Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

04.10.2019
21:53

Выявлены признаки магнитной катастрофы на Земле

    Геологи из России и Франции выяснили, что магнитные полюса Земли менялись в прошлом гораздо чаще, чем считалось ранее. Так, около миллиарда лет назад инверсия . . .

04.10.2019
21:47

Доказано неизбежное наступление климатической катастрофы

    Международная группа ученых из Новой Зеландии, Нидерландов, Чили и США выяснила, что повышение уровня моря до 23 метров может произойти в случае полного таяния . . .

04.10.2019
21:36

Раскрыта реальная картина возникновения жизни

    Международная группа исследователей из Германии, Великобритании и Японии предложила новую теорию, объясняющую, как РНК могла возникнуть на ранней Земле. Согласно . . .

04.10.2019
20:48

Новый тип процессора может обойти закон Мура

    Команда ученых из Японии изобрела фотонную интегральную схему с новой архитектурой. Она может резко повысить скорость вычислений и продлить действие закона Мура. . . .

04.10.2019
16:21

Физики создали модели образования галактик в сценариях темной материи

, теплой и размытой

    Физики создали модели образования галактик в сценариях темной материи холодной, теплой и размытой Темная материя, вероятно, была стартовым ингредиентом для . . .

04.10.2019
16:17

У астрономов есть смелый план снять черную дыру в центре нашей Галактики

    В апреле международная группа ученых сделала первую в истории фотографию черной дыры. Далее команда Event Horizon Telescope планирует кинематографический дебют. Тема: . . .

04.10.2019
15:42

Люди не замечают эпохи вымирания животных из-за его скорости, заявил ученый

    Различные животные вымирают за два-три поколения человека, поэтому люди не замечают стремительного ухудшения ситуации, заявил РИА Новости директор . . .

04.10.2019
14:43

В ранней Вселенной обнаружены гигантские нити, соединяющие галактики

    Подробную карту неуловимых структур удалось составить в ходе наблюдения массивного протокластера, расположенного в 12 миллиардах световых лет от Земли в . . .

04.10.2019
14:31

Впервые получен детальный снимок зарождающейся двойной звезды

    Новорожденные звезды-близнецы растут в окружении закрученной сети волокон из газа и пыли. Используя массив радиотелескопов ALMA, астрономы получили изображения . . .

04.10.2019
14:07

Путешествующие черные дыры усилили электромагнитные волны

    Швейцарские физики рассчитали, как равномерно движущаяся черная дыра взаимодействует с падающими на нее электромагнитными волнами. Оказалось, что на маленьких скоростях дыра поглощает излучение, а на больших — усиливает. В результате быстрые черные дыры должны быть окружены тонким «огненным кольцом» из разогнанных фотонов. Статья опубликована в Physical Review Letters.

    Как правило, вероятность протекания некоторого процесса физики оценивают с помощью его эффективного сечения. Чтобы понять смысл этой величины, рассмотрим столкновение двух одинаковых бильярдных шаров. Очевидно, что шары «почувствуют» друг друга только в том случае, если в какой-то момент их центры пройдут на расстоянии меньше их удвоенного радиуса. Таким образом, площадь эффективной мишени, при попадании в которую игроку не назначат штраф, составляет 2πR2 (если предположить, что шар может подпрыгивать, но не может проваливаться под стол). Чем меньше радиус шаров, тем сложнее им друг в друга попасть; если представить, что игрок будет бить по прицельному шару случайно, то вероятность попадания будет монотонно уменьшаться вместе с уменьшением площади мишени. Следовательно, с помощью этой площади удобно описывать вероятность взаимодействия шаров. В сущности, так физики и поступают, только эффективную площадь для краткости называют сечением рассеяния.

    Разумеется, на практике сечение многих процессов рассчитать гораздо сложнее, чем сечение рассеяния двух бильярдных шаров. Во-первых, между объектами может действовать некоторая сила, которая размывает «границы», при которых объекты друг друга чувствуют. Во-вторых, в квантовой механике частицы превращаются в волны, и само понятие границы размывается. Более того, необходимо учитывать, что волны могут интерферировать между собой, а потому сечение может нетривиально зависеть от состояния частиц. Наконец, на практике физики рассматривают не только рассеяние, но и более сложные процессы — например, поглощение падающей частицы или рождение новых частиц. Однако все эти процессы также происходят только в том случае, если достаточно близко подвести частицы (чем меньше расстояние, тем сильнее взаимодействие), поэтому их тоже удобно описывать с помощью эффективного сечения.

    Физики-теоретики Витор Кардозо (Vitor Cardoso) и Родриго Виченте (Rodrigo Vicente) рассчитали сечение необычного процесса — поглощение света черной дырой, которая движется в пространстве с постоянной скоростью. В результате ученые обнаружили, что достаточно быстрая черная дыра может не только ослаблять, но и усиливать падающее излучения, то есть ее сечение поглощения становится отрицательным. По сути этот эффект очень похож на обратный эффект Комптона — усиление электромагнитных волн за счет взаимодействия с релятивистским электроном.

    Сначала ученые рассмотрели взаимодействие черной дыры и высокочастотных фотонов, для которых работает приближение геометрической оптики. Чтобы ухватить эффект усиления было легче, ученые считали, что черная дыра и фотон движутся в противоположных направлениях. Переходя в систему отсчета черной дыры, рассматривая там отклонение траектории фотона и возвращаясь в исходную систему отсчета, ученые нашли энергию рассеянного фотона. Как и ожидалась, эта энергия была больше энергии падающего фотона. Максимального значения она достигала для фотонов, которые после взаимодействия с черной дырой поворачивали на 180 градусов. Минимальный прицельный параметр, при котором такой поворот был возможен, примерно равен b≈2,68r, где r — гравитационный радиус черной дыры. Заметим, что при значении прицельного параметра менее b≈2,60r фотоны полностью поглощаются черной дырой.

    Затем исследователи рассчитали сечение рассеяния плоского волнового пакета, состоящего из высокоэнергетических фотонов. Для этого ученые разбивали пакет на отдельные фотоны, численно рассчитывали, как изменяется энергия каждого фотона, находили суммарный прирост энергии, делили его на исходную энергию и умножали на площадь пакета. Для простоты физики считали, что пакет симметричен относительно направления движения черной дыры, а его радиус в пять раз больше гравитационного радиуса дыры. В результате ученые получили формулу, которая приближенно описывает связь между скоростью черной дыры и сечением поглощения фотонов. Фактически эта формула утверждала, что сечение рассеяния складывается из двух эффектов: поглощения фотонов с прицельным параметром меньше критического и усиления фотонов, близко расположенных к оптимальным орбитам. Как и ожидалось, при малых скоростях потери энергии перевешивали усиление, переживших столкновение. Однако при скорости черной дыры более половины скорости света баланс сдвигался, и сечение поглощения становилось отрицательным. Также ученые проверили эти предположения для низкочастотных волн, для которых приближение геометрической оптики уже не работает. В этом случае ученые заменили фотоны безмассовыми скалярами, решили уравнения их движения на фоне движущейся черной дыры, нашли тензор энергии-импульса скаляров и рассчитали с его помощью сечение поглощения. Однако качественно результаты в этом случае не отличались от результатов, полученных в приближении геометрической оптики.

    Наконец, физики заметили, что из-за открытого эффекта быстрые черные дыры будут окружены тонким «огненным кольцом»: в ходе движения дыра сталкивается с фотонами реликтового излучения, ускоряет их и разворачивает по направлению движения. Впрочем, чтобы этот эффект был хоть сколько-нибудь заметен, скорость черной дыры должна быть очень большой. Например, черная дыра солнечной массы, которая движется со скоростью около 0,9996 от скорости света, будет окружена кольцом видимого излучения толщиной около одного километра, светящегося в 5000 раз ярче фонового реликтового излучения.

    Авторы статьи признаются, что взаимодействие черной дыры и света уже исследовалось в большом числе работ. Например, классические работы приводят сечение поглощения фотонов с большой и маленькой энергией (формулы Кардозо и Виченте воспроизводят эти результаты в пределе малой скорости черной дыры). Кроме того, физикам известен эффект сверхизлучения, напоминающий эффект, обнаруженный физиками в новой работе, — в этом эффекте черная дыра усиливает падающее излучение за счет вращения, а не движения. Тем не менее, авторы утверждают, что до них этот эффект никто не замечал.

    Поскольку черные дыры часто ведут себя необычно, теоретики очень любят их исследовать. Например, в январе 2017 года физики из Канады и Сингапура предсказали, что в термодинамике некоторых черных дыр может наблюдаться особый фазовый переход лямбда-типа. В октябре того же года Канадский теоретик рассмотрел квадрупольные возмущения черной дыры и показал, что при таких возмущениях фотонная сфера приобретает структуру фрактала. А в апреле прошлого года исследователи из Чехии и Германии обнаружили, что заряженные черные дыры вытесняют внешнее магнитное поле из своего объема, словно сверхпроводники.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/04/moving-BHs

04.10.2019
13:04

Инвесторы ставят на синтез ДНК для жизни и хранения данных

    Сравнительно недавно принято считать, что данные можно записывать в последовательностях ДНК. Раз уж это реализовано природой, то почему бы ни воспользоваться . . .

03.10.2019
22:51

Обнаружена планета, которая «не должна существовать»

    Астрофизики обнаружили гигантскую планету, которая вращается вокруг красного карлика GJ 3512, расположенного на расстоянии 30 световых лет от нас. Эта находка . . .

03.10.2019
21:21

Физикам удалось стабилизировать передачу кубитов для создания суперкомпьютера

    Физики из Оксфорда обнаружили новый метод передачи информации о состоянии электронов. Сообщается, что им удалось стабилизировать передачу кубитов, благодаря . . .

03.10.2019
21:04

В Австралии заканчивается питьевая вода

    Примерно к Рождеству в городе Стенторп в Восточной Австралии, наступит «нулевой день» – здесь полностью иссякнет последний источник пресной воды. Схожая участь . . .

03.10.2019
20:42

Экзоспутник-кандидат может оказаться ядром гигантской планеты

    Первый серьезный кандидат на роль спутника экзопланеты, вероятно, представляет собой захваченное гравитацией ядро новорожденной гигантской планеты, если . . .

03.10.2019
17:07

Столкновение трех гигантских черных дыр исказит структуру родительских галактик

    Возьмите три из наиболее массивных объектов Вселенной, столкните их друг с другом, и «фейерверк» будет просто потрясающим – а возможно, когда-нибудь ученые смогут . . .

03.10.2019
17:03

Черные дыры могут представлять собой сгустки темной энергии, считают астрономы

    Пара физиков предлагает по-новому взглянуть на концепцию черных дыр. Эти ученые считают, что вместо сингулярности – бесконечно плотной точки пространства – . . .

03.10.2019
16:49

Внегалактическое нейтрино объяснили столкновениями в джете блазара

    Астрофизики выявили особенности в структуре джета блазара TXS 0506+056 — единственного отождествленного внегалактического источника нейтрино. Оказалось, что . . .

03.10.2019
16:45

Физики разобрались с распределением импульса фотона при ионизации

    Немецкие ученые выяснили, как делится импульс фотона между ионом и электроном при ионизации. Оказалось, что в режиме сильного поля, то есть когда величина . . .

03.10.2019
16:41

Астрономы уличили галактику Андромеду в каннибализме

    Теперь она нацелилась на Млечный Путь, видя в нем свою следующую жертву. Наблюдая за шаровыми скоплениями, вращающимися вокруг галактики Андромеды, астрономы . . .

<< 151|152|153|154|155|156|157|158|159|160 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100