В ноябре 2023 года я опубликовал в этом блоге статью «Информационный парадокс чёрных дыр теоретически разрешим на квантовом компьютере», которая получила сравнительно невысокую оценку +18, но собрала интереснейшую дискуссию (60 комментариев). Мне особенно понравился вклад уважаемого Михаила Рашковецкого @MishaRash, который вскоре подписался на мой блог.

Суть моей статьи заключалась в том, что мы не вполне понимаем, как может выглядеть вблизи горизонт событий чёрной дыры. На Хабре также публиковались статьи с рассуждениями о том, каковы механизмы образования хокинговского излучения (перевод @Shkaff автор оригинала — Сабина Хоссенфельдер) и не является ли чёрная дыра квантовым объектом (перевод @SLY_G автор оригинала — Пол Саттер). Тем интереснее, что трактовка чёрной дыры как сверхплотного остатка звезды, сколлапсировавшего под действием гравитации далеко не единственная. Ниже мы рассмотрим некоторые крайне экзотические гипотезы о природе чёрных дыр, и в особенности остановимся на свойствах гипотетических гравастаров — гравитационных вакуумных звёзд.

Во мне никогда не угасает дух исследователя, поэтому я начинаю свои эксперименты с ботами и сайтами, которые могут раздеть человека по фото. В сети появляется все больше ресурсов, которые позволяют немного поиграть с фантазией. Вот только часть из них дает совсем не такие результаты, которые ожидают пользователи, заплатившие за сервис. Часть из ботов-раздеваторов полностью перерисовывают картинку и ставят вместо девушки какую-то непонятную особу без одежды, только фон сохраняют. Поэтому спускать все свои кровно заработанные на подобные сервисы не стоит. Я брошусь грудью на амбразуру за вас и посмотрим, что из этого выйдет!

Мне 44 года, и с самого детства меня интересовал следующий вопрос. От микромира до макромира, везде вокруг нас мы наблюдаем вращение – электроны вокруг ядра, луны вокруг планет, планеты вокруг звёзд, звёзды вокруг галактических центров (как я думаю). Вращаются ли вокруг чего-либо галактики? Если да, то вокруг чего? А прочтя "Спросите Итана №45", я подумал — не вращаются ли вселенные вокруг чего-либо? Можно ли это как-то узнать?

Есть ли способ заглянуть за барьер, существующий перед тем моментом жизни Вселенной, когда она стала прозрачной?

С ранних времён люди – исследователи и мыслители – хотели выяснить форму их мира. И мы всегда делали это, рассказывая истории. Трудно позволить правде встать на пути хорошей истории.
— Адам Сэвидж

Два астрономических вопроса:
1) на гравитационные волны, по идее, не должен влиять заряд материи. Возможно ли, что они помогут нам заглянуть дальше времени реликтового излучения? То есть, преодолеть барьер реликтового излучения?
2) Фотоны рассеиваются заряженными частицами сильнее, чем нейтральными атомами водорода. Будут ли фотоны определённых частот рассеиваться больше других заряженными частицами?

И личный вопрос: как вы заинтересовались астрономией? Из-за учителя в колледже? Из-за родственника? Из-за похода в планетарий?

Эта статья является конспектом материала об изменчивости законов физики из книги «Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной».

Все больше физиков-теоретиков склоняются к мнению, что законы физики могут изменяться и эти изменения в большинстве случаев смертельные. Однако все же есть места, которые идеально подходят для нашего существования. Чтобы понять, как мы оказались в этом месте, необходимо понять изменчивость законов физики – насколько большим является диапазон изменения законов и как область пространства может изменить свой характер. Это подводит к главной проблеме из книги – Ландшафту.

Ландшафт – это пространство возможностей. Ландшафт неограничен тремя измерениями, он простирается на сотни или даже на тысячи измерений. Это не реальное место. Это математическая конструкция и каждая ее точка отображает некий набор возможностей окружающей среды, или возможного вакуума.

1. Основная идея
2. Почему поле Хиггса в среднем ненулевое
3. Как появляется частица Хиггса
4. Почему поле Хиггса необходимо

Необходимо искать неожиданно большое число столкновений протонов с протонами, в которых проявляются признаки как (а) кварков, антикварков или глюонов (частиц, находящихся внутри протонов и других адронов), вылетающих из столкновения с очень большой энергией, будто из пушки (и создающих брызги частиц, называемые "струи"), так и (б) неопределимых частиц, невидимо улетающих прочь, и уносящих с собой большое количество импульса и энергии.

Количество разных элементов конечно или может увеличиваться без ограничений? Почему в тяжелом атоме, начиненном положительными протонами, электрические силы отталкивания не разрывают ядро на части? Ответ, подтвержденный экспериментом, заключается в том, что существует не подозревавшееся ранее, притягивающее взаимодействие протонов, которое аннулирует отталкивание и сохраняет ядро в целости. Притягивание оказывается сильнее электромагнитного взаимодействия его стали называть «сильным». Но вдали от ядра атома следы такого взаимодействия не обнаруживаются, следовательно, его радиус действия мал. Этим Джон Гриббин, в работе Вселенная: Биография, Penguin Books / Allen Lane, Великобритания, 2007, стр. 11.объяснил отсутствие ядер крупнее урана. Существуют два разных макета Стандартной модели, которая, как известно, является кратким изложением понимания физиками строительных блоков материи (фермионов) и сил, склеивающих их вместе (бозонов). Стандартная модель также, как Периодический закон, является периодической и имеет три поколения (периода) фермионов (I, II, III) с повторяющимися для каждого зарядовыми и спиновыми свойствами.  

По одной из гипотез, учитывающих предельные релятивистские эффекты, о том, что ни один электрон, вращающийся вокруг атомного ядра SHE, не может иметь скорость, равную или превышающую 0,92c (где c — скорость света), без значительного увеличения вероятности захвата электрона (т. е. обратного бета-распада) этим атомным ядром.

Гипотеза положена в основание статьи доктора Ф. В. Джакоббе, опубликованной в Electronic Journal of Theoretical Physics ( www.ejtp.com) .) (№1, 2004 г.), в которой предлагается «метод оценки максимально возможного атомного номера (т. е. значения Z), которым могут обладать относительно стабильные сверхтяжелые элементы (СТЭ).

Хотя это и не астрономия, но может быть вы подскажете. Сильное взаимодействие переносится глюонами и связывает кварки и глюоны вместе. Электромагнитное переносится фотонами и связывает электрические заряженные частицы. Гравитация, предположительно, переносится гравитонами и связывает все частицы с массой. Слабое переносится W и Z частицами, и … связано с распадом? Почему слабое взаимодействие описывают именно так? Ответственно ли слабое взаимодействие за притяжение и/или отталкивание каких-либо частиц? И каких? А если нет, почему тогда это одно из фундаментальных взаимодействий, если оно не связано ни с какими силами? Спасибо.

При расширении Вселенной излучение растягивается, и длины волн увеличиваются – но что происходит с материей?

Медленно растущее дерево приносит лучшие плоды
— Мольер

Есть вероятность, что мы неправильно понимаем чёрные дыры.

Физики долгое время считали, что чёрные дыры — это просто: массивные гравитационные объекты, огромные количества материи и пространства-времени, сколлапсировавшие в своего рода тюрьму, из которой невозможно сбежать.

Но чем больше мы их изучаем, тем больше чёрные дыры отказываются сотрудничать с этой картиной, родившейся из общей теории относительности Альберта Эйнштейна — масштабной модели, объясняющей работу гравитации на вселенских масштабах. Мы не до конца понимаем, что происходит в центрах и на границах чёрных дыр. Чёрные дыры могут быть даже не совсем чёрными, поскольку они могут испускать небольшое количество излучения. И, пожалуй, самое неприятное то, что они не очень хорошо согласовываются с нашими представлениями о том, как энергия и материя могут работать в крошечных квантовых масштабах, по мере того, как эти представления становятся всё более понятными и определёнными.

В 1900 году британский физик Лорд Кельвин, как говорят, заявил: "В физике больше нет ничего нового для открытия. Все, что остается, - это все более точные измерения". В течение трех десятилетий квантовая механика и теория относительности Эйнштейна революционизировали эту область. Сегодня ни один физик не осмелился бы утверждать, что наши физические знания о Вселенной близки к завершению. Напротив, каждое новое открытие, кажется, открывает ящик Пандоры еще более глубоких вопросов в физике. Ниже представлена выборка наиболее глубоких открытых вопросов.

Стандартная модель (СМ) – теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное ядерное взаимодействие, все элементарные частицы.

Физика последних 2-3 веков представляла собой совокупность разделов (частных теорий), содержащих в каждом множество описаний явлений, законов, математических соотношений, связывающих порой непростые переменные и множество разнообразных понятий, …. Одних элементарных частиц насчитывалось более 60, что затрудняло общение и работу самих ученых.

Стремление как-то все это упорядочить, описать устройство, свойства и законы Вселенной, привести в состояние доступное для понимания и усвоения учащимися и даже простыми людьми (обывателями), сформировать у них достаточно ясную и понятную картину окружающего нас материального мира (мировоззрения), привело к необходимости выявить первооснову, установить стержневое, объединяющее все выявленные и установленные данные, направление дальнейшего развития самой физики.

Другими словами, потребовалось создать одну общую теорию, объединяющую и согласующую все существующие частные теории. Упрощая подход, будем считать, что единая теория не более чем модель Вселенной или некоторой ее части, а также набор правил, которые помогают соотнести практические наблюдения и положения теории.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного её рассмотрения.

В научно-популярных источниках, посвящённых крупномасштабному устройству мироздания, космическому ландшафту и инфляционной теории практически обязательно упоминается, что известная нам физика описывает только 4% всей материи, существующей во Вселенной. Около 22% остального содержимого Вселенной приходится на тёмную материю, а порядка 74% отводится на тёмную энергию. В сегодняшней статье я расскажу о симметронах — гипотетических частицах, которые могли бы объяснять некоторые свойства тёмной материи, а также о том, к каким подвижкам в науке привёл ещё не оконченный поиск симметронов. 

Давненько я не писал ничего про нанотехнологии, но сегодня у нас на повестке дня куда более обширная тема — а что мы не знаем, но уже можем хотеть знать? Если брать физику — да тут куда не дернись, везде стены. И даже если что‑то начинает работать с учетом постулатов или еще каких костылей, то при копке поглубже обязательно уткнешься в очередной спин, который вроде и понятный, но что это и откуда не известно до сих пор.

Как правило, при подготовке магистерской диссертации, а иногда и уже на уровне бакалавриата, студенты не просто повторяют уже пройденный кем‑то путь, делая в сотый раз один и тот же эксперимент или повторяя давно выверенные расчеты, а делают нечто новое, выходят за пределы известного мира. Да, часто это просто применение старых методов к новому материалу, причем не принципиально новому, а просто с новой пропорцией компонент для заполнения статистических данных, но когда там выскакивает аномалия и она повторяется, о да, это дорогого стоит. Или когда ты понимаешь, что учебник трактует процесс неправильно, нет тут никакой аморфности, просто атомных слоев недостаточно для всех классических пиков… Впрочем это я увлекся своими воспоминаниями, так или иначе это прекрасное чувство, когда ты ощущаешь, как сам раздвигаешь границы изведанного. А уж когда это публикуется в журнале и становится достоянием мировой науки, непередаваемое чувство!

• Стандартная модель фундаментальных взаимодействий (описывает практически все экспериментальные данные в физике элементарных частиц),
  
• ее достоинства и недостатки,
  
• идея суперсимметрии,
  
• решение многих проблем Стандартной модели при ее суперсимметричном обобщении,
  
• некоторые особенности минимальной суперсимметричной Стандартной модели (МССМ),
  
• экспериментальный статус суперсимметрии.