Dela med sig:
Topp 10 saker som går i rymden som smälter på hjärnan
Forntida kulturer som kineserna och grekerna tittade upp på himlen i vördnad och rackade sina hjärnor för att räkna ut precis vad som hänt där uppe. De gjorde anmärkningsvärda genombrott, men sakerna uppstod verkligen under 20 och 21 århundraden när tekniken avancerade. Några av dessa upptäckter kan vara oförskämliga för de icke-vetenskapsmän där ute, men de är verkligen verkliga.
10Kyrkt utrymme
Tanken att rymden kan vara platt eller böjd är konstig och kanske inte ens trovärdig, men tyvärr är det sant.
Albert Einstein insåg utrymmet runt gravida föremål är krökt, vilket står för saker som banor (mer om det därpå). Ett sätt att bestämma om rymden är platt eller böjd är att testa euklidisk geometri i dessa utrymmen. Detta är geometri som utförs av Euclid, en matematiker från antikens Grekland som skrev upp alla formler du lärde dig i gymnasiet.
Till exempel, i euklidisk geometri, lägger en triangels vinklar upp till 180 grader. Inte i krökt utrymme. Det beror på att krökningen av de raka linjerna (vilken oxymoron) gör att vinklarna blir större. Du kan rita en triangel med tre 90-graders vinklar.
Tänk på det i en minut.
9Det är inte kraft av tyngd
Kom ihåg i gymnasieskolan när du lärde dig Isaac Newtons tre lagar om rörelse? Och tyngdkraften? Kraft är massa gånger acceleration, eller 9,8 m / s? Glöm det. Nästan.
Newton var inte helt fel med sina lagar om gravitationen; Men han var inte helt rätt. Visas i formlerna kan du teoretiskt få svar, som potentialen för oändlig tyngdkraft, som bara inte lägger till, och Albert Einstein såg det. Han kom då med sina egna ekvationer som svarade på frågor om gravitation som Newtons ekvationer inte kunde. Så här får vi böjda utrymmen, vilket orsakar tyngdföreteelsen.
Föreställ dig utrymme som ett gummiark. Håll nu en bowlingboll som representerar jorden på den. Du borde se en kurva i gummit runt jorden. Tänk på att om du skulle rulla en mindre, lättare boll (månen) vid kanten av det böjda gummit, skulle det fångas i gummins krökning (gravitation) och gå i cirklar, eller bana runt jorden . Så här fungerar gravitationen enligt Einstein.
Den stora takeaway här? Gravity är inte en kraft, så glömma gymnasiet fysik. Bara den delen, ändå.
8Einsteins Relativitetsteori
Einsteins relativitetsteori är en komplicerad, så häng dig till dina hattar, pojkar och tjejer. Den här spelar in med böjt utrymme och tyngdkraften är inte en kraft, men det är överlägset sitt eget djur.
Vid större vågor, när ett föremål rör sig från en observatör, saktar tiden ner till den där observatören. Till exempel, om du håller en klocka framför dig, kryssar sekunderna som normalt. Flytta den klockan längre bort, och de sekunder och minuter, i ditt perspektiv, kommer att sakta ner. De bromsar inte riktigt, men de ser ut som det.
Detta gäller för alla slags saker, som åldrande och ljus. Om du håller ett blått ljus framför dig ser det blått ut, men när det rör sig längre och längre bort kommer det att börja se röd eftersom rött har en längre våglängd. Det här är också varför ljudet, som när du hör ett tåghorn, ändras. När det närmar sig, sjunker våglängden, så frekvensen och tonhöjden går upp. När det går bort blir våglängden längre och frekvensen och tonhöjden minskar.
På jorden är dessa relativa skillnader mycket subtila, nästan försumbara, varför Newtons lagar används och undervisas i skolan. De tjänar sitt syfte bara bra på jorden, utom i ett avseende: Global Positioning Systems.
GPS-enheter använder Einsteins relativitet för att fungera korrekt. Tiden på satelliterna över jorden passerar långsammare, för oss än vad det verkligen gör, och för satelliterna går tiden snabbare här ner på grund av jordens gravitation. Dessa tidsskillnader är tillräckligt stora för att de helt skulle kasta bort din restid. För att vi ska komma till var vi ska vara, bygger GPS-enheter på Einsteins tid.
7Blackhål
Svarta hål är fortfarande ett fantastiskt mysterium. Deras natur är det som gör dem så svåra att förstå. För en kan du inte se dem. Deras tyngdkraft är så stark, ingenting kan fly, inklusive ljus. Materiet måste flytta snabbare än ljusets hastighet för att komma ur gravitationsgreppet (kallat flyghastigheten), vilket är omöjligt. Så här har svarta hål sitt namn: inget ljus kommer ut ur det, så vi kan inte se det, därför är det svart. Enkel.
Förutom att de inte är så enkla.
Svarta hål är en slags stellarkropp. När en massiv stjärna (mycket större än vår Sun) dör, slår den upp i en supernova och kommer att kollapsa till en neutronstjärna eller ett svart hål, vars sistnämnda är helt olik en stjärna. Svarta hål har en extrem gravitation som leder till en singularitet där det finns oändlig densitet, där hela massan är packad, och där tiden slutar helt. Händelseshorisonten är "punkt utan återgång" på den yttre delen av det svarta hålet där flyghastigheten överskrider ljusets hastighet och utrymme och tid rör sig i en riktning: framåt.
När du korsar in i händelsehorisonten kommer du inte tillbaka. Om du kommer till singulariteten, kommer du att dö en ful, men snabb, döden. Eftersom tidvattenstyrkorna är så starka kommer din kropp att vara onaturligt långsträckt och du kommer att krossas fram och tillbaka och från sida till sida. Du kommer till slut att se ut som en sträng, vilket är en annan anledning att vi inte vet mycket om svarta hål. Det är för riskabelt.
6Alternat Universum
Den här låter som ren science fiction, men det är ett legitimt begrepp som forskare har kämpat med i ett sekel.
Under första världskriget skrev Karl Schwarzschild upp den första ekvationen om svarta hål, som deras radier, och ännu mer fascinerande, vad är inuti. Han skrev att vid ett ögonblick kopplas singulariteten (den dödspunkt som krossar dig) till ett oändligt parallellt universum helt oberoende av men inom vårt eget universum.
Ännu galen är vad en man som heter Roy Kerr skrev. Hans ekvationer gäller för ett roterande svart hål. Det gör en värld eller världar-av skillnad. Hans ekvationer gör singulariteten till en ring istället för en punkt. Denna ring är nästan som en portal som skulle leda till oändliga universum. Om du gick igenom singulariteten (utan att röra ringen eftersom du skulle dö) skulle du gå in i ett annat utrymme någon annanstans och kunde inte gå tillbaka genom samma singularitet till det utrymme där du ursprungligen kom. Det utrymme som du skulle komma in skulle vara inuti ett vitt hål som, som namnet antyder, är den totala motsatsen till ett svart hål genom att inget kan komma in i det men kan bara spy ut. I teorin kan du gå ut ur det vita hålet och vara i ett univers som vår, men det är inte vårt. Om du ville ha det, kunde du hitta ett annat svart hål, gå in och komma ut ur ett vitt hål i ett tredje universum. Du kan upprepa denna process för alltid, om du ville.
Självklart är allt detta bara i matte, inte verklighet. Medan det förmodligen inte är sant, på grund av faktorer som att lägga till massa, är det ett begrepp som forskare måste ta seriöst och hantera idag.
5 vita hål
Ett vitt hål är det fullständiga motsatsen till ett svart hål eftersom ingenting kan gå in. Det är strukturerat precis som ett Kerr svart hål, dock är dess singularitet ringformad och fungerar som en port till andra universum. Det har också en händelsehorisont som tillåter inte de som korsar den att komma inuti eftersom rymden och tiden är så starka.
Det finns inga vita hål i vårt universum. Dessa är rent hypotetiska och kommer med matte bakom svarta hål. Även om hypotetiska vita hål existerade i hypotetiska universum i hyperspace, skulle vi inte kunna komma åt dem helt på grund av svarta hålens karaktär.
4ormhål
Dessa är också resultat av ekvationerna bakom svarta hål och vita hål men behöver inte nödvändigtvis göra med alternativa universer och hyperspace. Istället handlar det om vårt eget universum.
Enligt ekvationerna kan dessa maskhål ansluta rymdtid som en genväg. För att visualisera detta genvägskoncept, föreställ dig ett stort betongblock framför dig. För att komma direkt till andra sidan måste du gå runt det. Den rätaste vägen du kan ta är att gå direkt mot den och gnugga axeln längs kanten när du går runt den. För att göra det kortare kan du bara klippa ett hål i betongen och gå igenom det. Samma plats, samma universum, men en annan och en mycket svår väg.
Självklart finns det många tekniska aspekter som är fel med denna analogi, men det blir poängen över. Wormholes kan skära igenom någon konstig rymdtid för att komma från en del av universum till en annan utan att behöva resa genom universumets rymdtid.
Wormholes börjar med ett svart hål och spyar ut ur ett vitt hål någon annanstans i universum. Men som med mycket av detta är det fortfarande rent hypotetiskt. Det faktum att det är under allvarlig granskning är tillräckligt med tankar.
3Dark Matter
Mindre hjärnsmältande men fortfarande förbryllande och galen är att det finns så mycket saker i universum, men fångsten? Vi kan inte se det, vi vet inte vad det är, och det är överallt.
Det handlar om allt vi vet om mörk materia, substansen som utgör 27 procent av universum. Och mörk energi, något helt orelaterat men lika mystiskt som mörkt materia, utgör ytterligare 68 procent. Normal materia, som de protoner och neutroner du är gjord av, utgör bara cirka 5 procent.
Mörk materia upptäcktes av Vera Rubin när hon insåg att den totala massan av galaxer var mer än den massa som de detekterbara föremålen i galaxen borde ha lagt till. Det betyder att det finns något i dessa galaxer som inte kan ses eller upptäckas som har massa.
Hur kan det vara? Vad är det här? Det här är frågor som stryker med astronomens hjärnor varje dag av samma anledning som de pusslar vårt. Det här är inte meningslöst.
2Vare det är universet expanderar sig i
Längs kosmologiska linjer är en annan stor fråga: Vad ligger utanför universum?
Många vet att universum fortsätter för alltid. Det har ingen kant och inget centrum, men det ständigt expanderar. Det betyder att utrymmet mellan galaxerna växer. Detta kan ses i redshiftet i närliggande galaxer. Röd skift händer när ett objekt rör sig bort från oss, därför blir dess våglängder ljusare, så ljuset blir räddning.
Så växer universum, men vad expanderar det till? Vad ligger på andra sidan universum? Detta koncept är överdrivet och säkert svårt att fathom, men det här är verkligheten.
1Gravitational Lensing
Den här sistnämnden är kanske den minsta mindblåsningen, men det gör att du fortfarande kliar på huvudet. Också i motsats till de andra på den här listan har det väl bevisats, men det gör det inte mindre galet.
Gravitationslinsering är när man observerar ett föremål för att vara i någon position i rymden, men det är inte där. Detta beror på att ljuset som emitteras från dess faktiska plats bryts på grund av gravitationen hos ett föremål som är i vägen.
Gravity böjer ljus. Tugga på den där.