Qbik-club
Дата публикации:Автор:Теги:

Факты о космосе

Друзья, сегодня я бы хотел продолжить разговор о космосе, точнее ответить ещё на несколько интересных попросов. Сегодня Вы узнаете, есть ли срок жизни у элементарных частиц, откуда появляются новые частицы во вселенной, что будет, если МКС будет повреждена астероидом и другие не менее занимательные вопросы...

Факты о космосе

Есть ли срок жизни у элементарных частиц?

Как такового периода жизни у элементарных частиц нет, но некоторые из них могут превратиться из одного вида в другой, как, к примеру, нейтрино, или исчезать при взаимодействии с другими частицами. Но это происходит не со всеми элементарными частицами, а лишь с некоторыми, поэтому все элементарные частицы не могут исчезнуть, особенно с учётом того, что постоянно рождаются новые.

Срок жизни есть у неэлементарных частиц, он не равен какому-то фиксированному времени и носит вероятностный характер, среднее время жизни таких частиц определяется периодом полураспада. Так, свободный нейтрон имеет период полураспада около 12 минут, а протон, по теоретическим расчётам, живёт в среднем порядка 10 в 34 степени лет, что в квадриллионы раз больше возраста Вселенной.

На данный момент распад протона экспериментально не подтверждён, но если это действительно так, то Вселенная имеет значительно большее разнообразие ядерных реакций, чем мы думали, но принципиально другой она от этого не становится, так как распад протонов компенсируется распадом нейтронов и образованием новых протонов. Таким же образом множество других частиц постоянно рождаются, распадаются и аннигилируют между собой и это является частью жизни Вселенной. На картинке внутриности Супер-Камиоканде эксперимента по регистрации распада протона.

Что будет при столкновении двух чёрных дыр, одна из которых насыщалась обычным веществом, а вторая — антивеществом?

Чёрная дыра из антиматерии вполне может образоваться и существовать, она ничем не будет отличаться от обычной, но в связи с отсутствием в нашей Вселенной участков, заполненных антиматерией, такая чёрная дыра не может сформироваться сама и может быть исключительно рукотворной.

В сингулярности не будет разницы между материей и антиматерией, поэтому при столкновении таких двух чёрных дыр для внешнего наблюдателя они объединятся в одну чёрную дыру, объединив свои массы, но вот для наблюдателя, находящегося под горизонтом событий, картина может быть иной. По одной из гипотез для него не вся материя будет находиться в сингулярности и при контакте материи и антиматерии произойдёт аннигиляция, с выделением огромного количества фотонов, какая дыра будет массивней такая материя и останется вокруг наблюдателя, но так как всё это будет происходить под горизонтом событий, излучение и материя никогда не покинут его и внешний наблюдатель не увидит аннигиляции, для него горизонты обоих чёрных дыр просто сольются.

Как и из чего появляются новые частицы во вселенной?

У частиц во Вселенной есть три механизма появления. Первый это различные ядерные реакции, при которых одна частица распадается и образует несколько других частиц, так свободный нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино, а при подавляющем большинстве ядерных реакций выделяется либо нейтрино либо антинейтрино.

Согласно знаменитой формуле Эйнштейна масса и энергия являются одним и тем же самым, поэтому частицы могут рождаться не только из уже существующих частиц. Отсюда появляется второй механизм, при столкновении частиц на огромных скоростях, когда они имеют много кинетической энергии, из этой энергии рождается множество частиц, которые не имеют материальных предшественниц. В экспериментах на большом адронном коллайдере получали по несколько тысяч новых частиц за одно столкновение.

Третий механизм — это так называемое кипение вакуума: в нём постоянно из ниоткуда рождаются пары частица-античастица, которые живут доли секунды и аннигилируют между собой, но вблизи чёрной дыры они могут быть разделены приливными силами и некоторые из частиц улетят от чёрной дыры, эти частицы называют излучением Хокинга и, по сути, они представляют собой только что родившиеся из ниоткуда частицы.

А что, если в МКС попадёт астероид и повредит станцию?

МКС имеет очень маленький размер, по сравнению с Землёй, а также большая часть её площади — это солнечные панели, удар по которым для станции практически не опасен. Вероятность попадания астероида в жилые помещения станции крайне мала, но она есть, такие случаи уже были, когда происходила разгерметизация станции из-за попадания в неё микроастероида. Попадание крупного астероида в МКС также возможно, поэтому космонавты имеют подготовленный план действия в такой ситуации.

Допустим, астероид не уничтожил станцию мгновенно, но нанёс станции серьёзные повреждения. Первое, что должны сделать космонавты, это изолировать все отсеки станции друг от друга, дабы предотвратить утечку всего воздуха. Далее они должны оценить масштаб повреждений: какие отсеки повреждены, насколько сильные повреждения, какова скорость утечки воздуха и т. д. После этого принимается решение о том эвакуировать ли экипаж со станции или заниматься ремонтом МКС. Еcли будут повреждены сразу несколько отсеков или узловые отсеки, будет слишком быстрая утечка воздуха или повреждения невозможно отремонтировать, то экипаж должен эвакуироваться со станции, для этого к ней постоянно пристыкован корабль «Союз ТМА». В случае необходимости экипаж может покинуть МКС и загерметизировать спасательный корабль менее чем за 3 минуты, а ещё через пару минут они уже будут отстыкованы от станции и смогут отправиться прочь от неё.

Возможно ли, что девятая планета на самом деле маленькая чёрная дыра массой в 5 планет Земля?

Гипотеза о том, что на окраине солнечной системы находится не девятая планета, а маленькая реликтовая чёрная дыра действительно существует. Такие дыры образовались во время Большого Взрыва из-за квантовых колебаний плотности вещества и могут быть чрезвычайно малых размеров: с грецкий орех или баскетбольный мяч.

Гипотеза о чёрной дыре вместо девятой планеты сейчас не имеет сильных аргументов против себя, собственно один из авторов модели девятой планеты Константин Батыгин заявил, что девятой планетой может быть любой объект с соответствующей массой, то есть никто не зацикливаться на том, что это именно планета. Из-за удалённости от Солнца девятую планету крайне трудно обнаружить прямым наблюдением, но развитие телескопов со временем даст нам такую возможность, если же в действительности это не планета, а чёрная дыра, то обнаружить её с Земли вряд ли удастся. Это связано с отсутствием излучения от неё, огромным расстоянием и очень маленькими размерами дыры, телескопы ещё очень долго не будут иметь таких разрешения и чувствительности, чтобы наблюдать чёрную дыру всего в пять масс Земли.

Понравилась публикация?

0

Поделитесь ей с друзьями!

Так же рекомендуем...

Загрузка рекомендуемых публикаций

Управление фоном

Информационный портал Qbik использует файлы cookie для обеспечения наилучшей функциональности сайта. Подробности на этой странице. Находясь на сайте Вы автоматически соглашаетесь с этими правилами.

Понятно