Kad jūs skatāties, cik tālu jūs redzat laiku?


Šis raksts sākotnēji tika publicēts sarunā The Conversation. Publikācija sniedza rakstu Space.com Expert Voices: Op-Ed & Insights.

Mūsu sajūtas ir iestrēdzis pagātnē. Ir zibens zibspuldze, un pēc tam sekundes iziet, līdz mēs dzirdam attālinātas pērkona nikni. Mēs dzirdam pagātni.

Mēs redzam arī pagātnē.

Lai gan skaņa ik pēc trim sekundēm ceļo aptuveni kilometru garumā, gaisma ceļo 300 000 kilometru sekundē. Kad mēs redzam apgaismojumu trīs kilometru attālumā, mēs redzam kaut ko, kas notika pirms simtdaļas no milisekundes. Tas nav tieši tālā pagātne.


Lasīt vairāk: ziņkārīgie bērni: Vai dažādās galaktikās ir dzīvas lietas?


Bet, tā kā mēs skatāmies tālāk, mēs varam atgriezties tālāk. Mēs varam redzēt sekundes, minūtes, stundas un gadus pagātnē ar savām acīm. Aplūkojot teleskopu, mēs varam vēl vairāk ieskatīties pagātnē.

Ja jūs patiešām vēlaties atskatīties uz laiku, jums ir nepieciešams meklēt.

Kad mēs skatāmies uz Mēness, mēs to redzam, jo ​​tas bija nedaudz vairāk par otro.

Kad mēs skatāmies uz Mēness, mēs to redzam, jo ​​tas bija nedaudz vairāk par otro.

Kredīts: G.Hüdepohl / ESO, CC BY

Mēness ir mūsu tuvākais debess kaimiņš – pasaule ar ielejām, kalniem un krāteriem.

Tas ir arī aptuveni 380 000 km attālumā, tāpēc, lai ceļotu no Mēness, mums nepieciešams 1,3 sekundes. Mēs redzam, ka Mēness nav tāds, kāds tas ir, bet kā tas bija pirms 1,3 sekundēm.

Mēness nemainās no brīža uzreiz, bet šī 1,3 sekunžu aizkavēšanās ir redzama, kad misijas kontroles sarunas ar astronautiem uz Mēness. Radio viļņi ceļo ar gaismas ātrumu, tāpēc ziņojums no misijas kontroles aizņem 1,3 sekundes, lai nokļūtu Mēness, un pat ātrākā atbilde aizņem vēl 1,3 sekundes, lai atgrieztos.

Radio sakariem uz Mēness ir ievērojams laika aizture.

Nav grūti aplūkot aiz Mēness un tālāk atpakaļ. Saule ir aptuveni 150 miljoni kilometru attālumā, tāpēc mēs to redzam kā pirms apmēram 8 minūtēm.

Pat mūsu tuvākie planētu kaimiņi – Venēra un Marsa – ir desmitiem miljonu kilometru attālumā, tāpēc mēs redzam tos pirms dažām minūtēm. Kad Mars ir ļoti tuvu Zemei, mēs to redzam kā pirms trim minūtēm, bet citos laikos gaisma aizņem vairāk nekā 20 minūtes, lai ceļotu no Marsa uz Zemi.

Mainoties attālumam no Marsa, mainās vieglais ceļojuma laiks no Marsa uz Zemi.

Mainoties attālumam no Marsa, mainās vieglais ceļojuma laiks no Marsa uz Zemi.

Kredīts: NASA, ESA un Z. Levay (STScI), CC BY

Tas rada dažas problēmas, ja esat uz Zemes, kas kontrolē Roveru uz Marsu. Ja jūs braucat ar Rover 1km stundā, tad nobīdi, pateicoties ierobežotajam gaismas ātrumam, nozīmē, ka braucējs varētu būt 200 metru attālumā no tā, kur jūs to redzat, un tas varētu ceļot vēl 200 metrus pēc tam, kad esat to komandējis. bremzes.

Nav pārsteidzoši, ka Marsa Rovers neizjauc nevienu ātruma ierakstu, kas ceļo ar 5 cm sekundē (0,18 km / h vai 0.11 mph), un borta datori palīdz vadīt braukšanu, lai novērstu rover vrakus.

Nav pārsteidzoši, ka Marsa Rovers neizjauc nevienu ātruma ierakstu, kas ceļo ar 5 cm sekundē (0,18 km / h vai 0.11 mph), ar reversiem pēc rūpīgi ieprogrammētām sekvencēm un izmantojot borta datorus, lai izvairītos no briesmām un novērstu punkcijas.

Ierobežotais gaismas ātrums rada dažas problēmas, braucot pa Marsu.

Ierobežotais gaismas ātrums rada dažas problēmas, braucot pa Marsu.

Kredīts: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Ejam kosmosā nedaudz tālāk. Tuvāk Zemei Saturna atrodas vairāk nekā miljarda kilometru attālumā, tāpēc mēs to redzam kā pirms vairāk nekā stundas.

Kad pasaule norisinājās Cassini kosmosa kuģī 2017. gadā ienirt Saturnas atmosfērā, mēs dzirdējām atbalss no kosmosa kuģa, kas jau bija iznīcināts vairāk nekā stundu iepriekš.

Nakts debesis ir pilns ar zvaigznēm, un šīs zvaigznes ir neticami tālu. Attālumi tiek mērīti gaismas gados, kas atbilst gaismas intensitātei vienā gadā. Tas ir aptuveni 9 triljoni km.

Alpha Centauri, tuvākā zvaigzne, kas redzama bez acīm, ir 270 000 reižu lielāka par attālumu starp Zemi un Sauli. Tas ir 4 gaismas gadi, tāpēc mēs redzam Alpha Centauri, kā tas bija pirms 4 gadiem.

Dažas no spožākajām zvaigznēm debesīs ir simtiem gaismas gadu.

Dažas no spožākajām zvaigznēm debesīs ir simtiem gaismas gadu.

Kredīts: Y Beletsky (LCO) / ESO, CC BY

Dažas spilgtas zvaigznes vēl ir daudz tālu. Betelgeuse, Orionas zvaigznājā, atrodas aptuveni 640 gaismas gadu attālumā. Ja Betelgeuse rīt rīt (un tas eksplodēs vienu dienu), mēs par to nezinātu jau gadsimtiem ilgi.

Pat bez teleskopa mēs varam redzēt daudz tālāk. Andromeda galaktika un Magelāniskās mākoņi ir salīdzinoši tuvas galaktikas, kas ir pietiekami spilgti, lai tās varētu redzēt ar neapbruņotu aci.

Lielais Magelāna mākonis ir tikai 160 000 gaismas gadu attālumā, bet Andromeda ir 2,5 miljoni gaismas gadu attālumā. Salīdzinājumam, mūsdienu cilvēki ir gājuši tikai pa Zemi apmēram 300 000 gadu.

Tā kā gaisma kustas ar ierobežotu ātrumu, mēs varam redzēt staru atbalsis uz starpzvaigžņu putekļiem.

Ar neapbruņotu aci jūs varat meklēt miljoniem gadu pagātnē, bet kā par miljardiem? Nu, jūs varat to darīt pie amatieru teleskopa okulāra.

3C 273 var redzēt ar nelielu teleskopu, neskatoties uz to, ka tie ir miljardi gaismas gadu.

3C 273 var redzēt ar nelielu teleskopu, neskatoties uz to, ka tie ir miljardi gaismas gadu.

Kredīts: ESA / Hubble & NASA, CC BY

Quasar 3C 273 ir neticami spožs objekts, kas ir spilgtāks par atsevišķām galaktikām un ko darbina milzīgs melns caurums.

Bet tas ir 1000 reižu mazāks nekā tas, ko bez acīm var redzēt, jo tas ir 2,5 miljardu gaismas gadu attālumā. Tas nozīmē, ka varat to novietot ar 20 cm lielu apertūras teleskopu.

Lielāks teleskops ļauj jums vēl vairāk iedziļināties kosmosā, un man vienreiz bija prieks izmantot okulāru uz 1,5 metru diametra teleskopa. Quasar APM 08279 + 5255 bija tikai vājš punkts, kas nav pārsteidzoši, jo tas ir 12 miljardu gaismas gadu attālumā.


Lasīt vairāk: Paplašinās visums un tālās zvaigznes: padomi, kā izbaudīt kosmoloģiju no jūsu piemājas


Zeme ir tikai 4,5 miljardi gadu veca, un pat visums pats ir 13,8 miljardi gadu. Salīdzinoši maz cilvēku ir redzējuši APM 08279 + 5255 ar savām acīm, un, to darot, viņi (un es) ir skatījušies gandrīz visu mūsu Visuma vēsturi.

Ar pietiekami lielu teleskopu jūs varat redzēt kvazāru APM 08279 + 5255 un skatīties 12 miljardus gadu atpakaļ.

Ar pietiekami lielu teleskopu jūs varat redzēt kvazāru APM 08279 + 5255 un skatīties 12 miljardus gadu atpakaļ.

Kredīts: Sloan Digital Sky Survey, CC BY

Tātad, kad jūs skatāties, atcerieties, ka jūs neredzat lietas, kā tas ir tagad; jūs redzat lietas, kā tās bija.

Bez īsta mēģinājuma jūs varat redzēt gadus pagātnē. Un ar teleskopa palīdzību jūs varat redzēt miljonus vai pat miljardus gadu pagātnē ar savām acīm.

Michael J. I. Brown, astronomijas asociētais profesors, Monash University

Šis raksts tiek atkārtoti publicēts no sarunas ar Creative Commons licenci. Izlasiet sākotnējo rakstu. Sekojiet visiem Expert Voices jautājumiem un debatēm – un kļūstiet par diskusiju daļu – par Facebook, Čivināt un Google +. Izteiktie viedokļi ir autora uzskati un ne vienmēr atspoguļo izdevēja viedokli. Šī raksta versija sākotnēji tika publicēta Space.com.

Dīvaini datu veidi izsaka laika un pirātu kuģus


Grupa pērtiķi sauc par gudrību; sesku grupu sauc par uzņēmumu; nelielu satelītu grupu sauc par zvaigznāju. Un Spire ir viena gudra biznesa nosaukums ar nelielu satelītu konstelāciju. Vairāk nekā 60 tās sats ir orbītā, apkopo informāciju par laika apstākļiem, kā arī kuģu un gaisa satiksmes kustībām.

Spire's Boulder, Kolorādo birojā, konferenču zāles dators sedz šo satelītu zināšanas no kosmosa uz ekrānu.

Šie sāti nav līdzīgi planētas novērotājiem, kurus jūs varētu izmantot. Tālvadības pasaulē – satelītu izmantošana informācijas apkopošanai par Zemi – ilgi valda tēlainība. Bet Spīras mazie iedzīvotāji neuzņemas skaistas bildes: viņi izmanto raidījumus no kuģiem, lidmašīnām un citiem satelītiem, lai secinātu, ka zemes apstākļi ir atšķirīgi kā rītdienas prognoze un pirātu kuģu kustība. Šādu mazu satelītu izmantošana, lai redzētu Zemi jaunos, neredzīgos veidos, nākamajos desmit gados kļūs nozīmīgāka (un vērtība) – uzlabojot prognozes, padarot kuģniecības nozari efektīvāku un apkopojot neredzamu elektromagnētisko inteliģenci. Bildes, iespējams, vienmēr būs vairāk vērts, taču šie satelīti tur demonstrē vairāk nekā Zeme. Tagad Zemes iedzīvotāji – prognozētāji, kalnrači, pat eksperimentālie aviatori – cenšas noskaidrot, ko šie dati var darīt viņu labā.

Pašreizējo laika apstākļu un nākotnes prognozes iegūšana ir sarežģīta. Nelielas izmaiņas – vai nelielas kļūdas vai neskaidrības – var radīt ļoti atšķirīgus rezultātus. „Tauriņš efekts ir reāls,” saka Niks Allains, Spire “zīmola vadītājs”. Pat reljefs ir atšķirīgs. "Ja jūs noņemtu vienu no Flatirons," viņš saka, atsaucoties uz slīpajām klintīm, kas izlīst pāri Boulderam, "mainās jūsu laika apstākļi."

Spire's smallsats mērķis ir savākt vairāk datu punktus no visas planētas, lai izveidotu globālas prognozes, nevis tikai tās, kas vērstas uz ASV. Bet tas notiek nedaudz dīvainā veidā: Uzņēmuma orbitālie sensori no tiem uztver GPS satelītu signālus no otras puses. Šie signāli ir nonākuši caur atmosfēras daļu, liekot tiem saliekt. Salīdzinot to, kā dažādi frekvences saliek, Spire var uzzināt par atmosfēras temperatūru, spiedienu un mitrumu, kā arī to iestrādāt laika apstākļu modelī. Tā ir metode, ko sauc par GPS radio okultāciju. Pašlaik satelīti savāc aptuveni 1000 GPS signālus, kuru dziesmas katru dienu šķērso planētas augšējās robežas.

Projekts sākās ar amerikāņu GPS satelītiem, bet uzņēmums pievienoja iespēju izmantot signālus no Eiropas Savienības Galileo konstelācijas. Un tikai ar programmatūras atjauninājumu, saka Allain, satelīti var sūkāt informāciju no jebkura pozicionēšanas un navigācijas satelīta, ja tie saņem atļauju no FCC. (Vai Spire izmantos datus no Ķīnas BeiDou tīkla? Allain var „nedz apstiprināt, nedz noliegt”.)

Liela daļa datu, kas tiek izmantoti laika prognozēs, pašlaik nāk no NOAA. Un, lai gan aģentūrai ir bijusi un drīz būs sava paša radiosakultācijas mazākā daļa, tā ir ieinteresēta mācīties, vai tā varētu arī nopirkt šādus datus. Tā ir tā, kā NASA tagad maksā SpaceX par dažām tās palaišanām, nevis sūta visas savas raķetes. 2016. gadā NOAA piešķīra Spire un kompānijai GeoOptics, kas izmanto to pašu tehniku, nelielas dotācijas, lai pierādītu, ka viņu dati varētu uzlabot NOAA laika prognozes. Uzņēmumiem bija līdz 2017. gada 30. aprīlim.

Taču pilotam nav bijis plānots: pateicoties aizkavēšanās kavējumiem, GeoOptics pat izmēģinājuma perioda beigās nebija nekādu satelītu orbītā. Allain saka, ka NOAA bija apmierināta ar Spire kvalitāti (paziņojums, ko nevarēju pārbaudīt ar NOAA valdības izslēgšanas dēļ), bet ka “viņi bija nedaudz neapmierināti ar summu Spire arī bija aizkavējusies, tāpēc tai nebija pilnīga satelītu parka orbītā, un tikai izdevās savākt vēlamo datu daudzumu izmēģinājuma beigās. (Šodien satelīti NOAA izmēģinājuma laikā savāc ik dienu tādu pašu summu, kā to darīja.)

Tomēr NOAA uzsāka otro kārtu ar grūtākām un stingrākām prasībām. Tā piešķīra Spirei un GeoOptics otrajam līgumam (kam tagad ir daži faktiski satelīti), bet otrs – uz PlanetIQ (kas nav, bet arī plāno izmantot radio okultāciju).

NASA ir līdzīga programma. Spire nabbed līgumu. Tātad arī uzņēmums Planet, kas ikdienā pārvalda lielu zemes satelītu, un DigitalGlobe, kas pārdod attēlus tik augstu defektu, varēja redzēt klēpjdatoru no kosmosa.

Zinātnes aģentūras nav vienīgās, kas redz potenciālu privāto mazo satelītu uzplaukumā: Nacionālajai ģeotelpisko izlūkošanas aģentūrai (NGA) un Nacionālajai iepazīšanās birojam, jūsu iecienītākajiem spiegu centriem, ir komerciālā GEOINT darbības programma. Un Spire kopā ar Ball Aerospace jau ir nodevis NGA datus par kuģu satiksmi tālu ziemeļos.

Kas mūs noved pie kuģiem. Allain izvelk plakano Zemes displeju, kas pārklāta ar krāsainiem trijstūriem, kas iezīmē laivu atrašanās vietas. Viņi apvienojas pa krastiem, izkliedējas pāri atklātajam okeānam un slūžas pa iekšzemes upēm. Katrs pārstāv kuģi, kas aprīkots ar “AIS” bāku, kas pārraida tādu informāciju, kāda tā ir, kur tā notiek, un cik ātri. Starptautiskajās tiesībās noteikts, ka dažiem komerciāliem kuģiem, pasažieru kuģiem un tiem, kas pārvadā bīstamas kravas, ir jābūt sistēmai. Kapteiņiem parasti ir jāatstāj ierīce navigācijas laikā un pirms atvienošanas. Kamēr uztvērēji uz zemes nav redzami šīs pārraides, kad kuģi šķērso okeānu, satelīti var. Un Spire nav vienīgais, kas to dara. Citi, piemēram, ExactEarth un OrbComm, jau ir izveidojušies.

Tomēr ir problēmas, ko Spire cer, ka tā ir piemērota risināšanai. Piemēram: pirāti. Pirmā lieta, ko pirāts darīs, ir AIS izslēgšana. Taču, tā kā Spire satelītiem būs “un tad tas ir šeit un tad tas bija”, jebkurai konkrētam kuģim kompānija zina savu pēdējo atrašanās vietu saprātīgi precīzi. Kāds var nosūtīt šīs koordinātes partnera attēla uzņemšanas satelītam, un tas varēja to pamanīt, iespējams, rīkojoties ar zādzību par TV sūtījumu. Arī AIS signāli dažreiz tiek izkropļoti, jo īpaši pārpildītajos apgabalos, piemēram, Dienvidķīnas jūrā, kur raidījumi traucē viens otram. Kuģa identifikācija var iznākt kā “SS FUNXX12AA! ~”, Vai kuģis varētu teikt: „Es esmu tuvu Austrālijai, labi tagad nedaudz tālāk no Austrālijas, bet tagad Arktikā.”

"Tas nav teleportējis," saka Allain. (Vai arī tā?) Mašīnmācības algoritmi varētu palīdzēt sakārtot šos kodētos ziņojumus.

Spire operācijas gaisa kuģu izsekošanas daļa būtībā ir AIS sistēmas kopija, bet šī programma vēl aizvien palielinās, pirmie satelīti ir uzsākti 2018. gada beigās. Tomēr Allain pārslēdzas uz zemes, kas ģipta ar plaknēm – zaļas un sarkanas un dzeltenas un oranžas ikonas, kas izskatās kā lidojošas kritumu lapas. Noklikšķiniet uz vienas, un tā informē jūs par to, kas tā ir un kādus nolūkus tā plāno.

Un ieinteresētās personas var apvienot savus datus ar Spire's – tāpat kā kalnrūpniecības uzņēmums, kas vēlas zināt, kad, laika apstākļi ir saprātīgi, lai izvilktu savus darbiniekus no zemes, precīzāk un paredzamāk nekā pašreizējā metode: uzmanība, kas saka: mākoņi izskatās tumši. ”Vai arī kā (neatklāta) virsskaņas reaktīvo dzinēju veidotājs, kas ir ieinteresēts prognozēt, kad un kur mākoņi varētu absorbēt tās skaņas bumus, lai tas varētu lidot ātrāk nekā apdzīvotās vietās.

Par šiem centieniem Spire ir iegādājies aptuveni 140 miljonus ASV dolāru investīciju, kā arī mazākos valdības līgumus. Pirmā lielā dolāra saņēmējs konkrētajā sektorā sniedz monopolistiskas priekšrocības. "Lielākā daļa [venture capitalists]ja viņi iegulda konkrētā vertikālā stāvoklī, viņi nekad netiktu ieguldīti citā uzņēmumā, ”saka Sumanta Pal, konsultantu firmas Northern Sky Research analītiķis. „Viņi nekad nebūtu ieguldījuši konkurentu.”

Bet kam daudz tiek dota, ir nepieciešams daudz. Un tādiem uzņēmumiem kā Spire un Planet, kas ir iegādājušies aptuveni 183 miljonus ASV dolāru, ir daudz ko parādīt. Planēta ņem skaistas bildes, kas runā daudz brīvāk par sevi. Bet, ja jums ir dīvaini dati, kas nav attēli, saruna var būt stingrāka. „Vienmēr šķiet, ka ir vairāk šķēršļu un šķēršļu, un ilgāks laiks, lai pārliecinātu klientus, ka jūsu datiem ir vērtība,” saka Dallas Kasaboski no Ziemeļu debesīm.

„Pārdošana vienmēr ir grūti,” atzīst Allain.

Bet, vismaz saskaņā ar Ziemeļu debesu satelītu bāzes novērošanas ziņojuma jaunāko izdevumu, satelītnozares tirgus, kas nav attēlots, līdz 2027. gadam varētu pāriet uz gandrīz 255 miljoniem ASV dolāru. Liela daļa (daudz vairāk nekā šodien), iespējams, būs no analīze un interpretācija, nevis neapstrādāti dati, pāreja, kas patlaban notiek tradicionālajā satelītattēlu sektorā. Tomēr šie analītiķi prognozē, ka tirgus būs tikai 4 procenti no Zemes novērošanas ieņēmumiem astoņus gadus pēc šī brīža. Un, tā kā šie gadi ir pagājuši, visdažādākie pasaules mēroga uzņēmumi, visticamāk, apvienosies, pērk viens otru, iegādāsies, pārdos paši vai vienkārši mirs. Šāda veida konsolidācija jau ir sākusies, un, iespējams, vēl nāk. „Mēs šeit gribam teikt:“ Ne visi no viņiem lidos, ”saka Kasaboski.

Bet Spire darbinieki ir optimistiski, pat ja viņiem ir biežāk jāizskaidro radio izsaukšana, nekā viņi vēlas. Konferenču telpas stūrī atrodas uz kompānijas mazā mēteļa modelis, kas atrodas ārpus tās ķermeņa. Astoņi no uzņēmuma satelītiem, kurus tikko uzsāka no Krievijas, 2018. gada 27. decembrī.

Tomēr tas ir vecs cepure. Tā kā uzņēmums ir bijis daudz, viņš šobrīd novēro tos ar atdzist. „Mums nav starta partiju,” saka Allain. Sakarā ar neizbēgamiem un dažreiz gariem kavējumiem, mums ir jāiegādājas nekļūstams ēdiens.

Neviens negrib svētkus, kas pildīti ar Vīnes desām un konservētiem zirņiem. Tā ir gaisotne – “Puse, piemēram, tā ir apokalipse”, kā to norāda Allain, ka birojam nav nepieciešams.


Vairāk no CES 2019

Vai kāds ir tur? Jauns SETI rīks seko ārvalstnieku meklējumiem


Vai kāds ir tur? Jauns SETI rīks seko ārvalstnieku meklējumiem

Allen teleskops array, ko izmanto SETI institūts (meklēt ārzemju inteliģenci), lai meklētu signālus no inteliģentiem ārvalstniekiem.

Kredīts: SETI institūts

Ar pētījumiem par ārpuszemes dzīvi, kas turpinās visā pasaulē, atzīts pētnieks no Ārzemju inteliģences institūta (SETI) institūta uzsāka jaunu instrumentu, lai palīdzētu pētniekiem sekot līdzi rezultātiem.

Jill Tarter, institūta līdzdibinātājs, kurš iedvesmoja izdomāto raksturu Ellie Arroway Carl Sagan romānā "Contact" (kas vēlāk kļuva par 1997.gada filmu), vadīja jaunizveidoto tīmekļa rīku Technosearch. Šī datu bāze ietver visus publicētos SETI meklējumus no 1960. gada līdz mūsdienām. Jūs varat apskatīt datubāzi tiešsaistē vietnē https://technosearch.seti.org/.

9. janvāra paziņojums par datu bāzi, SETI pārstāvji teica, ka viņi cer, ka visa SETI kopiena strādās kopā, lai Technosearch būtu precīza un aktuāla. Šis rīks ir domāts, lai risinātu nepārtraukto nepieciešamību sabiedrībā resursam, kas pārstāv simtiem meklēšanu debesīs. [13 Ways to Search for Intelligent Aliens]

"Es sāku saglabāt šo meklēšanas arhīvu, kad es biju absolvents," paziņojumā Tarter teica. "Daži no oriģinālajiem dokumentiem tika prezentēti konferencēs vai parādīti neskaidros žurnālos, kas jaunajiem dalībniekiem ir grūti piekļūt SETI laukam. tā ir aktuāla. "

Technosearch tika izstrādāts sadarbībā ar Research Experience for Undergraduates (REU) prakses speciālistiem, kuri strādāja pie Jason Wright – eksplaneta un zvaigžņu pētnieks Penn State University. Viens no šiem bijušajiem REU studentiem, Andrew Garcia, sacīja, ka jaunajam instrumentam būs liela nozīme SETI.

"Esmu pārliecināts, ka Technosearch kļūs par svarīgu instrumentu astronomiem un amatieriem, kuri vēlas izpētīt kosmosu citu tehnoloģiju civilizāciju norādēm," paziņojumā norādīja Garsija. "Mēs nevaram zināt, kur rīt meklēt pierādījumus, ja mēs nezinām, kur mēs jau esam skatījušies."

Technosearch tika publicēts 9. janvārī Amerikas Astronomijas biedrības 223. sanāksmē plakātu sesijas laikā.

Sekojiet mums Twitter @Spacedotcom un Facebook. Oriģināls raksts par Space.com.

No vulkāniem uz Marsa līdz Scarps uz dzīvsudraba – kā Vietas citās pasaulēs saņem viņu vārdus


Šis raksts sākotnēji tika publicēts sarunā The Conversation. Publikācija sniedza rakstu Space.com Expert Voices: Op-Ed & Insights.

Jaunā Horizona kosmosa kuģis, kas 2015.gadā lidoja gar Plutonu, veiksmīgi pabeidza "Ultima Thule", objekta Kuipera jostā, kas atrodas ārpus Neptūna, 2019. gada 1. janvārī. Nosaukums Ultima Thule, kas nozīmē attālinātu nezināmu vietu, ir bet tas pašlaik ir tikai segvārds, līdz tiek oficiāli nosaukts. Starptautisko astronomijas savienība (IAU), kas 2019. gadā svin savu simtgadi, beidzot piešķirs oficiālos ķermeņa nosaukumus un tās virsmas iezīmes (tas varētu aizņemt vairākus gadus).

IAU sasniegumi pirmajās desmitgadēs ietver pretrunīgo vārdu kopumu atrisināšanu, ko konkurējošie astronomi iepriekšējos gadsimtos sniedza Mēness un Marsa iezīmēm. Nomenklatūras darba grupas uzdevums būtu bijis lielā mērā beidzies, ja kosmosa laikmets netiktu atvēlēts – ļaujot kosmosa zondēm nosūtīt atpakaļ attēlus, kas atklāj iespaidīgas ainavas detaļas planētām un to pavadoņiem.

Mēneša karte Michael van Langren (1655).

Mēneša karte Michael van Langren (1655).

Kredīts: Public Domain / Wikipedia

Planētu zinātnieki bez grūtībām atrastu dzīvi, kas būtu vismaz lielāka vai svarīgākā ķermeņa iezīme. Ja nebūtu vārdu, vienīgais veids, kā pārliecināties, ka citi izmeklētāji varētu atrast to pašu funkciju, būtu to numurēšana vai kartes koordinātu norādīšana. Jebkurš variants būtu apgrūtinošs un neizdevīgs.

Balstoties uz dažiem jau iesakņojušiem Mēness un Marsa vārdiem, IAU noteica rīkojumu, nosakot tēmas katras ķermeņa pazīmju nosaukumiem. Piemēram, lielie krāteri uz Marsa ir nosaukti pēc mirušajiem zinātniekiem un rakstniekiem, kas saistīti ar Marsu (tur ir Asimovs un Da Vinči), un krāteri, kas ir mazāki par 60 km, sauc par pilsētām un ciemiem uz Zemes (tur ir Bordo un Cadiz).

Neatkarīgi no krāteriem vairums vārdu ir divās daļās ar latīņu valodas "deskriptora terminu", kas apzīmēts ar nosaukumu veids iezīme, kas ir nosaukta. Uz Marsa atrodas blakus esošās ielejas, ko sauc par Ares Vallis, Tiu Vallis un Simud Vallis, kur deskriptora termins "Vallis" ir ielejas latīņu valoda. Pirms tā ir vārds "Mars" citā valodā – šajos piemēros attiecīgi grieķu, vecās angļu / ģermāņu un sumēru valodas. Starp citiem deskriptora terminiem ir Chasma (dziļa, iegarena depresija), Mons (kalns), Planitia (zems gulēšanas līdzenums) un Planum (augstais līdzenums vai plato).

Apraksta termini ir izvēlēti, lai izvairītos no tā, ka mēs zinām, kā veidojas kāda konkrēta funkcija. Piemēram, dzīvsudrabā ir daudz skarpu, kas pašlaik tiek interpretēti kā vilces defekti (ja viens planētas virsmas reģions ir nospiests virs cita). Tomēr neitrāls deskriptora termins – šajā gadījumā Rupes (Latīņu valoda par scarp) – tiek izmantota tā, lai viņi nebūtu pārdēvēti, ja mēs saprastu, ka mēs tos būtu nepareizi interpretējuši. Tāpat nevienam no milzīgajiem kalniem uz Marsa, kas gandrīz noteikti ir vulkāni, ir sava vulkāna forma.

Lielākais vulkāns uz Marsa, Olympus Mons, sakrīt ar īslaicīgu spilgtu plankumu, ko dažkārt var atklāt ar teleskopiem. Lai gan sākotnēji 19. gadsimta novērotājs to dēvēja par Nix Olympica (tas nozīmē "Olympus sniega"), kosmosa zondes Giovanni Schiaparelli ir pierādījušas, ka pagaidu spilgtums nav sniega, bet mākoņi, kas dažkārt pulcējas ap samitu. IAU nolēma saglabāt Olympus nosaukuma daļu, ko kvalificēja atbilstošāks deskriptors Mons (kalns latīņu valodā).

Apstiprinātie vārdi Marsa globālajā topogrāfiskajā kartē.

Apstiprinātie vārdi Marsa globālajā topogrāfiskajā kartē.

Kredīts: USGS

Mēness laikā IAU saglabāja Mare (Latīņu valoda jūrā) kā tumšiem plankumiem paredzētais deskriptora termins, lai gan ir skaidrs, ka tie nekad nav bijuši piepildīti ar ūdeni, kā tas reiz bija domāts. Tomēr Michael van Langren Mare Langrenianum, kuru viņš nemanāmi nosauca par savu 1655. gada karti, tagad ir Mare Fecunditatis.

IAU ir pareizi jūtama, lai panāktu kultūras un dzimumu līdzsvaru. Mēness krāteru nosaukumi, kurus IAU mantojis, piemin slavenos pagātnes zinātniekus, kas vēsturisku iemeslu dēļ pārsvarā ir vīrieši un rietumi. Daļējas kompensācijas gadījumā IAU nolēma, ka visas Venus iezīmes, kuru virsma praktiski nav zināma globālā mākoņa seguma dēļ, līdz mēs saņēmām radara kosmosa kuģi orbītā, tiks nosauktas par sievietēm (mirušiem vai mītiskiem). Piemēram, ir Nightingale Corona, liela ovāla forma, nosaukta Florence Nightingale. Vienīgie izņēmumi, kas nav sievietes, ir trīs iezīmes, kas jau bija nosauktas pēc Zemes radara atklāšanas.

Pirms pirmajiem detalizētajiem Jupitera pavadoņu attēliem, ko Voyager-1 veica 1979. gadā, IAU plānoja izmantot vārdus no tautu mītiem, kas atrodas Zemes ekvivalentā zonā Mēness Io. Tas izmantotu mītiskus vārdus no Eiropas mērenās zonas Eiropā, vārdus no tuvējās austrumu mitoloģijas Ganimedei un vārdus no tālu ziemeļu kultūrām Callisto.

Io daļas karte ar nosaukumiem.

Io daļas karte ar nosaukumiem.

Kredīts: USGS

Viņi iestrēga pēdējos trīs, un tāpēc Eiropai ir Annwn Regio (reģions, kas nosaukts pēc velsiešu "Otherworld"), un Ganimede un Callisto ir krāteri, kuru nosaukums ir Anubis (Ēģiptes džakkalns) un Valhalla (Norvēģijas karavīru svētki).

Tomēr, tā kā Io tika atklāts, ka notiek nepārtrauktas vulkāna izvirdumi, sākotnējā nosaukuma tēma tika uzskatīta par nepiemērotu un aizstāta ar uguns, saules, pērkona / zibens un vulkānu dievību nosaukumiem no visas pasaules kultūrām. Piemēram, nosaukumi Ah Peku, Camaxtli, Emakong, Maui, Shamshu, Tawhaki un Tien Mu (kas notiek iepriekš minētajā kartē) nāk no ugunsgrēka, pērkona vai Saules mītiem par Mayans, Aztecs, New Britain, Hawaii, Arabia , Maoris un Ķīna.

IAU ir centusies panākt kultūras līdzsvaru dažām iezīmēm. Piemēram, Rupes par dzīvsudrabu tēma ir "atklāšanas vai zinātniskās ekspedīcijas kuģi". Pēc pasaules vēstures būtības ir rietumu kuģu nosaukumi. Piemēram, mēs atrodam Adventure, Discovery, Endeavor un Resolution – visus četrus kuģus no Captain Cook 18. gadsimta reisiem uz dienvidu okeānu un Klusā okeānu.


Lasiet vairāk: Noslēpumainie sarkanie plankumi uz Mercury saņem vārdus – bet kas tie ir?


Personīgi es esmu apmierināts, ka tie galvenokārt bija zinātniskā atklājuma braucieni, nevis iekarošana vai kolonizācija. Cook pirmais brauciens tika veikts, lai novērotu retu Venēra tranzītu, un viņa otrais reiss sasniedza tālāk uz dienvidiem nekā jebkad agrāk.

Endeavour Rupes, ēnainais kāpums vidū 400 km plats skats uz dzīvsudrabu.

Endeavour Rupes, ēnainais kāpums vidū 400 km plats skats uz dzīvsudrabu.

Kredīts: NASA / JHUAPL / CIW

Tomēr būtu jauki kompensēt līdzsvaru. Saistībā ar Eiropas planētu kartēšanas projektu, viens no maniem doktorantiem, un es ceru iegūt vismaz vienu no Mercury vēl nenosauktajiem Rupes nosaukumiem kanoe, kurā Maoris ieradās Jaunzēlandē.

Galu galā kosmosa izpēte ir visai cilvēcei.

David Rothery, planētu ģeozinātņu profesors, Atvērtā universitāte

Šis raksts tiek atkārtoti publicēts no sarunas ar Creative Commons licenci. Izlasiet sākotnējo rakstu. Sekojiet visiem Expert Voices jautājumiem un debatēm – un kļūstiet par diskusiju daļu – par Facebook, Čivināt un Google +. Izteiktie viedokļi ir autora uzskati un ne vienmēr atspoguļo izdevēja viedokli. Šī raksta versija sākotnēji tika publicēta Space.com.

Dark Matter Hunters meklē Inside Rocks for New Clues


Gandrīz divos duci pazemes laboratoriju, kas izkaisītas pa visu zemi, izmantojot šķidruma tvertnes vai metāla un pusvadītāju blokus, zinātnieki meklē pierādījumus par tumšo vielu. Viņu eksperimenti kļūst arvien sarežģītāki, un meklējumi kļūst precīzāki, taču, neskatoties uz daudz apstrīdēto signālu, kas nāk no laboratorijas Itālijā, neviens nav atradis tiešus pierādījumus par noslēpumaino materiālu, kas, domājams, veido 84 procentus no lietas Visumā.

Jauns pētījums liecina, ka mums vajadzētu izskatīties dziļāk.

Quanta Magazine


autora fotogrāfija

Par

Oriģināls stāsts, kas pārpublicēts ar Quanta Magazine, redakcionāli neatkarīga Simons fonda publikāciju, kura uzdevums ir veicināt sabiedrības izpratni par zinātni, aptverot matemātikas un fizisko un dzīvības zinātņu attīstības tendences un tendences.

Tumšā viela atšķiras no parastā, baryoniskā jautājuma – stuff, kas padara zvaigznes, galaktikas, suņus, cilvēkus un visu pārējo – jo tā neko mijiedarbojas ar kaut ko, izņemot gravitācijas (un varbūt vājo kodolieroču). Mēs to nevaram redzēt, bet fiziķi ir visi, bet noteikti ir, turot galaktikas un to ceļus caur kosmosu.

Daudzus gadu desmitus labvēlīgos pretendentus uz tumšās vielas daļiņām ir bijušas hipotētiskas kautrīgas lietas, ko sauc par vāji mijiedarbīgām masveida daļiņām vai WIMP. Daudzi eksperimenti meklē tos, meklējot pierādījumus tam, ka WIMP ir ieradies un klauvis regulāri. Šajā scenārijā WIMP ar vājo spēku piesaistītu atomu kodolu. Pārsteidzošs kodols tad atgūsies un emitētu kādu enerģijas veidu, piemēram, gaismas zibspuldzi vai skaņas viļņu. Šādu tikko uztveramu parādību atklāšana prasa jutīgus instrumentus, kas parasti tiek apglabāti dziļi zemē. Tas lielākoties ir tāds, ka instrumenti ir pasargāti no pretrunīgiem kosmiskiem stariem, kas var izraisīt arī kodolu atjaunošanos.

Pēc tam, kad tie ir meklējuši šos vājos impulsus jau vairākus gadu desmitus, zinātniekiem ir maz pierādījumu par to. Tagad fiziķu komandai Polijā, Zviedrijā un ASV ir vēl viena ideja. Viņi apgalvo: neredziet germāniju un ksenonu un scintilatorus detektoros, kas apglabāti zem zemes garozas, skatīties uz planētas garozu. Akmens ierakstā, kur tika apglabāti mūsu Saules sistēmas pagātnes stāsti, mēs varam atrast apburto atbaidītu atomu kodolu, WIMP sasaldēto pēdu.

„Mēs vienmēr esam apsteidzoši, lai rastu alternatīvus risinājumus,” teica Katherine Freese, Mičiganas Universitātes teorētiskais fiziķis un ideju arhitekts, kas aizstāv dažus esošos detektorus.

Katherine Freese ir izstrādājusi vairākas idejas tumšās vielas detektoriem. Dažas no viņas idejām ir pārvērstas eksperimentos.

Saskaņā ar Freese un viņas kolēģiem pazemes paleo detektors strādātu līdzīgi pašreizējām tiešās noteikšanas metodēm. Tā vietā, lai izveidotu laboratoriju ar lielu daudzumu šķidruma vai metāla, lai reālā laikā novērotu WIMP atjaunošanos, viņi meklētu WIMP fosilās pēdas, kas satveras atomu kodolos. Atjaunojoties kodoliem, dažās minerālu klasēs viņi atstās bojājumus.
Ja kodols atgriežas ar pietiekamu enerģiju, un, ja atomi, kas ir traucēti, tad tiek apglabāti dziļi zemē (lai pasargātu paraugu no kosmiskiem stariem, kas var dūmot datus), tad atgriešanās trase varētu tikt saglabāta. Ja tā, pētnieki var izrakt klintī, atdalīt laika slāņus un izpētīt senu notikumu, izmantojot sarežģītas nano attēlveidošanas metodes, piemēram, atomu spēka mikroskopiju. Gala rezultāts būtu fosilais ceļš: tumšās vielas līdzeklis, lai atrastu sauropoda pēdas nospiedumu, jo tas aizbēga no plēsoņa.

Tiny Taps

Apmēram piecus gadus atpakaļ Freese sāka pārdomāt jaunas detektoru idejas ar Andrzej Drukier, fiziķis šobrīd Stokholmas Universitātē, kurš sāka savu karjeru, pētot tumšās vielas noteikšanu, pirms tā bija vērsta uz biofiziku. Viena no viņu idejām, ko izstrādāja kopā ar bioloģisko Džordža baznīcu, ietvēra tumšās vielas detektorus, pamatojoties uz DNS un enzīmu reakcijām.

2015. gadā Drukier devās uz Novosibirsku, lai strādātu pie bioloģiskā detektora prototipa, kas atradīsies zem zemes virsmas. Krievijā viņš uzzināja par aukstuma laikā urbtajiem urbumiem, no kuriem daži sasniedz 12 kilometrus. Neviens kosmiskais starojums nevar iekļūt tik tālu. Drukieram bija interese.

Tipiski tumšās vielas detektori ir salīdzinoši lieli un ļoti jutīgi pret pēkšņiem notikumiem. Viņi meklē savus meklējumus vairāku gadu garumā, bet lielākoties viņi meklē reāllaika WIMP krānus. Minerāli, kas ir salīdzinoši mazi un mazāk jutīgi pret WIMP mijiedarbību, varētu būt meklējumi, kas turpinās simtiem miljonu gadu.

"Šie akmens gabali, noņemti no ļoti dziļajiem kodoliem, faktiski ir miljardi gadu veci," sacīja Drukjers. “Jo dziļāk jūs iet, jo vecāks tas ir. Tātad pēkšņi jums nav nepieciešams izveidot detektoru. Jums ir detektors zemē. ”

Zeme rada savas problēmas. Planēta ir pilna ar radioaktīvo urānu, kas ražo neitronus, kad tas samazinās. Šie neitroni var arī apcirpt kodolus apkārt. Freese sacīja, ka komandas sākotnējais papīrs, kas apraksta paleo detektorus, neatbilda urāna sabrukuma radītajam troksnim, bet citu ieinteresēto zinātnieku komentāru pārgriezumi atgriezās un pārskatīja. Komanda pavadīja divus mēnešus, pētot tūkstošiem minerālvielu, lai saprastu, kuras no tām ir izolētas no urāna sabrukšanas. Viņi apgalvo, ka labākie paleo detektori sastāvētu no jūras iztvaikojumiem – būtībā akmens sāls – vai akmeņos, kas satur ļoti maz silīcija dioksīda, ko sauc par ultrabazisko iežu. Turklāt viņi meklē minerālus, kuriem ir daudz ūdeņraža, jo ūdeņradis efektīvi bloķē neitronus, kas nāk no urāna sabrukšanas.

Halīts, vairāk pazīstams kā akmens sāls, ir ultrabazisks klints, ko varētu izmantot kā tumšās vielas detektoru.

Fosilās atgūšanas meklējumi var būt labs veids, kā meklēt zemas masas WIMP, teica Tracy Slatyer, teorētiskais fiziķis Masačūsetsas Tehnoloģijas institūtā, kurš nebija iesaistīts pētījumā.

„Jūs meklējat kodolu, kas lēkā, šķiet, nav iemesla, bet tai ir jāpārlēkt ar noteiktu summu, lai jūs to redzētu. Ja es bingu Ping-Pong bumbu no boulinga bumbas, mēs neredzēsim boulinga bumbu ļoti daudz – vai jūs labāk varētu atklāt diezgan nelielas izmaiņas boulinga bumbas kustībā, ”viņa teica . "Tas ir jauns veids, kā to izdarīt."

Visgrūtākais eksperiments

Iesaistītie lauka darbi nebūtu viegli. Pētniecībai būtu jānotiek dziļi pazemē, kur galvenie paraugi būtu pasargāti no kosmiskā un saules starojuma. Un, lai atrisinātu kodolu nudzēšanas pierādījumus, būs nepieciešama modernākā nano attēlveidošana.
Pat ja WIMP atstāj ievērojamu rētu, galvenās rūpes par paleo detektoriem būs nodrošināt, ka fosilie ceļi patiešām nāk no tumšās vielas daļiņām. Pētniekiem būs jāpavada daudz laika, lai pārliecinātos, ka atgriešanās nav neitronu, neitrīnu no saules, vai kaut kas cits darbs, viņa teica.

„Viņi dara labu gadījumu, ka jūs varat doties diezgan dziļi, lai pasargātu no kosmiskiem stariem,” viņa teica, „bet tā nav kontrolēta sistēma. Tā nav laboratorija. Šo akmens noguldījumu vēsture nav labi zināma. Pat ja jūs prasītu no tā signālu, jums būtu jādara daudz vairāk, lai būtu patiesi pārliecināts, ka jūs neredzat kādu fonu. ”

Drukjers un Freese gan teica, ka paleo-detektoru stiprums var būt skaitļos. Akmens sastāvā ir daudz minerālu, katrs ar atomu kodoliem, kas dažādos veidos atgūsies no vājā WIMP. Tāpēc dažādi elementi kalpotu kā atšķirīgi detektori, kas visi ietīti vienā galvenajā paraugā. Tas ļautu eksperimentālistiem apskatīt dažāda veida atkārtojumus, apstiprinot to pierādījumus un ļaujot viņiem izdarīt secinājumus par WIMP masu, teica Freese. Nākotnē, paleo-detektors varētu pat nodrošināt WIMP ierakstu laikā, tāpat kā fosilais ieraksts ļauj paleontologiem rekonstruēt dzīves vēsturi uz Zemes.

Lai Slatyeram, garais ieraksts varētu piedāvāt unikālu Piena ceļa tumšo vielu halo, neredzamā materiāla mākoņu, ko Zeme peld cauri, saules sistēma padara 250 miljonu gadu orbītu ap galaktikas centru. Izpratne par to, kā Piena ceļa tumšā viela tiek izplatīta, varētu sniegt ieskatu tās fiziskajā uzvedībā. Tas pat varētu pierādīt, vai tumšā viela mijiedarbojas ar sevi tādā veidā, kas pārsniedz gravitāciju.

„Šī ir vieta, kur teorija un modelēšana joprojām ir ļoti aktīva,” viņa teica.

Tomēr tas joprojām ir tālu no realitātes. Freese un Drukier saka, ka principa paleo-detektoram vispirms ir jāpierāda, ka tā var atrast atpazīšanas dziesmas, ko atstāj zināmas daļiņas, piemēram, saules neitrīnie. Tad viņiem jāpierāda, ka viņi var izolēt WIMP takas no šīm parastajām atvilktnēm.

"Tā ir būtiska perspektīvas maiņa," teica Drukier. „Vai mēs atradīsim tumšu vielu? Es to pavadīju 35 gadus. Tas, iespējams, ir visgrūtākais eksperiments pasaulē, tāpēc mēs, iespējams, nebūsim laimīgi. Bet tas ir foršs. ”

Oriģināls stāsts, kas pārpublicēts ar Quanta Magazine, redakcionāli neatkarīga Simons fonda publikāciju, kura uzdevums ir veicināt sabiedrības izpratni par zinātni, aptverot matemātikas un fizisko un dzīvības zinātņu attīstības tendences un tendences.


Lielāki WIRED stāsti

Kāpēc fiziķi meda Strangest no Ghost Particles


Katru otro reizi katru dienu, kad triljoni subatomisko daļiņu, jums ir bombardēti triljoni, kas iztecē no kosmosa dziļumiem. Viņi caur jums caurpūst ar kosmiskās viesuļvētras spēku, strādājot gandrīz ar gaismas ātrumu. Viņi nāk no visas debesīm visu diennakti. Viņi iekļūst Zemes magnētiskajā laukā un mūsu aizsargājošajā atmosfērā, piemēram, tik daudz sviesta.

Un tomēr mati uz galvas virsmas nav pat sasmalcināti.

Kas notiek?

Šīs mazās mazās lodes sauc par neitrīniem, ko 1934. gadā radīja izcils fiziķis Enrico Fermi. Vārds ir neskaidri itāļu valoda "maz neitrālam", un to esamība bija hipotētiska, lai izskaidrotu ļoti ziņkārīgu kodolreakciju. [The Biggest Unsolved Mysteries in Physics]

Dažreiz elementi jūtas mazliet … nestabili. Un, ja viņi paliek vieni pārāk ilgi, tie izzūd un pārvēršas par kaut ko citu, kaut ko nedaudz vieglāku par periodisko tabulu. Turklāt mazliet elektronu iznākt. Taču 20. gadsimta 20. gados rūpīgi un detalizēti novēroja tos bojāejas trūkumus. Kopējā enerģija procesa sākumā bija mazliet mazāka par izejošo enerģiju. Matemātika nepievienojās. Nepāra.

Tātad, daži fiziķi no visa auduma izdomāja pavisam jaunu daļiņu. Kaut kas, lai izņemtu trūkstošo enerģiju. Kaut kas mazs, kaut kas viegls, kaut kas bez maksas. Kaut kas varētu nepamanīt caur detektoriem.

Nedaudz, neitrāls. Neitrīns.

Pagāja vēl pāris gadu desmiti, lai apstiprinātu savu eksistenci – tas ir tik slidens un viltīgs, kā arī kluss. Bet 1956. gadā neitroni pievienojās augošajai pazīstamo, mērīto, apstiprināto daļiņu ģimenei.

Un tad lietas bija dīvainas.

Problēmas sāka gatavot ar muona atklāšanu, kas nejauši notika aptuveni tajā pašā laikā, kad neitrīno ideja sāka augt: 1930. gados. Muons ir gandrīz tieši tāds pats kā elektrons. Tāda pati maksa. Tāda pati spin. Bet tas ir atšķirīgs vienā izšķirošā veidā: tas ir smagāks, vairāk nekā 200 reižu masīvāks nekā viņa brālis, elektrons.

Muons piedalās savās konkrētajās reakcijās, bet ne ilgst ilgi. Pateicoties iespaidīgajam daudzumam, viņi ir ļoti nestabili un ātri izzūd mazāku bitu dušās ("ātri" šeit nozīmē mikrosekundes vai divas).

Tas viss ir labi un labi, tad kāpēc muoni izpaužas neitrīno stāstā?

Fiziķi pamanīja, ka reakcijas, kas liecina par neitrīno eksistenci, vienmēr ir bijušas ar elektronu un nekad nav muons. Citās reakcijās muoni iznāk, nevis elektroni. Lai izskaidrotu šos secinājumus, viņi argumentēja, ka neitrīniem vienmēr ir sakrājies ar elektroniem šajās sabrukšanas reakcijās (un ne kādā citā neitrīnā), bet elektronam, muonam ir jāapvienojas ar vēl neatrastu neitrīno tipu. elektronu draudzīgs neitrīns nevarētu izskaidrot muona notikumu novērojumus. [Wacky Physics: The Coolest Little Particles in Nature]

Un tā turpinājās medības. Un tālāk. Un tālāk. Tas bija tikai 1962. gadā, kad fiziķiem beidzot tika piešķirta atslēga uz otrā veida neitrīno. Sākotnēji tas tika dēvēts par "neitreto", bet ar saprātīgāku muon-neitrīno izsaukuma shēmu dominēja vairāk racionālu galvu, jo tā vienmēr saista reakciju ar muonu.

Labi, tāpēc divi apstiprināti neitrīnie. Vai dabai mums ir daudz vairāk? 1975. gadā Stanfordas lineāro paātrinātāju centra pētnieki drosmīgi pārspēja monotonu datu kalnus, lai atklātu vēl smagāku māsu esamību izveicīgajam elektronam un dūšainajam muonam: šūpuļzirgs, pulkstenis pie pātagas 3500 reizes lielāks par elektronu. . Tā ir liela daļiņa!

Tātad uzreiz jautājums kļuva: ja tur ir trīs daļiņu ģimene, elektronu, muonu un tau… vai varētu būt trešais neitrīns, lai savienotos ar šo jaunatklāto radību?

Varbūt, varbūt nē. Varbūt ir tikai divi neitrīnie. Varbūt ir četri. Varbūt 17. Daba nav precīzi izpildījusi mūsu cerības, tāpēc nav iemesla sākt tagad.

Daudzu milzīgu detaļu izlaišana vairāku gadu desmitu laikā, fiziķi sevi pārliecināja, izmantojot dažādus eksperimentus un novērojumus, ka trešajam neitrīnam vajadzētu pastāvēt. Bet tikai tūkstošgades malā, 2000.gadā, īpaši izstrādāts eksperiments Fermilabā (saukts humoristi par DONUT eksperimentu, tiešam NU Tau novērojumam, un nē, es to nedara) pietiekami apstiprināti novērojumi, lai pamatoti pieprasītu atklāšanu.

Tātad, kāpēc mēs tik daudz rūpējamies par neitrīniem? Kāpēc mēs esam pakaļdzinuši viņus vairāk nekā 70 gadus, sākot no Otrā pasaules kara uz mūsdienu laikmetu? Kādēļ zinātnieku paaudzēm tik mazo šo neitrālo?

Iemesls tam ir tas, ka neitrīnus turpina dzīvot ārpus mūsu cerībām. Ilgu laiku mēs neesam pārliecināti, ka tie pastāvēja. Ilgu laiku mēs bijām pārliecināti, ka viņi bija pilnīgi bez masīvi, līdz eksperimenti kaitinoši atklāja, ka viņiem ir masa. Tieši "cik daudz" joprojām ir mūsdienu problēma. Un neitrīniem ir šis kaitinošs ieradums mainīt raksturu, ceļojot. Tieši tā, kā neitrīns ceļo lidojumā, tas var pārslēgt maskas starp trim garšvielām.

Iespējams, ka tur vēl varētu būt vēl viens neitrīns, kas nepiedalās nekādās parastajās mijiedarbībās – kaut kas pazīstams kā sterils neitrīns, ko fiziķi izjūt.

Citiem vārdiem sakot, neitrīnus pastāvīgi izaicina visu, ko mēs zinām par fiziku. Un, ja ir viena lieta, kas nepieciešama gan pagātnē, gan nākotnē, tas ir labs izaicinājums.

Paul M. Sutter ir astrofizika Ohaio štata universitāte, saimnieks Uzdodiet Spaceman un Kosmosa radio, un autors Jūsu vieta Visumā.

Sākotnēji publicēts Live Zinātne.

Kosmosa padomes padomdevēja grupa, lai izpētītu cilvēka kosmosa izpētes nozīmi


Kosmosa padomes padomdevēja grupa, lai izpētītu cilvēka kosmosa izpētes nozīmi

Harrison Schmitt (pa kreisi) un David Thompson apsprieda Nacionālās kosmosa padomes Lietotāju padomdevēju grupas darbu 9. septembra sesijā Amerikas Astronomijas biedrības 233. sanāksmē Sietlā.

Kredīts: Jeff Foust / SpaceNews

SEATTLE – Nacionālās kosmosa padomes padomdevēja grupa meklē veidus, kā NASA cilvēku izpētes plāni var arī atbalstīt kosmosa zinātni, vienlaikus atzīstot zinātniskās kopienas pārstāvības trūkumu grupā.

Divi Nacionālās kosmosa padomes Lietotāju padomdevēju grupas (UAG) locekļi tikās ar Amerikas Astronomijas biedrības 233. sanāksmes dalībniekiem, kas notika 9. janvārī.

Pagājušajā gadā kā "ideju laboratorija" izveidota UAG, kas atbalsta Nacionālo kosmosa padomi, strādā pie dažādām tēmām, tostarp izvērtējot iespējamo sinerģiju starp cilvēka kosmosa izpēti un kosmosa zinātni.

"Mēs esam aicināti palīdzēt Kosmosa padomei saprast un izpētīt saikni starp kosmosa zinātni dažādās disciplīnās – astrofizikā, heliofizikā, planētas zinātnē un Zemes zinātnē – ar cilvēku izpēti gaidāmajā atgriešanās mēness laikmetā," sacīja Dāvids Thompson, Orbital ATK dibinātājs un bijušais izpilddirektors.

Tas ietver iespējamos Gateway pieteikumus, ko NASA plāno attīstīt cislunāros. Aģentūra jau ir aplūkojusi Gateway potenciālos zinātniskos pielietojumus, tostarp 2018. gada februārī organizējot konferenci par šo tēmu. Kosmosa studiju padome arī šogad plāno rīkot semināru par cilvēka kosmosa izpētes lomu, atbalstot zinātni.

Thompson teica, ka padome ir lūgusi UAG "palīdzēt viņiem nākt klajā ar labākajām idejām un vislabāko izpratni par jomām, kurās jaunās zinātniskās misijas visās kosmosa nozarēs var aktivizēt vai uzlabot ar Mēness vārteju."

Viena šāda konference, kas attiecas uz šo konferenci, izmanto Gateway, lai palīdzētu nākotnes teleskopu montāžā un apkalpošanā. "Viena no lietām, ko mēs no jums gribam saprast," viņš teica konferencē astronomiem, "tas ir labākais domājums par šādu sistēmu zinātnisko vēlamību un to, kā mēs varam palīdzēt sazināties ar NASA par to, kādas ir dizaina iezīmes. Gateway iebūvēts, lai padarītu telpu montāžu un šo sistēmu apkalpošanu visvieglāk. "

Viņš piebilda, ka šie teleskopi, visticamāk, nedarbosies tādā pašā orbītā kā Gateway, bet gan pie Zemes saules L-2 Lagrange punkta, tāpat kā gaidāmā Džeimsa Webb kosmosa teleskops. Viņš atzīmēja, ka šī atrašanās vieta ir "tieši ap stūri" no enerģijas vārda, tāpēc relatīvi viegli bija pārvietot observatorijas starp L-2 un Gateway.

"Varētu iedomāties, desmit gadus vai divus no šī brīža, simbiotiska saikne starp Gateway un ļoti liela diametra teleskopiem, kas ir tikpat produktīvs kā tas, kas mums bija ar Habla teleskopu," viņš teica, ko gandrīz divus gadu desmitus apkalpo kosmosa kuģis.

Stundas ilgajā sanāksmē astronomi lūdza Thompson un Harrison Schmitt, Apollo 17 astronautu, kurš bija pārējais UAG biedrs, jautājumus par tematiem, sākot ar spektra pārvaldību un tās ietekmi uz radio astronomiju līdz orbitālajiem atkritumiem.

Daži arī parādīja, ka zinātnieku aprindām trūkst pārstāvības UAG, kurā dominē kosmosa uzņēmumu vadītāji, bijušie astronauti un rūpniecības grupu vadītāji. "Ir ārkārtīgi svarīgi, lai lietotāju komitejā būtu vairāk zinātnisku zināšanu," atzīmēja viens dalībnieks.

Thompson atzina, ka tas bija jautājums. "Es domāju, ka vairāki pašreizējie grupas locekļi ir izteikuši šo ierosinājumu," viņš teica. "Es domāju, ka mēs varētu paveikt labāku darbu, pārstāvot visus lielākos kosmosa lietotājus, ja mums būtu pāris praktizējošu zinātnieku."

Schmitt atkārtoja bažas, ko viņš pauda pēdējā UAG sanāksmē novembrī, ka NASA pārāk lēni virzījās uz izpētes plāniem. "Es domāju, ka vislielākais risks ir tas, ka lietas nepāriet pietiekami ātri, lai politiskā sistēma turpinātu savu atbalstu," viņš teica. Viņš teica, ka UAG bija bažas par "steidzamības sajūtu, lai virzītos uz priekšu", lai saglabātu sabiedrības un politisko atbalstu.

Viņš arī izvirzīja izredzes konkurēt ar citām valstīm kosmosa izpētē. "Es domāju, ka laiks atklās, vai pilnvaras, kas ir jāatzīst, ir konkurence. Ir noteikti," viņš apgalvoja. "Mēs redzēsim, vai Kongress un administrācija atzīst, ka pastāv konkurence."

"Pašreizējā valdības iniciatīva atgriezt ASV cislunāras telpas un mēness ir trešais mēģinājums kopš Apollo," teica Thompson, atsaucoties uz agrāko kosmosa izpētes iniciatīvu un Vision for Space Exploration. "Neņemot vērā šo, mēs esam 0 – 2. Tātad, cerams, šoreiz mēs saņemsim hit, un es domāju, ka ir iemesli uzskatīt, ka mēs to darīsim."

Šo stāstu sniedza SpaceNews, kas veltīta visiem kosmosa nozares aspektiem.

Flying Tesla? Protams! Mēs aprēķinām jaudas pieprasījumus


Elons Musks nebaidās spēlēt čivināt. Pēdējā čivinātā Musks ierosināja, ka Tesla nākotne izskatās kā lidojošais automobilis Atpakaļ uz nākotni.

Ha ha. Smieklīgi. Bet vai tas tiešām varētu darboties? Kas būtu vajadzīgs, lai lidotu Teslu, kas no braukšanas uz lidošanas režīmu pārvērš ar vilcienu, kas nāk no riteņiem? Laiks dažām fizikām.

Es domāju par pāris iespējām, kā iegūt lidojumu Telsa no zemes. Pirmā metode būtu raķešu piedziņa. Tas, šķiet, ir tas, ko Elons vēlas izmantot (dabiska izvēle sakarā ar savienojumu ar SpaceX). Faktiski, šķiet, ka viņš pat nav jokot.

Es neesmu raķešu eksperts, bet šķiet, ka jums būtu jāturpina uzpildīt raķetes. Tas būtu jauks triks, bet ne ikdienas lietošanai.

Tomēr ir vēl viens veids, kā padarīt automašīnu lidojošu – kāda veida gaisa spriegotājs. Nav svarīgi, vai izmantojat kāda veida reaktīvo dzinēju vai rotoru, fizika lielākoties ir vienāda. Lai lidotu, lidojošais automobilis aizvedīs gaisu no automašīnas virsmas un "mest" to uz leju. Tā kā gaisam ir masa, šīs gaisa ātruma maiņa nozīmētu, ka tai ir pārmaiņas impulsā (kur impulss ir masas un ātruma produkts). Saskaņā ar impulsa principu, šī impulsa maiņa prasa spēku, un tieši šis spēks neitralizē gravitācijas spēku, lai padarītu automašīnu lidojošu.

Protams, jūs nevarat brīvi pārvietoties. Lai gaisu izvilktu, lai ražotu liftu, nepieciešama enerģija. Lai lidotu, jums ir jāturpina izmantot enerģiju katru sekundi. Enerģija nonāk gaisa kinētiskajā enerģijā, kas ir atkarīga no gaisa masas un ātruma. Tā kā automašīna turpina izmest gaisu, mēs patiešām vēlētos apskatīt jaudu (vatos), kas nepieciešama, lai lidotu.

Lūk, kur rotoru izmērs tiek parādīts. Ja jums ir patiešām lieli rotori, jūs varat "izmest" gaisu. Tas nozīmē, ka gaisa masa ir patiešām augsta, tāpēc jums nav jāstumj tā ar tādu lielu ātrumu, lai iegūtu pietiekami lielu spēku, lai paceltu. Otrs variants ir nodrošināt mazākus rotorus ar zemāku masas gaisu, bet virzoties uz leju daudz ātrāk. Bet ātrākam gaisam ir sekas. Izrādās, ka jauda, ​​kas nepieciešama, lai paātrinātu gaisu, ir atkarīga no gaisa ātruma, kas palielināts līdz trešajai jaudai. Tāpēc cilvēkam darbināmam helikopteram (jā, tas ir reāls) ir šādi milzu rotori.

Galu galā, spēju lidot var izteikt kā šādu formulu (balstoties uz pamatprincipiem).

Lai būtu skaidrs, ρ simbols attēlo gaisa blīvumu (aptuveni 1,2 kilogrami uz kubikmetru) un A ir rotoru (vai sprauslu vai jebkura) kopējais šķērsgriezuma laukums. Es domāju, ka mēs esam gatavi novērtēt spēku, kas vajadzīgs, lai šī lidmašīna atrodas Teslā. Varbūt mums vispirms vajadzētu tuvināt dažas vērtības. Ja jums nepatīk manas aplēses, jūs saņemsiet iespēju izveidot savu zemāk.

  • Automobiļa masa = 1800 kg (pamatojoties uz 3. modeli).
  • Rotora laukums = 4 * π * (0.254)2 = 0,81 kvadrātmetri (pamatojoties uz 20 collu loka diametru).

Tiešām, tās ir tikai divas aplēses. Tagad aprēķināšanai. Pirmā lieta, kas man jādara, ir izmantot automašīnas masu un rotora izmēru, lai aprēķinātu gaisa ātrumu, kas nāk no riepas. Pēc tam varu izmantot gaisa ātrumu, lai aprēķinātu jaudu.

Tā kā pythons rada awesome kalkulatoru, es to darīšu ar kodu (un tad jūs varat mainīt stuff vērtības). Vienkārši noklikšķiniet uz "spēlēt", lai palaistu kodu un "zīmuli", lai to rediģētu.

Vienkārši, lai būtu skaidrs, tas ir 1,7 megavati, kas ir nedaudz mazāks par 1,21 jigatu (jā, tas ir patiešām gigavati), kas nepieciešams, lai automašīna dotos atpakaļ laikā.

Tātad, ja automašīna izmanto šo daudz spēku, lai lidotu, tad cik ilgi tas varētu palikt pie zemes? Saskaņā ar Wikipedia, lielākais 3. modeļa akumulators ir 75 kWh (kilovatstundas). Varbūt tas būtu labāk rakstīt to kā 0,075 megavatstundas. Tātad, ja svārstības aizņem 1,7 MW, tas varētu lidot uz 0,044 stundām vai 2,64 minūtēm. Tas nav ļoti garš. Bet varbūt tas ir pietiekami daudz laika, lai ceļotu atpakaļ laikā.


Lielāki WIRED stāsti

Skatiet Mēness tālu pusi pārsteidzošajā panorāmā no Ķīnas Chang'e 4 Lander


Skatiet Mēness tālu pusi pārsteidzošajā panorāmā no Ķīnas Chang'e 4 Lander

Ķīnas Chang'e 4 mēness zeme, kas atrodas mēness malā, šo panorāmas skatu uz apkārtni norādīja Von Karmana krāterī, parādot tuvējo apkārtni Yutu-2. Ķīnas Nacionālā kosmosa aģentūra atklāja attēlu 2019. gada 10. janvārī.

Kredīts: CNSA

Ķīna pagājušajā mēnesī pagatavoja vēsturi ar pirmo veiksmīgo mīkstu nolaišanos mēness malā – un tagad misija ir nosūtījusi atpakaļ neticamu panorāmas skatu uz savu darba vietu.

Misija sastāv no diviem robotiem: Chang'e 4 izkraušanas un Yutu 2 rover. Kopš ierašanās 2. janvārī abas ir izpētījušas Mēness virsmu Von Kármán krāterī, kas ir 115 jūdžu (186 kilometru) objekts. (Jūs varat redzēt augstas izšķirtspējas attēlu no Chang'e 4 mēness panorāmas, izmantojot Ķīnas Nacionālo kosmosa aģentūru.)

Panorāma, kas ņemta no Chang'e 4 izkraušanas laukuma pie tās asariem Von Karmanas krāterī un sašūts kopā kā pilna apļa skats.

Panorāma, kas ņemta no Chang'e 4 izkraušanas laukuma pie tās asariem Von Karmanas krāterī un sašūts kopā kā pilna apļa skats.

Kredīts: CNSA

Tā kā panorāma tika notverta Chang'e 4 izkraušanas laikā, tā kreisajā pusē rāda Yutu 2 roveri, kuru papildina ar riepu trases aizraujošais robots. Yutu 2 ir mazliet vairāk brīvības izpētīt, bet, lai gan tā tika izvietota 3. janvārī, tā drīz vien apmetās, lai izvairītos no pārkaršanas ilgā Mēness dienā. Pēc Ķīnas Zinātņu akadēmijas datiem, temperatūra sasniedza 212 grādus pēc Fārenheita (100 grādi pēc Celsija).[[Fotogrāfijas no Mēness Far Side! Ķīnas Chang'e 4 Lunar Landing attēli]

Mēness virsma piedzīvo dienas un naktis, kas katru gadu ilgst aptuveni 14 Zemes dienas, un misija nokļuva tieši pēc saullēkta pie Von Kármán krātera. Ķīnas mediji ziņoja 10. janvārī, ka Yutu 2 veiksmīgi pamodās no šī saules – tā priekšgājēja – Yutu rovera – nespēja sasniegt 2013. gadā. Gaidīt šīs dziesmas no riepas riepām, lai tās varētu pagarināt nākotnes fotogrāfijās.

Panorāma parāda arī dažu zinātnes instrumentu malas, kas atrodas pašā Chang'e 4 izkraušanas vietā. Saskaņā ar Ķīnas Nacionālās kosmosa administrācijas (CNSA) datiem vairāki no šiem instrumentiem, kas ir sadarbība starp Ķīnu un citām valdībām, jau ir ieslēgti. Viņi sāk savākt novērojumus par Mēness tālāko pusi un tuvāko nedēļu laikā nosūta zinātnes datus, saskaņā ar CNSA.

Informāciju nevar nosūtīt tieši no mēness tālu pusē uz Zemi – mēness masa nonāk ceļā. Tā vietā signāli tiek nosūtīti no mēness virsmas līdz releju satelītam, ko sauc par Queqiao, kas sākās 2018. gada maijā un kas atrodas uz orbitālās "stāvvietas", no kuras tā var sazināties ar Zemi.

Papildus panorāmas skatam katrs robots ir nosūtījis atpakaļ savu tautiešu tēlu uz virsmas. Mēs varam arī saņemt misijas putnu acu skatījumu. Tas nonāktu ar NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, kas lido virs vietnes 31. janvārī.

Sūtīt e-pastu Meghan Bartels vietnē mbartels@space.com vai sekojiet viņai @meghanbartels. Seko mums @Spacedotcom un Facebook. Oriģināls raksts par Space.com.

Ķīniešu Lunar Lander, Rover Beam Atpakaļ Amazing viedokli par Mēness Far Side


Skatiet Mēness tālāko pusi šajā Amazing Panorama no Ķīnas Chang'e 4 Lander

Ķīnas Chang'e 4 mēness zeme, kas atrodas mēness malā, šo panorāmas skatu uz apkārtni norādīja Von Karmana krāterī, parādot tuvējo apkārtni Yutu-2. Ķīnas Nacionālā kosmosa aģentūra atklāja attēlu 2019. gada 10. janvārī.

Kredīts: CNSA

Ķīna pagājušajā mēnesī pagatavoja vēsturi ar pirmo veiksmīgo mīkstu nolaišanos mēness malā – un tagad misija ir nosūtījusi atpakaļ neticamu panorāmas skatu uz savu darba vietu.

Misija sastāv no diviem robotiem: Chang'e 4 izkraušanas un Yutu 2 rover. Kopš ierašanās 2. janvārī abas ir izpētījušas Mēness virsmu Von Kármán krāterī, kas ir 115 jūdžu (186 kilometru) objekts. (Jūs varat redzēt augstas izšķirtspējas attēlu no Chang'e 4 mēness panorāmas, izmantojot Ķīnas Nacionālo kosmosa aģentūru.)

Panorāma, kas ņemta no Chang'e 4 izkraušanas laukuma pie tās asariem Von Karmanas krāterī un sašūts kopā kā pilna apļa skats.

Panorāma, kas ņemta no Chang'e 4 izkraušanas laukuma pie tās asariem Von Karmanas krāterī un sašūts kopā kā pilna apļa skats.

Kredīts: CNSA

Tā kā panorāma tika notverta Chang'e 4 izkraušanas laikā, tā kreisajā pusē rāda Yutu 2 roveri, kuru papildina ar riepu trases aizraujošais robots. Yutu 2 ir mazliet vairāk brīvības izpētīt, bet, lai gan tā tika izvietota 3. janvārī, tā drīz vien apmetās, lai izvairītos no pārkaršanas ilgā Mēness dienā. Pēc Ķīnas Zinātņu akadēmijas datiem, temperatūra sasniedza 212 grādus pēc Fārenheita (100 grādi pēc Celsija).[[Fotogrāfijas no Mēness Far Side! Ķīnas Chang'e 4 Lunar Landing attēli]

Mēness virsma piedzīvo dienas un naktis, kas katru gadu ilgst aptuveni 14 Zemes dienas, un misija nokļuva tieši pēc saullēkta pie Von Kármán krātera. Ķīnas plašsaziņas līdzekļi vakar (10. janvāris) ziņoja, ka Yutu 2 veiksmīgi pamodās no tā, ka 2013. gadā tā priekšgājējs – Yutu roveris – nespēja izpildīt. Gaidīt šīs dziesmas no rovera riepām, lai tās pagarinātu nākotnes fotogrāfijās.

Chang'e 4 lander, kā redzams Yutu 2 rover.

Chang'e 4 lander, kā redzams Yutu 2 rover.

Kredīts: CNSA

Panorāma parāda arī dažu zinātnes instrumentu malas, kas atrodas pašā Chang'e 4 izkraušanas vietā. Saskaņā ar Ķīnas Nacionālās kosmosa administrācijas (CNSA) datiem vairāki no šiem instrumentiem, kas ir sadarbība starp Ķīnu un citām valdībām, jau ir ieslēgti. Viņi sāk savākt novērojumus par Mēness tālāko pusi un tuvāko nedēļu laikā nosūta zinātnes datus, saskaņā ar CNSA.

Informāciju nevar nosūtīt tieši no mēness tālu pusē uz Zemi – mēness masa nonāk ceļā. Tā vietā signāli tiek nosūtīti no mēness virsmas līdz releju satelītam, ko sauc par Queqiao, kas sākās 2018. gada maijā un kas atrodas uz orbitālās "stāvvietas", no kuras tā var sazināties ar Zemi.

Yutu 2 rover, kā redzams Chang'e 4 zemē.

Yutu 2 rover, kā redzams Chang'e 4 zemē.

Kredīts: CNSA

Papildus panorāmas skatam katrs robots ir nosūtījis atpakaļ savu tautiešu tēlu uz virsmas. Mēs varam arī saņemt misijas putnu acu skatījumu. Tas nonāktu ar NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, kas lido virs vietnes 31. janvārī.

Sūtīt e-pastu Meghan Bartels vietnē mbartels@space.com vai sekojiet viņai @meghanbartels. Seko mums @Spacedotcom un Facebook. Oriģināls raksts par Space.com.