10 величайших историй о физике 2020 года
Согласитесь: это был довольно тяжелый год для нашей шеи Солнечной системы. Но это был отличный год для ученых, изучающих более далекие уголки Вселенной. От колоссального взрыва до разгадки загадочной отрыжки – вот некоторые из главных новостей физики 2020 года.
10. Бум!
Возможно, самый мощный из известных взрывов во Вселенной был обнаружен еще в 2016 году, но на самом деле это произошло более 390 миллионов лет назад. Пока первые четвероногие твари выползли на сушу, сверхмассивная черная дыра в скоплении Змееносца запустила струю, которая образовала гигантскую полость в окружающем газе. В 2020 году астрономы пересмотрели старые данные и поняли, насколько мощным был этот взрыв: в пять раз по 10 ^ 54 джоулей энергии. Для перспективы этого достаточно, чтобы буквально разорвать на части все 300 миллиардов звезд Млечного Пути и еще сотню галактик.
9. Отсюда я вижу свою солнечную систему.
Если вы хотите перемещаться среди звезд, вам понадобится карта. Именно это и создала космическая обсерватория Gaia Европейского космического агентства, используя данные о более чем 1,8 миллиарда космических объектов. Улов включает близкие и далекие звезды, астероиды, кометы и многое другое. Хотите знать положение, скорость, спектр и многое другое для 0,5% населения нашей галактики? Тебе повезло. Уже опубликовано более 1600 статей с данными Gaia, и астрономы обязательно будут исследовать базу данных на долгие годы. И вот что самое интересное: еще больше данных.
8. Утрата легенды.
В 2020 году мир потерял одного из своих выдающихся и прославленных сверхумных людей, Фримена Дайсона. Человек безграничного воображения, он, пожалуй, наиболее известен в научно-популярных кругах благодаря своей концепции сферы Дайсона. (Он не назвал его в честь себя; это появилось позже.) Сфера Дайсона – это гипотетическая мегаструктура, полностью закрывающая звезду для сбора 100% ее солнечной энергии – именно той энергии, которая может понадобиться гипер-продвинутой цивилизации для гипер- продвинутые вещи. Пока что астрономы не обнаружили ни одной сферы Дайсона в нашей галактике или каких-либо других, но мечта Фримена живет.
7. Мы нашли жизнь на Венере, а потом нет.
Это было слишком хорошо, чтобы быть правдой: утверждения о твердых доказательствах жизни в верхних слоях облаков Венеры, в остальном адской дыре мира. Рассуждения были основаны на фосфине, своеобразном (и вонючем) химическом веществе, выделяемом на Земле анаэробными бактериями. Ученые предположили, что для того, чтобы получить в атмосфере столько фосфина, сколько заявлено, Венере потребуется большая популяция переносимых по воздуху микробов. Увы, дальнейший анализ уменьшил наблюдаемое количество вонючего вещества (до уровней, которые едва ли можно было считать заслуживающими внимания, не говоря уже о знаке жизни), а в некоторых анализах вообще удалил его как еще один шумный сигнал. Не волнуйся, инопланетная жизнь: если ты там, мы продолжим поиски.
6. Самая горячая новая игрушка 2020 года: FRB.
Все любят хорошие быстрые радиопередачи (FRB), верно? Источник этих загадочных, энергичных сигналов был досадной загадкой для астрономов более десяти лет. FRB – это быстрые, мощные радиосигналы со скачкообразной перестройкой частоты, поступающие со всего неба, что затрудняет точное определение их происхождения. Но, наконец, в 2020 году астрономам повезло: они нашли источник FRB на нашем собственном космическом заднем дворе. Последующие наблюдения выявили виновника: экзотическая звезда, известная как магнетар (сверхнамагниченное мертвое ядро звезды). По-видимому, магнетары иногда отрыгивают огромное количество накопленной энергии, которая кажется наблюдателям с Земли как быстрый выброс радиоизлучения.
5. Влажный Марс все-таки
На Марсе жидкая вода. Нет, это до кости. Нет, подождите; иногда бывает вода. Нет, нет, неважно. Красная планета десятилетиями дразнила астрономов жизненно важным вопросом: есть ли на ней жидкая вода? Астрономам не все равно, потому что там, где есть вода, есть потенциальный дом для жизни. Ранее в этом году астрономы заявили, что на Марсе есть не одно, а четыре озера с жидкой водой. Уловка? Они невероятно соленые – больше похожи на соленый осадок, чем на что-то, в чем можно окунуться – и погребены под милей замороженного углекислого газа на южной полярной шапке. Однако не все уверены, так что пока не берите марсианский купальник.
4. Забрать домой
2020 год определенно был годом Солнечной системы. Три независимых космических корабля успешно получили образцы и отправили их обратно на Землю. НАСА запустило миссию OSIRIS-REx к астероиду Бенну, которая собрала так много материала, что его контейнер для образцов протек. Японская миссия Хаябуса-2 нанесла удар по астероид Рюгу и благополучно приземлил материал обратно на Землю. И китайский посадочный модуль Chang’e 5 отправился в полет на Луну, сумев запустить образец обратно на Землю до того, как посадочный модуль сломался.
3. Это большая черная дыра!
Астрономы использовали гравитационные волны (рябь в ткани пространства-времени), чтобы наблюдать столько столкновений черных дыр, что на данный момент это вряд ли заслуживает освещения в печати. Но в 2020 году астрономы объявили об открытии самого большого столкновения на данный момент: титанического слияния черной дыры с массой 85 солнечных масс и черной дыры массой 66 солнечных. После слияния образовавшаяся черная дыра стала весить в 142 раза больше массы Солнца. (Масса около девяти солнц была преобразована в чистую энергию.) Что касается других новостей о черных дырах, последний ящик Пандоры во Вселенной стал предметом Нобелевской премии по физике в этом году.
2. В этом сверхпроводнике становится жарко?
Сверхпроводники очень аккуратные. Из-за странности квантовой механики в очень особых условиях электроны могут сближаться, и пары перемещаются вместе, не теряя энергии. Это означает революционную технологию, при которой электричество может течь бесконечно без сопротивления. К сожалению, чтобы сверхпроводники заработали, физикам пришлось все сделать сверххолодными. Но в 2020 году исследователи объявили об открытии сверхпроводника при почти комнатной температуре, всего 59 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию). Уловка? Вам необходимо воссоздать давление в центре Земли.
1. Возьмите это, COVID-19
Новый коронавирус SARS-CoV-2 опустошил человечество, достигнув пандемического уровня всего за пару месяцев и распространившись по всему миру. Но мы сопротивляемся одним из наших самых мощных орудий: вакцинами. Современные вакцины нацелены на очень специфическую часть вируса – «спайковый» белок, который он использует для проникновения в наши клетки. Одним из первых шагов в войне с COVID было выявление и картирование этого белка, что исследователи выполнили ранее в этом году, используя основанный на физике метод, называемый криогенной электронной микроскопией. Используя эту карту, производители лекарств могут нацелить эту особенность вируса на вакцины, чтобы имитировать, давая нашей иммунной системе шанс на борьбу.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
