда признаётся Вам в любви или, наоборот, не признаётся в любви, но тогда, когда это и так очевидно без слов. Мы согласны с тем, что парни должны первыми признаваться в любви, это связано со многими факторами, и главным фактором является то, что мужчина, который решился признаться в любви своей девушке, доказывает, что он действительно ее любит и готов за нее бороться. Естественно, мы имеем в виду тех парней и мужчин, для которых слова «я тебя люблю» это не пустой звук, к счастью, таких легко определить. К ним не относятся мужчины, которые не пропускают ни одной юбки, для того чтобы соблазнить девушку, они готовы сказать ей всё, что угодно, лишь бы она доверилась ему, поэтому если после первой, второй или третьей встречи парень рассказывает Вам о своей любви, при этом недвусмысленно склоняет Вас к постели, здесь следует задуматься. А правду ли он говорит? Итак, для настоящего и достойного мужчины, по крайней мере, для того, кто действительно Вами заинтересовался и по-настоящему хочет развивать отношения, произнести слова «я тебя люблю» очень и очень тяжело! Во-первых, это психологическая особенность, из-за которой мужчинам тяжело признаться в любви так же, как извиняться. Это связано с тем, что, когда мужчину захлёстывают чувства, выразить их очень и очень трудно, в отличие от женщин, которые легко могут описывать свои чувства и эмоции. Во-вторых, для мужчины, чем сильней его любовь, тем глубже в себе он хочет её держать, тем меньше он хочет говорить о ней. Любовь - это волнение, это переживание, это определенная потеря контроля, поэтому парни боятся этих сильных чувств, а уж тем более боятся о них рассказывать. Но страх - это одно, а желание всё же донести это до любимой - совсем другое, поэтому парни, несмотря на свой страх и нежелание говорить о своих чувствах, проявляют себя как настоящие мужчины и признаются девушке в любви, желая показать ей серьёзность своих намерений.

 19.7K
Психология

Правила личной дисциплины

1. Держите обещания. Особенно, если речь о телефонном звонке. 2. Не хватает времени? Задерживаетесь? Не держите других в неведении. Дайте знать. 3. Оберегайте чужие мечты, тогда и ваши никто не тронет. 4. Люди, оставившие Вас в трудную минуту, должны быть вычеркнуты из вашей жизни. 5. Родители всегда рядом. Мы часто пренебрегаем их обществом и мы даже этого не замечаем. Не стоит этого делать. Ведь в один день они уйдут навсегда и время уже не вернуть. 6. Учтивым командирам сдавали крепости без боя. Будьте вежливы, и перед вами откроются многие двери. 7. Телевизор разжижает мозги. Он подавляет волю. Лучше даже его не включать. 8. Учитесь писать и говорить грамотно. 9. Ошибки можно исправить, только признав их. 10. Нет смысла жаловаться на свои проблемы и неудачи. Практически всем на это плевать. 11. Не создавайте и не верьте слухам. 12. Утро вечера мудренее. Не можете найти выход из ситуации – лягте и выспитесь. Подсознание прекрасно найдет выход из сложной ситуации. 13. Не зацикливайтесь на одном и том же. Идите вперед. Промедление – смерти подобно! 14. Не важно, насколько серьезно Вы ссоритесь с человеком. Не смейте переходить на личности или «бить ниже пояса». Конфликт утихнет. Скорее всего – вы помиритесь, а вот брошенные в пылу ссоры фразы еще не раз встанут между вами немым укором. 15. Никогда не лгите. Ложь порождает только ложь и разочарование. 16. Придумали что-нибудь – обязательно запишите. 17. Первым делом, выполняйте то, что Вам меньше всего хочется сделать. 18. Никто никому ничего не должен. Суровая правда жизни. Привыкайте к этому, постепенно стирая из своего лексикона это слово. В противном случае – сами погрязнете в долгах.

 17.1K
Жизнь

Почему троечники преуспевают больше, чем отличники?

С начала 90-х годов в нашей стране сложилось представление, что человек стремящийся к знаниям, участвующий в олимпиадах становиться впоследствии, по мнению общества, учителем-неудачником, бедным инженером или нищим учёным. 1. Ситуация проста — важны не просто знания, а умение их применять. 2. Кроме того, надо уметь правильно распределять время. Тратить его на что-либо полезное. Итак, собирательный образ троечника-хулигана — это человек который получает максимум результата взамен вложенных сил, у него высокий КПД. Он не получает лишней информации, а использует ту, что имеет. Он пробивается не за счёт знаний, а за счет использования своих коммуникационных способностей. Учится выкручиваться и получать минимальный балл даже в условиях, когда это почти невозможно. Значит, школа учит его самому важному: находить выход из сложных ситуаций и трезво понимать, что он хочет от жизни. Отличник же учится почти постоянно и в результате имеет балл выше, но более низкий КПД. Он получает много различных знаний, не особо полезных в условиях новой действительности. Кроме того, отсутствие времени на общение и постоянное поощрение со стороны учителей делает его абсолютно неприспособленным к конкурентной борьбе.

 12.6K
Жизнь

История моего папы

Трогательный ролик о настоящем отце.

 10.8K
Наука

Интересная физика

1. Ничто не может гореть еще раз, если уже сгорело. (Кроме оксидов взаимодействующих со фтором) 2. Пузырь круглый, так как воздух внутри него одинаково давит на все его части, поверхность пузыря равноудалена от его центра. 3. Черный цвет притягивает тепло, белый - отражает его. 4. Кнут издает щелчок, потому что его кончик двигается быстрее скорости звука. 5. Бензин не имеет определенной точки замерзания - он может замерзнуть при любой температуре от -118 С до -151 С. При замерзании бензин не становится полностью твердым, скорее напоминает резину или воск. 6. Яйцо будет плавать в воде, в которую добавили сахар. 7. Грязный снег тает быстрее, чем чистый. 8. Гранит проводит звук в десять раз быстрее воздуха. 9. Вода в жидкой форме имеет большую молекулярную плотность, чем в твердой. Поэтому лед плавает. 10. Если стакан с водой увеличить до размера Земли, то молекулы, из которых она состоит, будут размером с большой апельсин. 11. Если в атомах убрать свободное пространство и оставить только составляющие их элементарные частицы, то чайная ложка такого "вещества" будет весить 5.000.000.000.000 килограмм. Из него состоят так называемые нейтронные звезды. 12. Скорость света зависит от материала, в котором он распространяется. Ученым удалось замедлить движение фотонов до 17 метров в секунду, пропуская их через слиток рубидия, охлажденный до температуры, очень близкой к абсолютному нулю (-273 по Цельсию)

 9.4K
Жизнь

Почему женщин нужно слушать?

С известным физиком Ферми случилась такая история. В его квартире было холодно, и жена предложила вставить вторые рамы. Поскольку Ферми был человеком науки, он решил сначала теоретически рассчитать, какой эффект дадут эти рамы. Расчеты показали, что эффект незначителен. Жена не прислушалась к этим доводам и все-таки вставила рамы. В квартире стало заметно теплее. Ферми удивился, вернулся к расчетам и обнаружил ошибку.

 8.2K
Наука

Где все?

65 лет назад, в 1950 году, обедая с коллегами, Эдвардом Теллером и Гербертом Йорком, лауреат Нобелевской премии по физике Энрико Ферми вдруг задался вопросом «Где все?». Хотя за этим вопросом не было глубокой теории и аргументации, его вопрос сейчас стал известен как парадокс Ферми. Линия рассуждений Ферми была следующей: а) скорее всего, в одной галактике Млечный Путь существует множество (возможно, миллионы) других технологических цивилизаций; б) если общество младше нас на несколько десятков лет, оно не будет технологичным, поэтому любая технологическая цивилизация почти наверняка будет на тысячи или миллионы лет старше нас в техническом плане; в) в течение миллиона лет или около того (мелочь по меркам космоса) цивилизация должна освоить или даже колонизировать большую часть Млечного Пути; г) так почему мы не видим свидетельств существования хотя бы одной внеземной цивилизации? Очевидно, вопрос о том, существуют ли другие цивилизации, является одним из важнейших вопросов современной науки. И открытие такой жизни, скажем, с помощью анализа данных в микроволновом диапазоне наверняка войдет в список самых дальновидных и крупных научных открытий всех времен. В том числе, придаст доверия словам многих выдающихся ученых о том, что Вселенная наполнена разумной жизнью, например, Фримена Дайсона. Но после 50 лет поисков ничего так и не было обнаружено. Если в Млечном Пути действительно существуют многочисленные технологические цивилизации, почему мы не смогли обнаружить каких-либо сигналов или иных доказательств их существования? Почему они не дают себя обнаружить? Говоря словами Ферми, «где все»? Возможные решения парадокса Ферми Многочисленные ученые изучили парадокс Ферми и предложили варианты объяснения. Вот небольшой список популярных вариантов и общих суждений. 1. Им строго запрещено выдавать свое существование. Впрочем, это объяснение становится жертвой неизбежного факта, что достаточно будет одной небольшой группы во внеземном сообществе, которая нарушит молчание, не согласившись с общепринятым пактом. Учитывая наш опыт общения с человеческим обществом, кажется совершенно невозможным, чтобы запрет такого рода держался без исключений на протяжении миллионов лет среди множества внеземных цивилизаций, разбросанных по разным звездам и планетам. 2. Они существуют, но слишком далеко. Такие аргументы, как правило, игнорируют потенциал быстро развивающихся технологий. К примеру, когда цивилизация достигает определенного уровня развития, она может отправить «зонды фон Неймана» к далеким звездам, которые будут разведывать подходящие планеты, земли, а затем создавать дополнительные копии себя, используя новейшее программное обеспечение, прибывающее с родной планеты. Моделирование такой схемы показывает, что одно общество могло бы изучить (посредством таких зондов) всю галактику Млечный Путь не больше чем за несколько миллионов лет, что опять же — мелочь по меркам космоса. Коммуникацию могли бы также облегчить неизвестные нам, но футуристические высокотехнологичные средства связи. 3. Они существуют, но потеряли интерес к межзвездной связи и/или колонизации. Опять же, если учитывать дарвиновскую эволюцию, которая, по широко распространенному мнению, является механизмом, направляющим развитие биологии по всей Вселенной, она заставляет организмы исследовать и осваивать окружающую среду. Довольно сложно предположить, что в результате каких-либо действий каждый отдельный индивидуум утратит эту жажду исследований, или же галактическое сообщество со стопроцентной эффективностью будет соблюдать запрет в отношении тех, кто желает общаться или исследовать мир, в течение многих лет. 4. Они призывают, но мы до сих пор не услышали сигнал. Хотя большинство сходится во мнении, что проект SETI должен продолжать поиски, это объяснение не подходит для сигналов, которые отправляются с явной целью связаться с новейшим технологическим обществом в форме, которую это общество с легкостью могло бы распознать. Текущие программы SETI предполагают, что удаленные цивилизации пытаются послать нам сигнал о своем существовании в форме, которую мы должны распознать. И снова, сложно предусмотреть выполнение запрета на попытки такой связи в галактических масштабах. 5. Цивилизации вроде нашей неизбежно самоуничтожаются. Впрочем, процент таких цивилизаций мы уже вычислили в уравнении Дрейка. В любом случае человеческий опыт показал, что мы пережили уже сто лет технологической юности и пока не уничтожили себя ядерным или биологическим оружием. Глобальное потепление представляет собой серьезную проблему в настоящее время, и недавно было предложено как отрицательное решение парадокса Ферми. Но теперь мы достаточно хорошо понимаем ситуацию и быстро разрабатываем экологически чистые технологии, которые вселяют в нас оптимизм и надежду на изменение этой недоброкачественной тенденции. В разработке находятся другие, более экзотические технологии, и по крайней мере несколько из них должны принести плоды. В течение десяти-двадцати лет человеческая цивилизация должна освоить Луну и Марс, а после этого ее долгосрочное существование будет невосприимчиво к бедствиям на Земле. 6. Земля — уникальная планета с качествами, которые благоприятствуют развитию биологической разумной жизни. Опять же, последние исследования, в частности обнаружение экзопланет, показали, что все обстоит с точностью до наоборот: такие среды, как наша, являются довольно распространенным явлением. 7. Мы одиноки, по крайней мере в галактике Млечный Путь. Конкретно эта гипотеза не сходится с «принципом заурядности», презумпцией, доминирующей со времен Коперника, которая предполагает, что нет ничего особенного в Земле или человеческом обществе. Этот вопрос может быть удовлетворительным с философской точки зрения, но с научной — требует обсуждения. Великий фильтр Некоторые ученые полагают, что существует Великий фильтр, который объясняет жуткое молчание: некий крупный барьер, который не дает обществу успешно исследовать Млечный Путь. Возможности здесь варьируются в гипотезах, что жизнь в принципе слишком необычна, чтобы возникнуть на ровном месте, или что переход от прокариот к эукариотам слишком необычен, или что сочетание планетарной динамики и тектоники плит слишком необычно, или цивилизации должны себя уничтожить, или что в будущем случится катастрофа вроде гамма-вспышки на ближайшей звезде, в общем, общество ждет неизбежный конец до того, как оно начнет осваивать космос. Одним из тревожных аспектов этой линии мышления является то, что мы: а) первое технологическое общество, которое преодолело Великий фильтр; б) мы в беде, потому что Великий фильтр впереди, возможно, в виде грандиозной катастрофы. Ник Бостром и другие считают, что поиск внеземной жизни, на Марсе или других планетах за пределами Солнечной системы, ничего не принесет, поскольку если жизнь будет обнаружена, то это снизит шансы на то, что мы преодолели Великий фильтр, а также увеличит вероятность того, что Великий фильтр нас все еще ждет. С каждым обнаружением новой экзопланеты в потенциально обитаемой зоне или дружелюбной к жизни атмосферы в Солнечной системе загадка парадокса Ферми растет и ширится. Воистину, «Где все?» остается одним из самых волнующих умы современных людей вопросом. На него нет простого ответа, и 65 лет, возможно, слишком малый срок, чтобы разрешить его.

 4K
Наука

Поздравим Эйнштейна: 100 лет общей теории

25 ноября 1915 года Альберт Эйнштейн, наконец, объявил полные математические подробности своей общей теории относительности (ОТО) в последней из четырех статей, но гравитация и природа пространства остается сегодня такой же загадочной, какой была в те дни. В настоящее время мы все привыкли слышать о том, как эта теория описывает гравитацию как «искажение пространства» и что общая теория относительности привела к ряду сенсационных открытий и объяснений, вроде космологии Большого Взрыва, черных дыр и замедления хода времени под влиянием гравитации. Мы даже слышали о том, что согласно эффекту Лензе — Тирринга, предсказанному в 1918 году, вращение тел может «стягивать» само пространство и вызывать интересные, но очень слабые изменения поведения вращающихся гироскопов в гравитационном поле. Этот странный феномен детально изучил спутник NASA Gravity Probe B. Для того чтобы узнать побольше об общей теории относительности, далеко ходить не придется — материала в Интернете валом. Но несмотря на ее значительность и существенный прогресс, который она обеспечила, остаются весьма колючие детали, над которыми ученые либо работают, либо пытаются наблюдать их непосредственно. Основные идеи Теория относительности базируется на идее о том, что пространство и время образуют единую физическую сущность под названием пространство-время. Каждый раз, когда вы пытаетесь описать поведение чего-то, вы должны описывать его эффекты не только в связи с тремя измерениями пространства, но и четвертым временным измерением. Они тесно связаны друг с другом, особенно когда вы математически описываете физические процессы. Вы не можете просто преодолеть расстояние из одной точки в другую с определенной скоростью, вы должны учитывать, как это движение меняется с течением времени. Все это простейшие вещи. Написано множество статей на тему того, как «движение замедляет ход времени» и «объекты сжимаются по направлению движения». Но ОТО добавляет одну странную деталь к описанию четырехмерного пространства-времени. Общая теория относительности в первую очередь утверждает, что пространство-время и гравитационные поля — одно и то же. Они описываются одним и тем же математическим символом в теории. Гравитация — это не сила вообще, а определение того, как объекты движутся в пространстве-времени. Если они движутся по прямому пути, никакой гравитационной силы не будет вообще. Вот что вы почувствовали бы в идеально пустом пространстве. Но в присутствии материи (или энергии) пространство-время искажается геометрически, так что самые прямые из возможных линий в четырех измерениях становятся искаженными. Мы испытываем это искривление в четырех измерениях как изменение ускорения или гравитационную силу между этими объектами. Но почему объекты (и энергия) могут искажать пространство-время, этот вопрос и по сей день остается без ответа. В других ситуациях, например, с электромагнитной силой, мы имеем дело с полем, которое растягивается через пространство и расширяется со скоростью света из своего источника. Это поле силы заключено в пространстве, подобно краске, заключенной в мазке на вашей стене. Но ОТО говорит, что гравитация совсем не похожа на это. То, что мы называем пространством-временем, является гравитацией само по себе. Гравитация — не краска на поверхности пространства-времени, подобно электромагнитному полю. Чтобы понять, что есть гравитация в полной мере, вам нужно хорошо понять, что такое пространство и время как физические вещи, а не математические абстракции. Эйнштейн оставил две таких вот цитаты: «Пространство и время являются принципами нашего мышления, а не условий, в которых мы живем». «Пространство-время не претендует на собственное существование, а только на структурное качество гравитационного поля». Не все силы одинаковы За последние 100 лет мы научились из многочисленных экспериментов, что гравитация принципиально отличается от других трех сил. Три эти силы, электромагнетизм, сильное и слабое ядерное взаимодействие, служат нам для описания природы вещества и его взаимодействия. Это описание называется Стандартной моделью и показывает себя на удивление точной математической моделью, которая способна объяснить самые сложные эксперименты, проводимые в настоящее время на Большом адронном коллайдере в CERN. Хотя физики пытались описать гравитацию (пространство-время) тем же математическим языком, что используется в Стандартной модели, это привело к массе технических проблем. Не потому, что математики недостаточно изобретательны (в конце концов, в результате этого у нас появилась теория струн и квантовая петлевая гравитация), а потому что все это не дает ни малейшего доказательства того, что гравитация (пространство-время) является того же рода «квантовым полем», что и присущие Стандартной модели. Лауреат Нобелевской премии Фримен Дайсон отмечал, что: «…теории квантовой гравитации могут быть непроверяемы и научно бессмысленны. Классическая вселенная и квантовая вселенная тогда могли бы сосуществовать тихо и мирно. Не было бы никакого несоответствия между двумя этими картинами. Обе картины вселенной были бы верными и поиск теории объединения оказался бы иллюзорным». Ричард Фейнман также отметил в 1962 году, что «крайняя слабость квантовых гравитационных эффектов в настоящее время представляет некоторые философские проблемы. Может быть, природа пытается сказать нам что-то новое, может, мы не должны пытаться квантовать гравитацию. Все еще возможно, что квантовая теория не гарантирует нам, что гравитация должна квантоваться». Сегодня мы знаем о теории струн и других математических моделях пространства-времени и гравитации, но они не отражают картины того, как может выглядеть гравитация или пространство-время. Подобно схематическим диаграммам, используемым для сборки радиоприемников, которые не описывают движение электронов через цепь компонентов, струны и петли просто могут быть нашими математическими инструментами, которые помогают проводить определенные типы вычислений. Они также похожи на символические диаграммы Фейнмана, используемые для описания электромагнитных квантовых взаимодействий. Эти вычисления, впрочем, на практике не необходимы, поскольку в настоящее время нет данных, которые сообщали бы о необходимости «квантовать» гравитацию для объяснения известных наблюдаемых измерений. Мы можем утверждать, что физика была бы проще, если бы пространство-время квантовалось, но нет никаких свидетельств того, что наша особая тяга к объединению действительно необходима настоящему миру. Природа может быть математически более красивой, если пространство-время будет полем, состоящим из гравитонов или других квантовых элементов, но эти нужды подгоняются математическими интересами, а не очевидными или необходимыми требованиями физики. И все же игра стоит свеч, поскольку ОТО в свои сто лет продолжает задавать нам вопрос, как материя может «генерировать» пространство-время вокруг нас или, наоборот, как пространство-время может генерировать вселенную и ее физическое содержание. В теории Эйнштейна есть решения, в которых пространство-время не содержит материи вообще и, таким образом, вообще не требует его источника. Новейшие теории вообще указывают на то, что информация более фундаментальна, чем само пространство-время. Все это сводится к одной простой вещи: если мы не знаем, чем является пространство-время с точки зрения физического агента, как мы вообще можем пытаться понять гравитацию или пытаться манипулировать ей искусственно, не говоря уж о создании «варп-двигателей»? Возможно, когда ОТО исполнится 200, мы все это поймем. Или нет?.. По материалам Стена Оденвальда, астронома Национального аэрокосмического института, Huffington Post.

Стаканчик

© 2015 — 2024 stakanchik.media

Использование материалов сайта разрешено только с предварительного письменного согласия правообладателей. Права на картинки и тексты принадлежат авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.

Приложение Стаканчик в App Store и Google Play

google playapp store