Официальный сайт журнала "Экология и Жизнь"

Всё об экологии ищите здесь:

   
Сервисы:
Каналы:
Каналы:
Блоги:
Дайджесты,
Доклады:

ЭКО-ВИДЕО



Реклама


Translate this page
into English

Translate.Ru PROMT©


Система Orphus


Главная О НАС / ABOUT US Статьи Нобелевская за исследование чёрных дыр

Нобелевская за исследование чёрных дыр

Нобелевская за исследование чёрных дыр

Физик-математик Роджер Пенроуз делит приз с Андреа Гез и Рейнхардом Гензелем, открывшими гигантскую черную дыру в центре Галактики.

Физик-математик и два астронома получили Нобелевскую премию по физике 2020 года за открытия, касающиеся самых массивных и загадочных объектов во Вселенной — черных дыр. Британский математический физик Роджер Пенроуз, 89 лет, получает половину премии за теоретическую работу, которая показала, как общая теория относительности Альберта Эйнштейна должна приводить к черным дырам, которые обладают настолько сильным гравитационным притяжением, что даже свет не может ускользнуть.

Американский астроном Андреа Гез, 55 лет, и немецкий астроном Райнхард Гензель, 68 лет, разделяют вторую половину премии в размере 10 миллионов крон (1,1 миллиона долларов США) за открытие самой известной черной дыры во Вселенной — сверхмассивного объекта в центре. Млечного Пути. С 1990-х годов Гез и Гензель возглавляли группы, которые нанесли на карту орбиты звезд вблизи Галактического центра. Эти исследования привели их к выводу, что чрезвычайно массивный невидимый объект, должно быть, диктует безумное движение звезд. Объект, известный как Стрелец A * (Sgr A *), является наиболее убедительным доказательством сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, заявила Шведская королевская академия наук, которая присуждает эту премию. «Гигант физики» Астрофизик Моника Кольпи из Миланского университета Бикокка в Италии говорит, что призы были весьма заслуженными. «Данные наблюдений Гензеля и Геза великолепны и поистине уникальны по своей способности отслеживать движение звезд вокруг этого объекта». Их данные доказали, что плотность Sgr A * соответствует плотности сверхмассивной черной дыры. Астрофизик Хейно Фальке соглашается. «Они внесли фундаментальный вклад в установление существования этих темных сердец галактик», — говорит Фальке из Университета Радбауд в Неймегене, Нидерланды.

Между тем Пенроуз — «гигант теоретической физики», оказавший влияние на поколения ученых, говорит Кэрол Манделл, астрофизик из Университета Бата в Великобритании. Он «по-настоящему творческий мыслитель с огромным воображением, чувством веселья и страстью любопытства ко всему, что он делает», — добавляет она. Гез из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе — четвертая женщина, получившая премию по физике — Нобелевскую премию с наименьшим количеством женщин-лауреатов (см. «Нобелевский дисбаланс»). В 2018 году лазерный физик Донна Стрикленд преодолела 55-летнюю засуху, став третьей женщиной, получившей премию по физике. «Я очень серьезно отношусь к ответственности, связанной с тем, что я стала четвертой женщиной, получившей Нобелевскую премию [по физике]», — сказала Гез на пресс-конференции. «Я надеюсь, что смогу вдохновить других молодых женщин на работу в этой области. Это поле так много удовольствий».

Общая теория относительности к геометрии В оригинальной статье 1965 года Пенроуз продемонстрировал, как, согласно общей теории относительности, черные дыры могут образовываться при правильных условиях — образовании поверхности, которая улавливает свет. Внутри этой поверхности масса вступает в необратимый гравитационный коллапс, создавая область бесконечно плотной энергии, называемую сингулярностью. Предыдущие исследователи продемонстрировали эту неизбежность только в условиях, которые считались физически нереальными. Вклад Пенроуза охватывает многие области математики и физики. Он общался с художником-графиком М. К. Эшером и вдохновлял его рисунки невозможных геометрических объектов. В 1970-х он разработал геометрическую теорию: неповторяющийся двумерный узор, который теперь называется мозаикой Пенроуза. Эти закономерности встречаются в природе в «квазикристаллах», за которые в 2011 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Пенроуз ввел сложные математические методы в несколько разделов физики, говорит Матильда Марколли, физик-математик из Калифорнийского технологического института в Пасадене, которая в настоящее время сотрудничает с Пенроузом. «Это был совершенно новый образ мышления», — говорит она.

В частности, в конце 1960-х Пенроуз разработал теорию «твисторных пространств», попытку примирить общую теорию относительности с квантовой механикой, говорит физик-математик Асгар Кадир из Государственного колледжа Пакистанского университета в Лахоре. Твисторные пространства изменили бы саму природу пространства-времени. «Он развил идею о том, что о пространстве и времени можно говорить не как о фундаментальных вещах сами по себе, а как о новых вещах», — говорит Кадир, который защитил докторскую диссертацию по теории твисторов вместе с Пенроузом. Математический физик также провел дальнейшую фундаментальную работу по сингулярностям вместе с покойным Стивеном Хокингом. «Я предполагаю, что вручение премии Пенроузу косвенно означает также ее вручение Стивену Хокингу, и это признание огромных усилий, которые эти два человека и их команды вложили в теоретическую физическую интерпретацию феномена черной дыры», — говорит Андреас Эккарт, астрофизик из Кельнский университет в Германии. Темное сердце В то время как Пенроуз заложил теоретические основы существования черных дыр, группы Геза и Гензеля предоставили убедительные экспериментальные доказательства того, что такая пустота находится в самом сердце нашей Галактики. С 1960-х годов астрономы подозревали, что сверхмассивная черная дыра — с массой, более чем в миллион раз превышающей массу Солнца — может находиться в центре большинства галактик. Млечный Путь был главным кандидатом. Радионаблюдения выявили энергетические выбросы из его центра, объекта, известного как Sgr A *. Другие наблюдения показали, что центр наполнен звездами и газом, летящим с большой скоростью.

Промежуток времени наблюдений группы Рейнхарда Гензеля показывает звезды, вращающиеся вокруг центральной черной дыры Млечного Пути более 20 лет Фото: ESO/MPE

Но всматриваться в эти звезды было непросто, потому что газ и пыль заслоняли излучение звезд. Начиная с 1990-х годов конкурирующие команды во главе с Гезом и Гензелем использовали одни из самых больших телескопов в мире — обсерваторию Кека на Мауна-Кеа, Гавайи, и Очень большой телескоп на Серро-Паранале, Чили, соответственно — и передовые методы наблюдений, чтобы преодолеть эту проблему. По словам Эккарта, бывшего члена команды Гензеля в Институте внеземной физики Макса Планка в Гархинге, Германия, для их работы было важно найти способы повысить разрешение и чувствительность к слабому свету. Сначала группы использовали технику, известную как визуализация спеклов, и сделали снимки данных, чтобы избежать размытия, вызванного турбулентностью в атмосфере Земли. Позже обе команды использовали адаптивную оптику, в которой для коррекции искажений используется зеркало. Это позволило увеличить выдержку, уловить больше света и повысить чувствительность, а также отслеживать движение звезд в трех измерениях. За десятилетия эти методы позволили командам измерить тысячи звезд возле Галактического центра и построить орбиты около 30. Обе команды в конечном итоге определили массу объекта — около 4 миллионов солнечных масс — и согласовали верхний предел ее размер. Вывод о том, что в центре Млечного Пути существует сверхмассивная черная дыра, стал кульминацией коллективных усилий и «множества документов и множества проектов», — говорит Эккарт. Гензель известен своим трудолюбием, говорит Эккарт, который до сих пор сотрудничает с лауреатом. «Он очень лаконичный и очень хороший ученый, — говорит он. Между тем, Гез известна своей жизнерадостной энергией и яростной преданностью своей работе, согласно профилю астронома в Nature за 2013 год. «Она очень целеустремленный человек, который решает проблемы самым прямым образом», — добавляет Эккарт.

источник

фото David Levenson/Getty, Christopher Dibble, ESO/M. Zamani

нобелевскаяоткрытияпремия 

07.10.2020, 514 просмотров.


Нравится

SKOLKOVO
22.10.2020 20:51:05

Короновирусная инфекция вызывает сосудистый васкулит

«Истина рождается не только в спорах, но и в практической работе»

инфекции, COVID19, наука

24.08.2020 23:48:50

В России разработали «антиковидную» пропускную систему

В России готовят к выпуску модификацию «антиковидных» тепловизоров, которые смогут распознавать лица и даже самостоятельно принимать решения.

система, Разработчики, Сотрудники

03.08.2020 22:35:18

80% тяжелых больных Covid-19 имели другие инфекции

У подавляющего большинства пациентов с тяжелыми формами Covid-19 проявляются дополнительные бактериальные или вирусные инфекции, которые часто становятся причиной смерти. Их источником, в том числе, служили медицинские инструменты и системы искусственной вентиляции легких. Предварительные результаты исследования ученые опубликовали в электронной научной библиотеке medRxiv.

COVID19, пациенты, болезни

01.08.2020 15:19:00

КТ - не око Саурона

Китайцы, изучившие коронавирус вдоль и поперёк, изрекли новую истину. Оказалось, что проявления COVID-19 и гриппа на компьютерной томографии невозможно отличить друг от друга. Признаки COVID-19, видимые на КТ оказались неспецифичными.

COVID19, обнаружили, исследование

27.07.2020 16:56:20

Тест на эффективность самодельной маски

Пандемия коронавируса продемонстрировала проблему тотальной нехватки сертифицированных средств защиты и поставила вопрос об их адекватной замене.

пандемия, тест, маски

26.07.2020 16:49:00

Исследовано повреждение нейронов коронавирусом/Потеря обоняния

Ученые выяснили, почему при COVID-19 пропадает обоняние. Оказалось, что вирус не повреждает обонятельные нейроны и потому потеря запаха продолжается недолго.

COVID19, изменения, ученые

25.07.2020 23:25:55

Выводы и уроки, извлечённые из обработки медицинских отходов во время распространения COVID-19 в Ухане

В январе 2020 года у многих людей в Ухане были такие симптомы, как жар, усталость и кашель, но только некоторые из них обратились в больницу. Однако до 20 января никто ничего не знал о COVID-19. Поскольку после 20 января число пациентов резко возросло, нехватка мест в больницах стала довольно серьезной, и многим пациентам пришлось возвращаться домой, чтобы лечиться самостоятельно.

COVID19, уроки, выводы, нехватка

RSS
Архив "#ПроЗдоровье"
Подписка на RSS
Реклама: