0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать головоломку гравитации

10 загадок пространства-времени, которые сможет решить квантовая гравитация

Общая теория относительности Эйнштейна, в которой гравитация рождается вследствие искривления пространства-времени, замечательна. Она была подтверждена с невероятным уровнем точности, в некоторых случаях до пятнадцати знаков после запятой. Одним из самых интересных ее предсказаний было существование гравитационных волн: ряби в пространстве-времени, которая свободно распространяется. Не так давно эти волны были пойманы детекторами LIGO и VIRGO.

И все же существует много вопросов, ответов на которые у нас пока нет. Квантовая гравитация могла бы помочь их найти.

Мы знаем, что общая теория относительности неполна. Она хорошо проявляет себя, когда квантовые эффекты пространства-времени совсем незаметны, а это почти всегда. Но когда квантовые эффекты пространства-времени становятся большими, нам нужна теория получше: теория квантовой гравитации.

Иллюстрация ранней Вселенной, состоящей из квантовой пены, когда квантовые флуктуации были огромными и проявлялись на мельчайших масштабах

Поскольку мы пока не составили теорию квантовой гравитации, мы не знаем, что такое пространство и время. У нас есть несколько подходящих теорий для квантовой гравитации, но ни одна из них не принята широко. Тем не менее, исходя из существующих подходов, мы можем предположить, что может произойти с пространством и временем в теории квантовой гравитации. Физик Сабина Хоссфендер собрала десять поразительных примеров.

1) В квантовой гравитации в пространстве-времени будут дикие флуктуации даже в отсутствие вещества. В квантовом мире вакуум никогда не пребывает в состоянии покоя, равно как и пространство и время.

На самых малых квантовых масштабах Вселенная может быть заполнена крошечными микроскопическими черными дырами с малыми массами. Эти дыры могут соединяться или расширяться внутрь в весьма интересной манере

2) Квантовое пространство-время может быть заполнено микроскопическими черными дырами. Более того, в нем могут быть червоточины или рождаться младенческие вселенные – как маленькие пузырьки, которые отрываются от материнской вселенной.

3) И поскольку это квантовая теория, пространство-время может делать все это одновременно. Оно может одновременно создавать младенческую вселенную и не создавать ее.

Ткань пространства-времени может быть вовсе не тканью, а состоять из дискретных компонентов, которые лишь кажутся нам непрерывной тканью на больших макроскопических масштабах.

4) В большинстве подходов к квантовой гравитации, пространство-время не фундаментально, а состоит из чего-то еще. Это могут быть струны, петли, кубиты или варианты «атомов» пространства-времени, которые появляются в подходах с конденсированной материей. Отдельные составляющие можно разобрать лишь с применением высочайших энергий, намного превышающих те, что доступны нам на Земле.

5) В некоторых подходах с конденсированной материей пространство-время обладает свойствами твердого или жидкого тела, то есть может быть эластичным или вязким. Если это действительно так, неизбежны наблюдаемые последствия. Физики в настоящее время ищут следы подобных эффектов в странствующих частицах, то есть в свете или электронах, которые добираются к нам из далекого космоса.

Схематическая анимация непрерывного луча света, рассеиваемого призмой. В некоторых подходах к квантовой гравитации пространство может выступать как дисперсионная среда для различных длин волн света

6) Пространство-время может влиять на то, как свет через него проходит. Оно может не быть полностью прозрачным, либо же свет разных цветов может двигаться с разной скоростью. Если квантовое пространство-время влияет на распространение света, это тоже можно будет наблюдать в будущих экспериментах.

Читать еще:  Скважина на глине ударно-канатным методом (первый удачный опыт)

7) Флуктуации пространства-времени могут разрушать способность света от удаленных источников создавать интерференционные картины. Этот эффект искали и не нашли, по крайней мере в видимом диапазоне.

Свет, проходящий через две толстые щели (сверху), две тонкие щели (в центре) или одну толстую щель (снизу), демонстрирует интерференцию, указывающую на его волновую природу. Но в квантовой гравитации некоторые ожидаемые интерференционные свойства могут быть невозможны

8) В областях сильной кривизны время может превращаться в пространство. Это может происходить, например, внутри черных дыр или при большом взрыве. В таком случае известное нам пространство-время с тремя пространственными и измерениями и одним временным может превращаться в четырехмерное «евклидово» пространство.

Соединение двух разных мест в пространстве или времени через червоточину остается лишь теоретической идеей, но она может быть не просто интересной, но и неизбежной в квантовой гравитации

Пространство-время может быть нелокально связано с крошечными червоточинами, пронизывающими всю вселенную. Такие нелокальные соединения должны существовать во всех подходах, чья базовая структура не является геометрической вроде графа или сети. Это связано с тем, что в таких случаях понятие «близости» будет не фундаментальным, а вытекающим и несовершенным, так что удаленные области могут быть случайно связанными.

10) Возможно, чтобы объединить квантовую теорию с гравитацией, нам нужно обновить не гравитацию, а саму квантовую теорию. Если это так, последствия будут далеко идущими. Поскольку квантовая теория лежит в основе всех электронных устройств, ее пересмотр откроет совершенно новые возможности.

Хотя квантовая гравитация часто рассматривается как сугубо теоретическая идея, существует множество возможностей для проведения экспериментальной проверки. Все мы путешествуем через пространство-время каждый день. Его понимание может изменить нашу жизнь.

Загадки Вселенной, часть 1: Гравитация

Вселенная — это очень странное место, полное загадок и необъяснимых явлений. Несмотря на то, что ученые постоянно пытаются найти ответы на все вопросы, некоторые тайны бытия могут навсегда остаться неразгаданными независимо от того, насколько далеко зайдет развитие нашей науки и цивилизации.

  • Мы начинаем обзор фундаментальных явлений и вопросов о Вселенной, которые нам, вероятно, никогда не удастся изучить до конца.

1. Мы никогда не узнаем, что такое гравитация

Одна из самых больших загадок в науке — природа гравитации. Это сила, с которой мы постоянно имеем дело, но в действительности знаем о ней меньше чем нам хотелось бы. Ньютон попытался решить эту проблему и придумал общий способ выразить то, как она себя ведет. Однако ньютоновские идеи оказались недостаточны для понимания того, как гравитация может действовать на расстоянии. Эйнштейн продвинулся дальше в объяснении механики этого феномена, но сам провел последние десятилетия своей жизни, пытаясь выяснить, что есть гравитация по своей природе. Увы, безрезультатно.

Сегодня ученые знают, как эта сила ведет себя в рамках пространства и времени, и могут предсказать различные варианты ее действия очень точно. Но что лежит в основе тяготения, остается неизвестным. Идеи на этот счет разнятся. Предположение о существовании элементарной частицы гравитона , передающей эту силу, является одной из гипотез. Проблема в том, что гравитоны так и не были обнаружены, и есть серьезные сомнения, что они вообще существуют.

Другой взгляд на проблему лежит в пределах эйнштейновского описания гравитации как искривления пространства-времени или «врожденного» ускорения в сторону массивных объектов. Однако вновь это неполное представление, которое лишь точнее описывает, как проявляет себя сила, но не саму природу явления.

Читать еще:  Простой проволочный каркас для абажура

Возможно, самый странный аспект гравитации заключается в том, что это невероятно слабая сила. Ведь чтобы просто удержать вас на поверхности Земли, требуется вся ее масса, чтобы произвести достаточно гравитации для этого. Тем не менее, мы без особых проблем преодолеваем силу тяжести планеты, когда запускаем наши аппараты в космос. Вопрос «почему она так слаба» только добавляет к тайне феномена. Возникла даже гипотеза о том, что гравитация в может просачиваться в другие измерения , что якобы объясняет ее слабость в нашем континууме. Однако никаких научных подтверждений подобным «утечкам» не существует.

Таким образом, гравитация остается большой загадкой. Возможно, нам удастся однажды разгадать ее тайну, но есть также шанс, что мы никогда не сможем понять природу этого явления.

Продолжение следует.

Ставьте лайки и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить следующие выпуски. До новых встреч!

Хвала законам физики или как сделать фокус гравитации

Что такое гравитация? Это природная сила, естественная сила тяготения, которой обладают все без исключения предметы и тела. Основоположники учения о гравитации – Ньютон и Эйнштейн, каждый из которых раскрывает понятие земного притяжение со своей точки зрения.

Однако до сих пор иногда происходят такие вещи, которые никаким законам физики не подчиняются. Существует множество разновидностей фокусов гравитации, которые доказывают (некоторые опровергают) само существование этой силы. Хотя в целом сомневаться не стоит, ведь мы все же ходим по земле, а не поднимаемся в воздух.

Давайте разберемся, какие фокусы гравитации бывают, в чем их секрет и действительно ли это что-то необъяснимое и магическое или просто чья-то очень хитрая конструкционная выдумка?

Несколько самых распространенных примеров фокусов гравитации

Рассмотрим, как сделать фокус гравитации с разными предметами и в чем заключается их основная тайна?

Колечко и резинка

Широко известный и популярный трюк, который к тому же очень прост в исполнении, так как действительно не требует ни подготовки, ни умений особых. Только знание двух законов физики: сила тяжести и сила упругости. Выглядит он следующим образом:

Секрет этого явления в следующем. Просто в резинку силой природы встроена определенная упругость. Поэтому при ее растяжении эта сила упругости заставляет кольцо подниматься вверх в противовес силе тяжести.

То есть не нужны никакие навыки. Необходимо найти кольцо и обычную резинку (которой скрепляют пачки денег, например). Главное, чтобы она не была тканевой, как резинки для волос. А дальше продеваем ее в кольцо, и короткую часть будем растягивать, а длинная остается в вашей левой руке. Кольцо поползет вверх!

Грампластинка и стакан с бутылкой

Это уже более сложный трюк, требующий подготовки. Суть его такая: вы на глазах у зрителей кладете грампластинку самым краешком на край стола и придавливаете бутылкой. А на противоположный конец пластинки ставите пустой стакан. Затем наливаете в стакан жидкость, но конструкция остается неподвижной. Поднимаете стакан, пьете и ставите на место. Все остается без изменений, ни пластинка, ни бутылка не падают. Потом убираете стакан, убираете бутылку, и пластинка летит вниз. Публика в шоке и рукоплещет.

Секрет фокуса: просто заранее нужно в стол забить гвоздь со шляпкой, под которую вы и заведете край пластинки. Он и будет ее все время держать.

Это важно! После того, как продемонстрируете фокус, нужно аккуратно все прикрыть скатертью или клеенкой, чтобы зрители не увидели гвоздь. Настоящий волшебник никогда не раскрывает своих секретов!

Чудо против гравитации

Удивляй по-настоящему. Карты и реквизит на любой вкус в крупнейшем Магазине фокусов и карт.

Читать еще:  Как сделать детский столик для творчества

Популярный фокус, в котором волшебник удерживает две вилки на краю стакана при помощи обычной спички или зубочистки. Кажется невозможным, но это действительно так. Посмотреть эффект трюка можно здесь:

Секрет фокуса: он прост. Это просто другой закон физики, не гравитация, а равновесие. Если вы заранее потренируетесь в сборке и установке данной конструкции, найдете тот центр тяжести и то равновесие системы, при котором достигается максимальный эффект, то и у вас данный фокус без труда получится.

Какой бы трюк вы не выбрали, помните, что перед демонстрацией вы должны его многократно отработать и проверить!

Его вариантов может быть несколько. Можно не использовать стакан, а положить край спички прямо на край стола. Выглядеть это будет так:

А если хотите пойти дальше и совсем поразить воображение публики, то попробуйте собрать такую конструкцию:

Как сделать головоломку гравитации

Новые темы необходимо создавать только в корневом разделе! В дальнейшем они будут обработаны модераторами.

Если вы выложили новую версию игры или её кэш, пожалуйста, сообщите об этом модератору, нажав на вашем сообщении кнопку «Жалоба».

С запросами на обновление уже существующих на форуме игр обращайтесь в тему Обновите игру!

Сфера: загадки гравитации
версия: 1.25
Жанр: Головоломка, Аркада

Последнее обновление игры в шапке: 17.12.2014

Краткое описание:
Сфера — это одна из немногих 3D головоломок, которая развивает не только логику, но и пространственное воображение! Управляйте гравитацией, решайте загадки!

Описание:
Вас всегда привлекали сложные головоломки? Пятнашки были вашей любимой игрой в детстве? В таком случае мы рекомендуем обратить внимание на удивительную игру-блокбастер «Сфера». Это всемирно известная игра покорила как западную (в США она называется RA), так и восточную (в Японии ее знают под названием KQ) цивилизации. В чем же секрет успеха?
Это одна из немногих 3D головоломок, которая развивает не только логику, но и пространственное воображение! Ведь для того, чтобы играть в «Сферу», необходимо представлять карту уровней в своей голове. Ах да, уровни! Всего в игре предоставлено 54 уровня, сложность которых постепенно возрастает — они становятся больше и запутаннее. Для того чтобы перейти на новый уровень, вы должны, управляя мячом, собрать все ключи, что есть на карте. В этом вам поможет использование телепортов, прыгалок, а также дополнительное время. Но не забывайте, что монетки и драгоценности не только добавляют финальные очки, но и только сбор 75% всех монет открывает следующую группу уровней. Также обратите внимание — попадание в ловушки может стать фатальным.
Если вы готовы бросить вызов сложнейшей головоломке и решить ее — тогда:

  • уникальная игра, не имеющая аналогов — к вашим услугам;
  • меняющаяся гравитация вам понравится — такого нигде больше нет!
  • разнообразные локации в небе, космосе, на земле — пройдите их все;
  • сохраняйте результаты с помощью учетной записи Google!


Google Play: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.gesoftware.sphere

Русский интерфейс: Да
Системные требования: Android 2.3.3+

Скачать: версия: 1.25
sphere.apk ( 23,35 МБ )

Эта игра в стиле таких игр как Kula World (PS1), Cube (PSP), и Puzzle Dimension (PC)?

Посмотрел трейлер, игра один в один Kula World (PS1) — но мне это нравится.

Сообщение отредактировал john458 — 17.12.14, 20:12

eliseev.dmitry,

уникальная игра, не имеющая аналогов — к вашим услугам;
меняющаяся гравитация вам понравится — такого нигде больше нет!

Прости разраб, но эти две строчки можно смело убрать.

Аналоги: Kula World (PS1), Cube (PSP), Puzzle Dimension (PC).

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector