Здесь приведены некоторые вопросы, полученные по e-mail.

Оглавление вопросов по E-mail

• Реликтовый фон - Общие вопросы
• Реликтовый фон - Анизотропия
• Реликтовый фон - Эксперименты
• Структура Вселенной
• Смежные темы
• Карьера в астрономии

Смежные темы

Я должен сделать доклад за два дня! Я не успеваю! ...

Прислал DenCharlie"AT"aol.com 4/99

Я получил несколько подобных просьб. Позвольте мне ответить следующим образом. Я не пытаюсь грубить или оскорблять, но, неужели Вы действительно полагаете, что я стану делать за Вас Ваши домашние задания?!

На этих страничках имеется множество информации, как и на ряде других страниц, на которые я даю ссылки. Очевидно, фокус в том, чтобы умело найти места, которые содержат требующуюся Вам информацию. Удачи!

Почему небо голубое и почему Солнце выглядит красным при восходе и закате? Имеет ли к этому какое-то отношение межзвездная пыль?

Прислал yeunsung.park"AT"utoronto.ca

Атомы атмосферы предпочтительно рассеивают синий цвет больше, чем красный свет. Таким образом, синий свет, которые наполняет небо, является солнечным светом, рассеяным всеми атомами атмосферы. Солнце выглядит красным на закате, поскольку, когда Вы видите его низко над горизонтом, а не прямо на собой, свет проходит через более толстый слой атмосферы. Поскольку достаточно большое количество синих лучей при этом рассеивается, то остающийся солнечный свет выглядит красным.

Это не имеет никакого отношения к межзвездной пыли, или чему-либо еще в солнечной системе. Это всецело связано с Земной атмосферой. Однако свет многих далеких звезд "краснеет" при прохождении через облака мезвездной пыли.

У меня очень простой вопрос, на который я прошу Вас ответить, если у Вас есть время. OK, является ли возбуждение молекул в пище микроволновым излучением, некоторым видом ядерной реакции? Мне известен тот факт, что ядерные реакции вызываются либо расщеплением либо слиянием, но как это всё работает вместе (если вообще работает)? Спасибо за потраченное время и внимание.

Прислал Autumn_Moon"AT"msn.com

Существует множество различных видов "переходов" (движений между уровнями энергии) материи. Каждый переход имеет характерный для него диапазон энергий. Главный момент состоит в том, что микроволновый диапазон никоим образом не является тем диапазоном энергии, который требуется для ядерных реакций, и потому Вам незачем волноваться!

Переходы, происходящие в ядрах атомов являются очень высоко энергетическими, и поому они включают гамма-лучи, или как минимум рентгеновские лучи, т.е. фотоны очень большой энергии. Поэтому, когда происходит деление или слияние, то в этом участвует большое количество энергии, и соответствующие фотоны имеют очень высокую энергию (очень короткую длину волны).

Если Вы хотите разбивать ядра атомов, то Вам понадобятся высокоэнергичные гамма-лучи. А это не то, что Вы случайно можете сделать дома! Для этого потребуется ускоритель или сильный источник радиации.

Переходы с участием электронов атомов являются феноменом с гораздо меньшей энергией. В них участвуют фотоны, которые находятся, как правило, в видимой части электромагнитного спектра. Их длины волн, по меньшей мере, в 1000 раз длиннее (а энергия по крайней мере в 1000 раз ниже), чем самая низкая энергия рентгеновских лучей, которые могут участвовать в ядерных реакциях.

Однако для материи существует переходы с еще более низкой энергией. Молекулы (связанные вместе перекрывающимися облаками электронов атомы) могут вибрировать и вращаться. Конкретная молекула будет обладать дискретным набором уровней энергии, связанных с этими движениями. В переходах между такими уровнями, как правило, участвуют фотоны микроволнового диапазона. Их энергии примерно в 1000 раз меньше, чем энергии соответствующие переходам уровня электронов, и, может быть, в миллион раз ниже, чем у фотонов, участвующих в ядерных переходах.

Ваша микроволновая печь является генератором микроволн, длина волны которых измеряется в милиметрах. Когда Вы готовите пищу, единственное, что происходит это то, что микроволновое излучение приводит к раскачиванию некоторых молекул. Потом это дрожание передается всей пище в виде тепла, и Ваша пиша печется!

Я хочу изобразить ход Солнца в течение светового дня. Более определенно, мне бы хотелось уметь предсказывать точное положение Солнца на небе для любой точки земного шара в любое время года ... (сокращено).

Прислал jlebel"AT"ibm.net

OK, это не совсем вопрос о реликтовом фоне, но давайте я отвечу на него наиболее полезным способом, какой я придумал, то есть предложить книги, которые будут полезны для целого ряда подобных вопросов.

Если Вам интересно рассчитывать точное положение Солнца, Луны, направления Земли по отношению к реликтовому фону, или что-то аналогичное, существует ряд путей к этому.Во-первых существует несколько приличных программ, которые можно купить, которые достаточно аккуратны в изображении положений тел солнечной системы на небе в любой точке Земли в любой момент времени, и т.д. Во-вторых, вы можете попытаться составить свою собственную компьютерную программу, для расчета того, что Вас особенно интересует. И, наконец, Вы можете глубоко вникнуть во все поправки на то, это и другое (Земля несферической формы, некруговые орбиты, прецессия, и т.п.) в более серьезной литературе.

Хорошим началом может стать прекрасная книга автора Peter Duffett-Smith, под залоголовком "Практическая астрономия с калькулятором", или одно из его последних изданий: "Астрономия с вашим персональным компьютером" или "Легкая PC Астрономия" (все изданы в CUP). Авторитетным источником более точных формул и таблиц является "Астрономический альманах" (ежегодно издаваемый Военно-морской обсерваторией США и Королевской Гринвичской обсерваторией Объединенного Королевства Великобритании). Окончательные детали того, как повысить точность до тысячной доли угловой секунды можно найти в хороших книгах по небесной механике, сферической астрономии и геодезии. Но имейте в виду, что получение наиболее точных ответов может быть сложным, и я советую Вам начинать с самых простых формул!

Мой вопрос касается космического излучения и как оно может влиять на астронавтов, колонистов Луны, и т.п. (сокращено).

Прислал Jay40swm"AT"aol.com 9/98

Подобные вопросы задавались мне несколько раз, и я полагаю, что иногда в них путали "космическое микроволновое излучение" с "космическими лучами". Космические лучи это частицы высоких энергий, путешествующие в пространстве, которые являются потенциально опасными для космических путешественников, поэтому астронавтам приходится носить достаточно толстые скафандры и экраны на своих масках. Космическое излучение это общий термин для любой голубушки, излучающей с какого-либо космического источника. Обычно, когда мы говорим "излучение" мы имеем в виду фотоны, а не частицы (хотя при самых больших энергиях вы, на самом деле, не скажете в чем разница). Доминирующей формой космического излучения является микроволновое фоновое излучение, хотя существуют фотоны других длин волн, также носящиеся в пространстве!

Фотоны космического микроволнового фона имеют очень низкую энергию, и очень малый поток (по сравнению, например, с земными источниками микроволнового излучения), и являются совершенно безвредными. Это хорошо, поскольку большая их часть проникает через земную атмосферу, и поэтому они льются сквозь Вас со скоростью огромное количество в секунду, независимо от того, находитесь ли Вы в космосе!

Возможно ли, с прогрессом во всех областях (технологии, биологии, и т.п.) что через миллиарды лет, разумная жизнь может остаться жить навсегда в расширяющейся Вселенной, и изменит окончательную судьбу Вселенной? (сильно сокращено)

Прислал dbrodara"AT"sk.tel.hr 9/98

Ваши размышления о жизни и судьбе Вселенной являются, конечно, подобием всего того, о чем думали многие другие люди до Вас, и по-видимому многие люди все ещё будут спрашивать об этом еще долго после нашего ухода! Я бы сказал, что некоторые из этих мыслей являются вполне разумными, но подчас они сходят с рельс (нужно ли мне приводить примеры?). Частично такие вопросы находятся на периферии науки, поскольку очевидно не существует каких-либо подробных моделей, из которых мы могли бы делать предсказания и проводить испытания. Поэтому частично такие вопросы считаются "метафизическими". Однако, я думаю, что для ученого важно сознавать, что, очевидно, является забавным рассуждать о таких вещах. Однако, также важно помнить, что нельзя воспринимать такие размышления слишком серьезно!

Большинство ученых физиков рассматривают жизнь, как крайне несущественную часть Вселенной. В точности тема, насколько развитыми мы можем стать, является областью книг по научной фантастике (которые нам всем нравятся!), однако не обязательно в них описано то, что является действительно достижимым. Представляется сомнительным, что жизнь в расширяющейся Вселенной продлится "вечно". Но в принципе, если можно думать о все более развитых способах использования доступной энергии, то можно представить жизнь, поддерживающей свое существование в течение очень длительного времени. Сможет ли жизнь когда-нибудь изменить судьбу Вселенной, это является в огромной степени умозрительным - поэтому Ваше суждение будет настолько же хорошо, как и моё!

Все же, Вселенная не собирается меняться слишком сильно в течение ближайших 100 миллиардов лет или около того. Поэтому нет нужды слишком беспокоиться об этом сейчас!

Свету, путешествующему в вакууме, требуется на это время, почему? Я думаю, не должно ребоваться времени, чтобы путешествовать через ничто? Черех какую среду путешествует свет, чтобы делать это столь медленно, как делает он? (темная материя?)

fleggfam"AT"recorder.ca 9/98

Я пытаюсь понять, какие предположения Вы делаете, задавая этот вопрос, поскольку, я боюсь, что Вы развернули немного всё задом наперед. Вы можете представлять свет в виде волн эфира или частиц (подобно всему остальному, это является центральным положением квантовой механики). С точки воззрения на свет, как частицу, не существует проблемы представить, что фотоны (частицы света) просто бесперепятственно движутся в пространстве с юбой выбранной ими скоростью. Проблема может возникнуть, если Вы пытаетесь изобразить фотон в виде волны, и задать вопрос вида: "волна в чём?"

Такие вопросы привели людей (100 лет назад) к предположению о существовании "эфира", или гипотетического вещества, распределенного в космосе, которое является той средой, в которой свет является волной. Рассуждения в этом направлении привели к предположению, что существует абсолютная система координат, в которой "эфир" находится в состоянии покоя. Однако эксперименты показали, что свет движется с одной и той же скоростью в направлении, в котором через пространство путешествует Земля, также, как и в перпендикулярном направлении. Так где был тот эфир?

Все это было элегантно рассортировано комбинацией Электромагнитной теории Максвелла и Специальной теории относительности Эйнштейна. Максвелл показал (около 1860г), что электрическое и магнитное поля являются частью одного и того же явления. Одним из выводов этой электромагнитной теории являлось то, что существуют волны осциллирующих электрического и магнитного полей, которые движутся в пространстве с особой скоростью, и эта скорость оказалась идентичной скорости света. Поэтому эти осциллирующие элктрические и магнитные поля являются светом. Другими словами, свет есть форма электромагнитного излучения, и он не нуждается в среде для своего путешествия. Попытки понять эти идеи на более фундаментальном уровне привели Эйнштейна к его Специальной теории относительности, центральной идеей которой является то, что скорость света не зависит от движения наблюдателя. Это стало эффектным избавлением от нужды в эфире, а также от идеи, что существует абсолютная система координат (хотя здесь существуют тонкие проблемы, имеющие отношение к реликтовому фону, которые я обсуждал выше!).

Свет путешествует в вакууме со скоростью 299,792,458 метров в секунду. В материале (например стекле) свет задерживается, и фактически путешествует медленнее, как правило, на несколько процентов. Это также полностью объяснено в теории Максвелла, поскольку электрические и магнитные поля внутри какого-либо материала ведут себя иначе, чем в пустом пространстве. Поэтому фотоны микроволнового излучения движутся со скоростью света по Вселенной, быть может на крошечную долю медленнее через межзвездную среду нашей Галактики (и любых других, через которые они проходят), и снова чуть медленнее, когда они проходят через атмосферу Земли.

Может ли излучение спутниковой тарелки или телевизора вредить мне?

Прислал pisanochas"AT"webtv.net 11/98

Я отвечал на подобный вопрос где-то выше в данном документе, о том, может ли быть вредно излучение микроволновой печи, и о путанице с духовкой и т.п.. Поэтому позвольте мне просто добавить здесь несколько дополнительных комментариев.

Первое, в чем необходимо разобраться, это то, что слово "излучение" просто означает что-либо, что излучается источником. Разговорное дополнительное значение слова "излучение" состоит в том, от чего у Вас вырастает две головы и появляется свечение в темноте! Но все типы света являются электромагнитным излучением, и по большей части проходят сквозь нас не оказывая какого-либо влияния. Высокоэнергичные формы электромагнитного излучения, гамма-лучи (и рентгеновские лучи высокой энергии), действительно могут быть вредны. Избыточное ультрафиолетовое излучение не слишком полезно также для кожы. Но инфракрасноет излучение, микроволновое и радиоволны имеют тенденцияю вовсе не взаимодействовать с Вашим телом. Очень интенсивное микроволновое излучение правильного диапазона частот может взаимодействовать с молекулярными связями, вызывая вибрацию молекул и нагревание - так работает микроволновая печь. Однако уровни излучения, учатвующие при радио и спутниковой связи, в действительности очень и очень малы по сравнению с этим. Поэтому не существует опасности, что мы все сваримся в микроволновом излучении от спутников!

Другой способ взглянуть на это состоит в том, что если бы такое микроволновое излучение могло нам навредить, тогда мы уже сварились бы в космическом микроволновом фоновом излучении давным давно!

В середине восьмидесятых, ко мне попала книга по физике с карикатурными иллюстрациями. Она была посвящена сложным темам физики элементарных частиц и квантовой космологии. Я не могу вспомнить ни автора, ни заглавия или издательства. Я подумал, может быть кто-нибудь, такой как Вы сталкивался с этой книгой.

Прислал s.fine"AT"utoronto.ca 12/98

Хм. Не уверен. Вопрос не очень связан с микроволновым фоном, но поскольку я регулярно использую такие комиксы, когда читаю лекции, я полагаю, что меня можно спросить об этом не меньше, чем любого другого.

Существуют книги с комиксами Сидни Харриса (опубликованные в Scientific American и подобных изданиях), которые содержат множество оринтированных на физику примеров. Существует родственный web-сайт с названием Научные комиксы плюс! Одна книга Харриса (Harris) со множеством космологических комиксов называется "Эйнштейн упрощенно". Существует также книга под названием "Карикатурная история Вселенной; От Большого взрыва до Алексендра Великого" автор Larry Gonick, которая содержит немного космологии в первой части. Еще есть "Комикс: Руководство по физике" того же автора.

Есть у кого-нибудь другие идеи?

Как можно передать сообщение по радио, я имею в виду через радиостанцию или сотовый телефон? И как можно получить эти передачи?

Прислал cesarbaq"AT"gye.satnet.net 4/99

Этот вопрос не совсем про реликтовое излучение, но поскольку я несколько раз получал подобные вопросы, я отвечу следующим образом.

Радиоволны являются электромагнитным излучением (как свет, рентгеновские лучи, ультрафиолет, и т.д.) - а также являются именем, которое мы дали электромагнитному излучению с самыми длинными волнами. Микроволновое излучение является, по существу, просто видом радиоволн с самыми короткими длинами волн. Вы посылаете радиоволну посредством покачивания электронов в антенне, и получаете её тем же способом, помещая антенну в радиоволны, которые покачивают электроны и создают токи в электронной цепи.

Сообщения в настояшее время создаются путем посылки радиосигналов, которые некоторым образом изменяют. Варьируется либо частота сигнала, так называемая частотная модулляция (FM), либо амплитуда, то-есть амплитудная модулляция (AM). У Вас есть некая электроника на одном конце, которая создает сигнал меняющийся в соответствии с тем, как Вы говорите в микрофон, а затем на другом конце похожая схема расшифровывает эти изменения и превращает их обратно в звук. Существует, очевидно, много чего еще кроме этого, конечно, но это основная схема!

В сотовом телефоне, получаемый Вами сигнал совершенно слаб, и потому Вам нужен довольно чувствительный приемник, который усилит сигнал так, чтобы остальная электроника могла расшифровать сообщение и транслировать его через наушник. Вид транзисторынх детекторов, используемых в сотовых телефонах, фактически очень похож на те, что используют для обнаружения Космического микроволнового фонового излучения.

Я студент изучающий (аналитическую) философию и я решил написать статью о взаимосвязи между метафизикой и наукой, и в такой мере, как это имеет отношение, взаимосвязи между космологией и онтологией. Я надеюсь, что Вы захотите высказать мне свое мнение об утверждении, что чтобы иметь законченную космологию необходимо также иметь законченную онтологию.

ОНТОЛОГИЯ (от греч . on, род. п. ontos - сущее и ...логия), раздел философии, учение о бытии (в отличие от гносеологии - учения о познании), в котором исследуются всеобщие основы, принципы бытия. - прим. переводчика.

Прислал "E.M. Kronoff" < deliciolae"AT"yahoo.com 5/99

Черт, я не уверен, что понял этот вопрос!

Ученые физики известны тем, что они избегают даже намека на метафизику в своих исследованиях, и космологие не являются исключением. Даже если является обычным думать о философских аспектах изучения Вселенной, как целого, и обсуждать такие вещи за чашкой кофе с коллегами, появление любой такой дискуссии в статьях является чрезвычайно необычным.

Я уверен, что Вы значительно лучше информированы о таких аспектах, чем я. Потому неочевидно, что я могу предоставить значительную помощь. Однако, я могу, по крайней мере, описать Вам the основные философские рамки, в которых находится физическая космология -- рамки, которые являются безусловными в общепринятом научном подходе. Это то, что Физическая Вселенная существует как базовая внешняя реальность. Физические объекты являются "реальными", по крайней мере в том смысле, что они следуют законам, которые могут быть выведены и поняты, и что они будут следовать тем же законам завтра, и что в целом научный метод (экспериментирование и теоретические предположения) работает в понимании детальной природы этой реальности.

Сказав это, остаются вопросы, над которыми можно думать, которые, по меньшей мере, живут на краю этой картины мира, если не полностью за её пределами! Такие как: "Единственная ли это Вселенная?", "Есть ли что-либо за пределами нашей Вселенной, или что существовало до t=0?", "Почему Вселенная имеет те свойства, что имеет?", "Могла ли она иметь другие свойства?", "Можем ли мы в конечном счете понять всё через осознание полных законов физики?", "Могут ли существовать некоторые аспекты Вселенной, которые являются по существу непостижимыми?", "Играем ли мы значимую роль?", и пр., это всё такие вопросы, которые не могут быть полностью решены в пределах изучения физической космологии. Существуют споры о том, являются ли такие вопросы проверяемыми, либо они навсегда останутся метафизическими. Многие люди для ответа на некоторые из таких вопросов привлекают Антропный принцип. Разумеется, у меня есть свои ответы на такие вопросы, но, вероятно, они мало связаны с моим опытом космолога, и также вполне вероятно, что я мог бы найти коллег, которые были бы несогласны со мною по каждому пункту.

Всё это достаточно сумбурно, и самое время вернуть на её законное место - на голову мою научную шляпу! Недеюсь, всё это было для Вас хоть сколько-нибудь полезным.

Вы не знаете, где бы я мог найти литературу о спорах по этой большой проблеме?

Прислал "E.M. Kronoff" < deliciolae"AT"yahoo.com 5/99

Хорошее обсуждение Антропного принципа, и связанных вопросов, можно найти в недавно опубликованной книге - Профессора Сэра Мартина Рисса (Sir Martin Rees), под названием "Before The Beginning: Our Universe and Others" - До Начала: Наша Вселенная и другие. Я настоятельно рекомендую эту книгу (хотя, конечно, могу быть необъективен, поскольку он был моим научным руководителем!).

У меня есть теория о космическом излучении и о том, как оно может влиять на процесс старения. В научной передаче несколько лет назад я видел, я полагаю, что эти лучи могут быть задержаны парами воды... [сокращено]

Прислал Donbhafsf"AT"aol.com 5/99

Позвольте мне упорядочить для Вас две вещи.

Во-первых, возможно Вы путаете Космическое микроволновое фоновое излучение (фотоны низких энергий, возникшие в ранней Вселенной), которые я изучаю, с Космическими лучами (высокоэнергичными частицами, возникающими во внешних оболочках звезд, или в ходе взрывов звезд, или в ходе других активных процессов в нашей Галактике, или некоторыми вторичными лучами, возникающими при столкновении частиц космического излучения с атмосферой Земли), которые я не изучаю. И хотя я отвечал на подобные вопросы ранее (смотрите выше), я не являюсь в этом экспертом.

В космических лучах нет ничего мистического, они являются просто субатомными частицами очень высоких энергий, льющимися на нас из космоса. Они поглощаются огромным количеством вещества любого сорта, всё более и более толстыми слоями, требуемыми для того, чтобы остановить те, у которых выше энергия - а космические лучи самых высоких энергий, проходят практически через что угодно.

Если бы у Земли не было атмосферы, то со всеми Космическими лучами у нас были бы проблемы. Астронавты одевают защитные скафандры частично для того, чтобы защититься от части Космических лучей. Я полагаю, что существует взаимосвязь между космическими лучами и некоторыми видами рака, но они определенно не являются причиной всех человеческих болезней, старения и т.д.

У воды не существует такого волшебного свойства останавливать космические лучи лучше, чем это делает любое другое вещество. Я предполагаю, что то, что Вы вспоминаете, будто Вы видели, было чем-то вроде "паровой камеры" или "пузырьковой камеры". Это детектор частиц высокой энергии, в котором используются водяные пары (или что-либо подобное), что конденсируется в виде капелек при прохождении космической частицы. Многие научные музеи имеют у себя такие вещи настроенные для показа того, что существуют космические лучи, проходящие через комнату в то время, когда Вы смотрите!

Я надеюсь, это Вам поможет. Дополнительную профессиональную помощь о космических лучах Вы можете получить [здесь].

Я хочу знать, как космическое излучение влияет на человеческую ДНК.

Прислал stolau03"AT"stmarys.kzn.school.za 8/99

Это еще один вопрос, похожий на тот, на который я ответил выше. Но позвольте мне ответить вновь, а также дать полезную ссылку.

Главное, что необходимо подчеркнуть, это то, что "Космические лучи" являются совершенно отличными от "Космического микроволнового фона" (который проходит сквозь Вас миллиардами частиц каждую секунду, не оказывая никакого воздействия!).

Хороший источник информации о вредном воздействии излучения высоких энергий можно найти на сайте Агентства по защите окружающей среды США [здесь].

За какой промежуток времени свет проходит расстояние в один сантиметр в вакууме?

Прислал shanana"AT"desoto.net 9/99

Скорость света в вакууме является фундаментальной физической постоянной. Фактически, было установленно такое точное значение, что если мы имеем определение метра, то у нас также есть определение секунды. Определенние её таково, что c = 299,792,458 км/сек. Поэтому свет проходит около 3 × 10¹⁰ сантиметров в секунду.

Через любой материал свет движется несколько медленнее. Обычно он движется, может быть, на несколько процентов медленнее, например в стекле. Микроволновое излучение это просто другая форма света, поэтому оно также движется в вакууме со скоростью c. Поскольку реликтовые фотоны путешествовали скволь практически пустое пространство, большую часть времени своего существования, то они двигались почти весь этот путь со скоростью света, и чуть медленнее они двигались на последнем крошечном участке их путешествия к нам через атмосферу Земли.

Возможно ли, что всего-лишь через несколько десятилетий, с нашими теоретическими успехами и технологией, мы можем достичь полного понимания Вселенной. И каковы могут быть последствия этого?

Прислал kalin"AT"blazemail.com 9/99 Естественно, я надеюсь, что нет!

Представляется вполне правдоподобным, что с возможностями спутника Планка, а также с некоторыми другими честолюбивыми астрофизическими проектами, уже в пределах десятилетия мы можем получить основные ответы, касающиеся некоторых из самых больших сегодняшних космологических таинств. Вероятно мы получим точное представление о том, как быстро расширяется Вселенная, сколько точно темной материи в ней содержится, и действительно ли она будет расширяться вечно, а также некоторые серьезные наметки о самой ранней истории Вселенной, и в часности о том, откуда взялась вся её структура, и как она развилась в галактики.

Однако, это далеко от "полного понимания Вселенной"! Я, безусловно, могу уже сегодня задаться такими вопросами, в отношении которых я не ожидаю получить ответ в такой временной отрезок. И я уверен, что дальнейший прогресс в плане сегодняшних больших загадок, приведет нас к другим вопросам, которые пока мы даже не в состоянии себе представить!

Если когда-нибудь мы действительно придем к пониманию всего, то очевидным последствием этого будет скука. Трудно представить себя каждый день приходящим на работу и не имеющим очевидных исследовательских задач по причине того, что мы всё поняли!

Почему ночное небо черное?

Прислал Punkrocker111"AT"aol.com 10/99

Я уверен, что Вы знаете ответ на этот вопрос! Никто не станет спрашивать об этом, если не слышал о "Фотометрическом парадоксе Олберса" и его разрешении.

На тот случай, если кто-нибудь, также читающий это, запутался, позвольте мне объяснить, что парадокс Олберса это идея, которой уже несколько столетий, и которая независимо обсуждалась многими философами и учеными (включая Олберса). Идея состоит в том, что если Вселенная статична, бесконечна и вечна, а также вся наполнена звездами, тогда небо должно быть невероятно ярким. Вы можете убедиться в этом либо прибавляя вклады от последовательности окружающих Вас сферических оболочек, либо поняв, что в такой Вселенной каждый луч зрения на каком-то расстоянии упрется в поверхность какой-либо звезды.

Решение, разумеется, состоит в том, что Вселенная не является ни статичной ни вечной (и может быть, а может и не быть бесконечной). Галактики эволюционируют, а Вселенная расширяется. Поэтому сумма по всем этим концентрическим оболочкам имеет предел, поскольку в конечном итоге Вы достигаете расстояний, на которых Вы наблюдаетe Вселенную в то время, когда еще не существовало звезд или галактик. Кроме того, свет в расширяющейся Вселенной смещен в красную область, что уменьшает его яркость.

Конечно, существует некоторая засветка ночного неба, вызванная совокупным действием всех звезд и галактик где-то там. Поэтому даже "темное небо" не является абсолютно темным. Яркость фоновой засветки зависит от того, на какой длине волны Вы её рассматриваете. И в микроволновом диапазоне она является самой яркой из всех длин волн. Это Космический микроволновый фон!

Можете ли Вы сообщить мне длину волны, ... микроволновой печи?

Прислал PlevyGirl"AT"aol.com 12/99

Мне пришло несколько подобных вопросов, поэтому самое время ответить на один.

Позвольте мне уточнить. Я не являюсь экспертом по микроволновым печам! Единственная связь между микроволновым приготовлением пищи и микроволновым фоном, состоит в том, что оба явления включают излучение с приблизительно одинаковой длиной волны. Однако, в микроволновой печи плотность энергии микроволн на много-много порядков величины выше, чем у реликтового фона Вселенной.

Дополнительную информацию о микроволновых печах смотрите в ["ЧаВО по Микроволновым печам"]

Возможно Вам будет интересно добавить ссылку на Вашем сайте о реликтовом фоне на недавно созданный сайт, на котором предлагается критический взгляд на Большой взрыв и на интерпретацию, что реликтовое излучение является результатом Большого взрыва.

Прислал skeptica"AT"pacbell.net 2/00

Не очень похоже на заданный мне вопрос. Но в любом случае, вот [ссылка].

Я всегда счастлив услышать об альтернативных точках зрения. У меня есть несколько таких ссылок в разделе "hat-stand" моей странички по Космологии! Должен признаться, я никогда не понимал мотивы попыток опровержения модели Большого взрыва. При любых разумных предпосылках эта модель выглядит как привлекательно простая идея. Всё остальное, что довелось мне услышать, является и более сложным и неспособным объяснить наблюдаемую Вселенную.

Меня попросили прочесть вводную лекцию по теме "Космические лучи высоких энергий с точки зрения микроволнового фонового излучения" для предположительно обычной аудитории. Не могли бы Вы порекомендовать мне какую-либо полезную литературу? Что такое космические лучи высоких энергий? Как они связаны с микроволновым фоновым излучением?

Прислал Sam.Subbey"AT"petec.com 3/00

Должен сказать, что я озадачен тем, что Вы собираетесь рассказывать о столь специальном предмете, не понимая вопроса! Может это такая форма пытки применяемая где-то для потенциальных кандидатов на трудоустройство?

В любом случае, космические лучи имеют очень мало общего с микроволновым фоном. Это частицы высоких энергий, попадающие в верхние слои земной атмосферы из космоса. Они различаются по величине энергии и составу, но в целом это легкие ядра, приходящие от Солнца, других звезд, сверхновых и от внешних галактик. Космические лучи самых высоких энергий, о которых нам стало много известно лишь в последние несколько лет, могут обладать энергией свыше 10²⁰ Джоулей на одну частицу - что сопоставимо с энергией бейсбольного мача при приличном ударе!

Первая тайна состоит в том, откуда приходят такие чрезвычайно энергичные космические лучи. Связь с реликтовым фоном заключается в том, что существует процесс, посредством которого такие суперэнергичные частицы могут рассеивать фотоны микроволнового фона на своем пути к нам (technically referred to as the GZK cut-off). По всей видимости, не существует каких-либо выделенных направлений, поэтому наилучшим суждением является то, что эти частицы приходят от далеких активных галактик - однако, в этом случае, они должны были рассеять множество вездесущих реликтовых фотонов, прежде чем долшли до нас. Существует спор о том, означает ли это наличие каких-либо странных источиков этих космических лучей, или они могут быть экзотическими частицами определенного типа (или, быть может, более вероятно некое более простое объяснение).

Одним из сайтов, который объясняет это более подробно, является [Проект Pierre Auger].

Если усреднить весь свет современной Вселенной, исправленный на величину красного смещения, (усредненый по достаточно большой площади, чтобы он был представительным), какова будет его средняя или эффективная температура?

Прислал jjk"AT"ngdc.noaa.gov 5/00

Это очень хороший вопрос!

Чтобы я мог на него ответить, позвольте сформулировать его немного иначе. Диффузное, приходящее с неба излучение, может измеряться на различных длинах волн. При подходящем выборе единиц величина фонового света пропорциональна плотности энергии. Вы можете найти мою собственную версию графика таких оценок в виде postscript-файла здесь, где верикальная ось пропорциональна плотности энергии. Микроволновое излучение доминирует над всеми фоновыми излучениями при других длинах волн, в весьма значительное число раз. Следующим наболее существенным фоном является дальний инфракрасный фон, обусловленный аккумулированным излучением пыльных галактик. Затем, чуть слабее этого идет оптический фон, состоящий из оптических фотонов всех галактик в усредненном направлении. Ультрафиолетовый фон пока не является четко определенным, однако он заведомо слабее. Рентгеновский и гамма-фон достаточно хорошо измерены и они еще слабее (полагают, что причиной этого фона является агломерация активных галакик).

Ответ на Ваш вопрос зависит от того, какая область длин волн является для Вас наиболее интересной. Если мы возьмем фоновый свет видимого диапазона, то плотность энергии для него будет примерно в 1000 раз меньше, чем у реликтового фона. Поскольку плотность энергии излучения черного тела пропорциональна четвертой степени температуры, то чернотельная температура, соответствующая оптическому свету, будет примерно в ⁴1000 ( 5) раз меньше, чем температура микроволнового фона. Позвольте мне уточнить, что оптический фон не является илучением абсолютно черного тела! Но если Вы распределите всю эту энергию и переведете её в тепловой спектр, тогда она будет соответствовать температуре около 0.5 Кельвина.

Предположим: ... Вместо расширения, мы в настоящий момент переживаем замедление или скорость событий становится больше, чем она была в прошлом. ... Когда мы смотрим назад в прошлое ... мы видим постоянное красное смещение, поскольку тогда всё происходило медленнее. Доказательство: Скорость света, судя по измерениям в течение последних 300 лет, равномерно снижалась. ... [сокращено]

Прислал DLZC"AT"aol.com 6/00

Предпосылкой этого вопроса, по-видимому, является мысль, что существуют доказательства, что скорость света менялась в течение истории её измерения. Таких доказательств не существует. Это один из тех мифов, который никак не хочет умирать, несмотря на то, что, во-первых, привлекаемые доказательства совершенно недостаточны, а также много было уже написано о том, что такие утверждения не выдерживают тщательных проверок.

Несмотря на это, разумеется возможно, что в течение значительно больших периодов времени скорость света могла отличаться от сегодняшнего её значения, напрямую не нарушая каких-либо четких экспериментальных ограничений. Идея о том, что скорость света могла быть иной в ранней Вселенной уже была недавно рассмотрена достаточно подробно физиками-теоретиками. Однако, нужно быть очень осторожными насчет того, по отношению к чему могла быть иной скорость света! Фактически, когда Вы разбираетесь с тонкостями физических теорий, оказывается, что если Вы меняете безразмерные константы, то это приводит лишь к последствиям для наблюдений. Поэтому, например, Вы можете спросить насколько бы изменились явления, если бы гравитоны (частицы участвующие в явлении гравитации) имели скорость, отличающуюся от скорости фотонов. Но скорость света, меняющаяся сама по себе, не имеет смысла. На самом деле, сегодня существуют различные косвенные способы показать, что гравитоны двигаются со скоростью с точность порядка 1 процента равной c, т.е. скорости света. В принципе, в ранней Вселенной это могло быть иначе.

Насколько я знаю, не существует способа объяснить космологические красные смещения за счет изменения скорости света. Однако, существует способ обойтись в ранний период существования Вселенной без "инфляции", если предположить, что скорость света тогда была намного больше, только в этом случае оказывается, что она должна быть экспоненциально большой. По крайней мере, это похоже на то, что Вы предлагаете, и это такая идея, которую можно воспринимать умеренно серьезно. Однако, хотя такие идеи и были рассмотрены, в настоящее время не существует достаточной мотивации доверять, что скорость света в действительности в прошлом была иной. И, разумеется, нет никакой возможности измерить величину такого изменения в течение строль крошечного промежутка времени, в котором люди проводили свои эксперименты.

Существует ли какая-то взаимосвязь между Космическими фотонами и жизнью [сокращено]

Прислал d_sideris"AT"yahoo.com 8/00

Этот вопрос, я полагаю, скорее о Космических лучах, а не о Космическом микроволновом фоне. Частицы реликтового излучения (микроволновые фотоны) имеют настолько низкие энергии, что они не играли существенной роли для наших жизней, или в истории жизни во Вселенной - если не рассматривать тот факт, что реликтовое излучение влияло на эволлюцию всей Вселенной, разумеется, на очень ранней стадии!

С другой стороны, Космические лучи являются частицами высоких энергий от Солнца, других звезд, взрывов сверхновых и прочего, проносящимися по нашей Галактике и льющимися на Землю. На самом деле, Космические лучи и Космический микроволновый фон объединяет лишь одно - это слово "космос". Дополнительные сведения о Космических лучах Вы можете найти на страницах [Космического и гелиосферного исследовательского Центра]. Предполагается, что космические лучи являются одним из факторов, приводящим к мутациям, которые могут быть важны для эволюции жизни. Однако, это находится достаточно далеко за пределами области моих специальных знаний. Я предлагаю Вам поискать в сети - но предупреждаю, что там существует множество мусора, связанного с такими темами!

У меня небольшая проблема с поиском базовой информации по вопросам давления, вакуума и плотности... (сокращено)

Прислал ARubinlat"AT"aol.com 10/00

Хотя это не имеет прямого отношения к реликтовому фону, я попытаюсь дать на это ответ, поскольку это позволит мне указать Вам несколько мест, где Вы сможете найти основную информацию по некоторым фундаментальным физическим концепциям. Ясное понимание того, что означают такие вещи, как "энергия", "плотность", "сила", "температура", "масса", и т.д., поможет понять, что происходит в вопросах Космического микроволнового фона, также как и с остальной физикой!

Одним из хороших мест для начинающих является [ ЧаВО по Физике] составленный в usenet. Я не уверен, что в бесплатном доступе в сети существует идеальный словарь по Физике. Однако Вам может понравиться [Клад сокровищ по физике Эрика Вайсштайна (Eric Weisstein)] или [Словарь научной прессы в области науки и технологии], которые являются очень полезными. [Словарь Представьте, Вселенная!] написан на более простом уровне, но имеет большее отношение к данным страничкам.

Для одного из моих проектов... Я решил изучить взаимосвязь между яркостью звезд, которые мы можем видеть, и яркостью/количеством фоновой засветки. ... Однако с поиском информации на эту тему у меня возникли небольшие проблемы [сокращено].

Прислал iwasaki"AT"mail.cstudies.ubc.ca 11/00

Это вопрос о фоновом свечении неба в оптическом диапазоне, вызванном яркостью неба, а не о реликтовом фоне. Следовательно я в этом далеко не эксперт. Поэтому позвольте мне лишь указать Вам на некоторые полезные страницы.

Хорошей технической статьей является "Доклад за 1997 год по диффузной яркости ночного неба" авторов C. Leinert с соавт., Astronomy & Astrophysics Supplements, том 127, страница 1. Он содержит большое количество информаци о свечении ночного неба, а также по диффузному излучению от астрономических объектов. Он был подготовлен членами комиссии по проекту "Свет ночного неба" созданному Международным астрономическим союзом, и, таким образом, является авторитетным источником. Однако, он, вероятно, содержит больше деталей, чем Вы могли себе представить!

В сети существует большое количество материалов по сходной проблеме, которую астрономы называют "световым загрязнением", т.е. по проблеме рассеянного искусственного света, влияющего на астрономические наблюдения. Я предполагаю, что Вы ищете относящиеся к теме ссылки, чтобы больше узнать по этому вопросу, и что это на самом деле может быть тем, что Вы ищете.

Мне нужно узнать отношение числа фотонов, возникающих с изменением частоты. Я знаю, что "энергия" на один фотон удваивается при удвоении частоты, а как насчет "числа" фотонов. [сокращено]

Прислал mpaulk"AT"abc32.com 11/00

Конечно, это зависит от того, создаете ли Вы новые фотоны или нет. Давайте сосредоточимся исключительно на реликтовом фоне, спектр которого всегда остается очень близким к чернотельному, по мере расширения Вселенной (кроме самого раннего периода, когда происходила аннигилляция частица-античастица и т.д.). Поэтому если мы рассмотрим реликтовое излучение и пустим часы вспять, тогда по мере сокращения Вселенной, частоты всех фотонов станут выше и плотность также вырастет. Число фотонов в единице объема просто пропорционально третьей степени температуры реликтового фона, или альтернативно третьей степени максимальной частоты. Для отдельного фотона энергия пропорциональна его частоте (Закон Планка). Тогда плотность энергии пропорциональна четвертой степени температуры.

Для черных тел всё замечательно просто!

Знаем ли мы, была ли на марсе когда-либо в его прошлом жизнь? Что свидетельствует в пользу такой позиции, что там когда-либо могла быть жизнь?

Прислал flirtalert007"AT"hotmail.com 12/00

Это офтопик! Существует множество web-страниц, посвященных этой теме, и я бы советовал начать со страницы [JPL Mars]. Но позвольте мне не отбросить этот опрос вовсе - это очаровательный вопрос. Разумеется, существуют основания поддержать идею, что на древнем Марсе была жидкая вода, и косвенные основания возможности жизни. Вы должны учесть, что изучение этого вопроса является в значительной степени комбинацией астрономии и археологии, а они обе являются наблюдательными (а потому косвенными) а не экспериментальными (и потому более непосредственно проверяемыми) науками. Поэтому доказательства горячо обсуждались экспертами в этой области.

Реликтовый фон практически не играет роли в вопросе развития жизни, хотя изучение космологии учит нас, что Вселенная является очень большой, и что у жизни существует множество шансов где-нибудь развиться. Отсюда проекты подобные [SETI@home].

Какая существует связь мезду среднем временм существования цивилизации в галактике и вероятностью для нас когда-нибудь общаться с ними?

Прислал collegechick247"AT"hotmail.com 12/00

Еще один вопрос не по теме! Интересно, знакомы ли Вы с автором предыдущего вопроса?

В любом случае, это относится к знаменитому "Уравнению Дрейка", которое является средством, предназначеным для оценки вероятности того, что мы будем общаться с внеземными цивилизациями. Вы можете дополнительно узнать об этом в сети (т.е. на страничке института SETI [Уравнения Дрейка]), или во многих книгах по астрономии для начинающих.

Меня интересует такая вещь - какую роль играет математика/физика в объяснении функционирования солнечной системы.

Прислал boolani"AT"sprint.ca 1/01

Есть соблазн сказать "математика играет такую же роль в солнечной системе, какую она играет где угодно еще во Вселенной"! Но я постараюсь быть немного более полезным. По существу, Вы не сможете реально понять работу физической Вселенной без изучения математики и физики. поэтому если Вы учащися средней школы (например), заинтересованный изучением того, как функционирует Вселенная, тогда Вам необходимо много работать над этими предметами! Существует множество книг и web-сайтов кругом, где Вы можете изучать, например, принципы, лежащие в основе динамики, которая действует с пределах Солнечной системы. Это всё физика и математика!

Такие явления, как когда радиоволна отражается от отверстия, которое меньше, чем длина волны и способ, каким представляют, как радиоволна распространяется в воздухе в виде СИНУСОИДАЛЬНОЙ ВОЛНЫ не сочетаются. ... Представляется, что ... именно АМПЛИТУДА отвечает за то, что волна не проходит сквозь отверстие, потому что амплитуда может быть слишком толстой. Это как взять черенок метлы, которые проходит через небольшое отверстие, и сказать, что он не пройдет, поскольку он слишком длинный (по аналогии с длиной волны). Да ну? [сокращено]

Прислал trixae999"AT"hotmail.com 1/01

Я думаю, что Вы слегка неверно истолковали изображения электромагнитных волн, которые должны были служить аналогией.

Начнем с начала. Все формы свет, радио, рентгеновские лучи, и пр., являютя различными видами электромагнитного излучения. Другими словами они являются перемещающимися возмущениями электрического и магнитного полей. То же самое относится и к излучению, составляющему Космический микроволновый фон. Ампитуда электромагнитных волн это сила соответствующего электрического и магнитного поля. Аналогией этого могут быть волны на воде, или волны на веревке, когда амплитуда есть сдвиг (или высота) волны в направлении, перпендикулярном к направлению движения волны. Однако это просто аналогия. И если в книгах, где описываются такие волны, они иногда изображаются подобно волнам на веревке, то это просто потому, что трудно изобразить осциллирующие электрическое и магнитное поля так, чтобы это изображение было полезным!

Поэтому амплитуда электромагнитной волны не имеет никакого отношения к длине - это не смещение и не высота, подобная изгибам веревки. Эта амплитуда, таким образом, не имеет отношения к дифракции (и другим аналогичным явлениям) для таких волн, все такие явления для таких волн зависят от длины волны. Сложно пропустить радиоволны через маленькое отверстие, в то время как рентгеновские лучи проходят через совершенно крошечные отверстия. Один из способов рассмотрения таких вещей (который, я надеюсь, будет полезен, и не заменит одну ограниченную аналогию на другую!) заключается в том что маленькие пакеты электромагнитной энергии следует описывать в рамках квантовой мехеники - которая утверждает, что они ведут себя подобно волнам, когда рассматриваются в масштабах, которые короче, чем их длина волны, и ведут себя подобно частицам, когда рассматриваются в более крупных масштабах. Поэтому если отверстие гораздо больше, чем длина волны, то электромагнитный волновой пакет просто ведет себя как частица и проходит через отверстие. Если же отверстие является достаточно маленьким, то Вам необходимо рассматривать волновые эффекты.

Мне нужны данные экспериментов с черными дырами м материей

Прислал DsSw33ti3sM"AT"aol.com 1/01

Мне неизвестно о каких-либо экспериментах с черными дырами. Однако это было бы круто, если бы кто-нибудь мог создавать черные дыры в своей лаборатории и исследовать их причудливые свойства!

Это позволило бы гораздо проще доказать существование черных дыр. На данный момент имеются лишь косвенные доказательства, хотя и очень убедительные. Они вытекают из наблюдений кратных звезд с невидимой второй компонентой и тщательных наблюдений центров некоторых галактик.

Однако сейчас в 2006г уже ведутся разговоры о возможности образования микроскопических черных дыр при столкновении космических частиц высоких энергий с атомами Земеной атмосферы, а также о приниципиальной возможности получения таких нестабильных черных дыр в сверхмощных ускорителях будущего - Прим. переводчика.

Гипотеза "уставшего света", выдвинутая для объяснения постепенного изменения красного смещения с изменением расстояния/времени, имеет ряд (преодолимых) проблем. Однако, общепринятое решение для такого постепенного изменения, (а именно: Большой взрыв), также имеет множество проблем. Не могли бы Вы указать мне свой краткий список источников или ссылок, где показывается, почему Вы можете или не можете придерживаться этой модели уставшего света? [сокращено]

Прислал slawsone"AT"ispchannel.com 1/01

Не существует проблем с моделью Большого взрыва, о которых мне было бы известно. Сегодня большинство космологов заняты, прежде всего, точным вычислением того, в какого вида модели Большого взрыва мы в действительности живем (количество темной материи, темной энергии, скорость расширения и т.п.), как именно фомировались галактики и т.д., и какая физика ведет к расширению. Существует множество дискуссий относительно того, как некоторые конкретные модели ("обычная Холодная темная материя") могут не давать хорошего соответствия, но от обсуждения прежних альтернатив модели Большого взрыва космологи давно ушли. Стандартная космологическая картина соответствует необычайно широкому диапазону самых разных данных и соответствует им с ошеломляющим успехом.

Одной из альтернатив, которая обсуждалась с 1920-х годов и последний раз серьезно рассматривалась, возможно, в 1960-х, являлась та, что красные смещения галактик могут быть вызваны не расширением Вселенной, а некими новыми физическими процессами, которые каким-то образом приводят к потере светом энергии на пути к нам. Эта концепция не удовлетворяет ряду очень простых тестов, самым простым из которых является поверхностная яркость галактик. Если Вам интересно, то Вы можете прочесть о применении этого теста в 1991 году в статье Sandage & Perelmuter, в журнале Astrophysical Journal, том 370, стр. 455. Кроме того, совершенно не ясно, откуда при такой модели взялось Космические микроволновое излучение, как нам объяснить поглощающие облака на луче зрения далеких квазаров, и как объяснить оценки более высоких температур реликтового фона при средних красных смещениях, можно вспомнить еще несколько примеров.

знаете ли Вы что-либо о влиянии Космического излучения на пассажиров авиалиний? Я особенно интересуюсь влиянием на детей, поскольку хочу взять мою четырехмесячную дочь на трехчасовой международный перелет. [сокращено]

Прислал kirsten.f"AT"start.com.au 2/01

Позвольте мне (снова!) повторить, что существует большое различие между Космическими лучами (частицами высоких энергий из космоса, которые являются предметом данного вопроса) и Космическим микроволновым фоном (фотоны очень низкой энергии, возникшие в ранней Вселенной, являющиеся предметом этих web-страниц).

Я не являюсь экспертом по космическим лучам. Однако я уверен, что короткий единичный перелет вряд ли связан с настолько высоким уровнем облучения космическими лучами, чтобы быть вредным. Некоторые Вопросы & Ответы можно найти, например, [здесь] в проекте Pierre Auger. Существует ответ на очень похожий вопрос на [этой] страничке автора Straight Dope.

Недавно я прочел статью о маленьких частицах, которые движутся сквозь атмосферу с такой скоростью, что могут проходить сквозь нас. Я не думаю, что это имеет какое-то отношение к микроволнам, но не можете ли Вы сказать мне, как они называются.

Submitted PatB"AT"avi.co.za 2/01

На самом деле существует множество различных частиц, все время проходящих через Вас!

Одним вероятным кандидатом является такой вид частиц, из которых может состоять большая часть темной материи Вселенной. Такие частицы предположительно проносятся по Галактике и проходят сквозь Землю с высокой скоростью почти не взаимодействуя с другими частицами, встречающимися им на пути. Но, конечно, это все только гипотеза, поскольку у нас в настоящее время есть не слишком значительные основания считать, из чего может состоять темная материя (хотя есть множество оснований существования этих частиц).

Конкретным примером частиц, которые проходят через Вас всё время, являются Космические лучи. Я уже говорил о них чуть ранее - это частицы высоких энергий множества различных видов (протоны, элекроны, мюоны, позитроны, тяжелые ядра, и пр.). От многих из них нас защищают поглощающие свойства Земной атмосферы. Тем не менее, многие из них проходят сквозь Вас ежесекундно. И случайно они даже взаимодействуют с ядрами атомов внутри Вашего тела.

Другие частицы, которые путешествуют с очень большой скоростью (в действительности со скорость света!) это фотоны. Фотоны реликтового фона, приходящие со всех направлений, имеются в количестве около 30,000 частиц, проходящих через квадратный метр в секунду. Большинство из них проходит через атмосферу и, следовательно, многие тысячи проходят через Ваше тело (совершенно безвредно) каждую секунду.

Однако наиболее распространенными частицами являются нейтрино. Поскольку мы находимся настолько близко от Солнца, то в местном количестве нейтрино преобладают солнечные нейтрино. Их количество составляет что-то около 10¹⁵ нейтрино, проходящих через Вас ежесекундно! И нейтрино взаимодействуют настолько слабо, что Вы не должны волноваться, что они что-либо Вам сделают в этом процессе - почти все из них свободно проходят сквозь Землю также не взаимодействуя!

Ассиметрия антиматерии имеет свои корни в конце Великого Объединения. Это означает, что после этого уже не будет какого-либо избытка антиматериии вокруг, поэтому такие частицы, как Мезоны не смогут образоваться. Таким образом, существуют ли лишь обычные частицы, такие как кварки и лептоны, и так далее, поскольку они не могут аннигилировать или создавать мезоны?

Прислал zemmy"AT"paralynx.com 3/01

Это в некоторой степени специальный вопрос, а я, на самом деле, не являюсь экспертом по ядерной физике, но позвольте мне сказать Вам, как я думаю было дело в простой модели Большого взрыва.

По мере нашего погружения всё глубже во времени, ко все более высоким энергиям, будут образовываться различные кварки, начиная с самых легких и затем до самых тяжелых при более высоких энергиях (более ранние времена). Потому теперь давайте начнем с ранних времен и двинемся вперед во времени, чтобы энергия становилась всё ниже и ниже. Верхние кварки и верхние антикварки, нижние кварки и антикварки, очарованые кварки и антикварки аннигиллировали один за другим. И все они аннигиллировали до "кварк-адронного фазового перехода". Это произошло примерно через 10^-6 секунды после Большого взрыва. До этого кварки могли существовать в свободном состоянии, тогда как после этого момента они "объединились", чтобы далее существовать в адронах (группы по 3 создали барионы, или пары кварк/антикварк в мезонах). Таким образом, впервые во Вселенной появились связанные состояния кварков. Но, разумеется, в этот момент существуют свободные мезоны. Примерно при 10^-5 секунды странные кварки и антикварки аннигиллируют, вместе со всеми барионами или мезонами со странными кварками. Остаются лишь пионы (состоящие из верхнего и нижнего кварков и антикварков), а также нейтроны и протоны (группы трех верхних и нижних кварков). Но почти сразу после этого пионы также аннигиллируют в результате падения температуры ниже их массы покоя. И поэтому примерно через 10^-5 секунды уже не существует мезонов (пионов или любых других типов частиц), находящихся в тепловом равновесии с другими частицами, которые являются просто протонами, нейтронами, электронами, позитронами, нейтрино, антинейтрино и, конечно, фотоны.

Я проживаю в городе Isfahan, Иран. Мне очень нравится Астрономия и Астрофизика. Не могли бы Вы присылать мне фотграфии и статьи [сокращено]

Прислал dawod_ast"AT"yahoo.com 11/01

В интернет не существует дефицита информации по Астрономии и Астрофизике. Астрономия является "фундаментальной наукой", т.е. она по существу бесполезна, и не влечет прямых гуманитарных или финансовых последствий! Люди изучают её исключительно из чистого любопытства, испытываемого ими к пониманию Вселенной, в которой мы живем. В результате почти вся новая информация об исследованиях быстро становится легко доступной. также легко получать изображения с больших телескопов, таких как Орбитальный телескоп Хаббла. такие изображения обычно используются для любых образовательных, развлекательных или других некоммерческих целей.

Я предлагаю Вам поискать вокруг, начните с Yahoo или другого поискового сайта, чтобы найти сайты, которые Вам особенно понравятся. И помните, что наиболее надежная информация исходит от авторитетных организаций и университетских исследовательских групп. Развлекайтесь и продолжайте искать!

Я слышал, что Вы провели иследование красных смещений квазаров, и = не обнаружили квантования ... [сокращено]

Прислал lars.engdahl"AT"telia.com 12/01

В основе этого вопроса лежат некоторые утверждения, что красные смещения квазаров имеют не космологическое происхождение, а имеют некое иное (таинственное) физическое объяснение. Одним из используемых аргументов является то, что красные смещения некоторых квазаров представляются распределенными периодически, а не равномерно. Сообщалось о нескольких таких периодичностях. Я не исследовал исчерпывающим образом эти возможности, хотя однажды я подробно разобрался с одним таким утверждением. Мне стало ясно, что высказываемые доказательства были с самого начала слабыми, и что они полностью основывались на искажениях от подбора данных. Поэтому при более хороших данных эффект исчезал.

Это в общем справедливо в отношении всех аргументов, в которых предполагается, что квазары находятся не на космологических расстояниях - они со временем становятся слабее (либо вовсе исчезают, чтобы быть замененными совершенно новыми слабыми аргументами!), в то время как общепринятая картина становитяс всё более сильной. Поэтому не существует убедительных причин сомневаться, что квазары действительно являются невероятно яркими маяками, расположенными на огромных расстояниях.

Также не стоит забывать, что распространеная точка зрения далека от того, чтобы быть умеренной! В конце-концов, она предполагает, что каждый квазар содержит звезду примерно в миллиард солнечных масс, которая активно разрывает материю и выстреливает струи вещества с почти световыми скоростями. Кроме того, вся Вселенная расширяется, и мы наблюдаем наиболее далекие квазары в момент, когда возраст Вселенной был лишь около десятой доли её современного возраста.

Знаете ли Вы почему термин "Галактика Млечный путь" не имеет смысла?

Прислал Yellihe"AT"aol.com 1/02

Не знаю как отвечать на этот вопрос! Быть может, это такая шутка, с ответом вроде "чтобы перебраться на другую сторону". Но потом я подумал, что здесь спрашивается о тавтологическом аспекте фразы "Галактика Млечный путь", поэтому позвольте мне ответить.

Млечным путем была названа полоса света, проходящая по небу, которая приблизительно вначале 20 столетия была отождествлена с боковым видом сплюснутой звездной системы, в которой мы живем. Позднее было открыто, что существует очень много таких звездных систем, которые были названы галактиками. Нашу собственную галактику часто называют "Галактика" (с заглавной буквы Г) или "Млечный путь", или иногда Галактика Млечный путь (чтобы отличить её от миллиардов других галактик повсюду).

Как они получили эту картинку, если никто не посылал спутника за пределы Галактики?

Прислал markwick"AT"telus.net 4/02

Картинка, о которой задан вопрос, приведена (переводчиком) слева.

Вы правы, что для того, чтобы послать спутник за пределы нашей Галактики, чтобы получить её хороший снимок, потребовались бы тысячи лет.

В видимом диапазоне мы видим свет от молодых звезд, облаков газа, и т.п. во всех направлениях через плоскость Млечного пути. Следовательно, картина неба показывает полосу Млечного пути, делающую полный круг. Из-за присутствия загораживающих облаков пыли, мы фактически наблюдаем не более 10% расстояния до центра нашей Галактики. Поэтому из оптического изображения мы не можем так просто сказать, что мы находимся на самом деле на краю диска.

Однако в инфракрасных лучах всё выглядит совсем по другому. Там мы наблюдаем свет, излученый пылью (а также холодными звездами, и т.п.), а Галактика прозрачна на этих длинах волн. Поэтому мы можем прекрасно видеть на всем протяжении вплоть до противоположной стороны. Следовательно, с нашей выгодной точки (около 20,000 световых лет от центра) мы видим задымленный в центре диск, с его характерным балджем. Картинка выглядит замечательно похожей на изображение нашей Галактики, снятом снаружи. Такое изображение в инфракрасном свете мы видим потому, что мы на самом деле расположены довольно далеко от середины. Поэтому в этом смысле данная картинка является изображением снаружи нашей Галактики!

Мой вопрос о микроволновой печи. Я хочу узнать, кто изобрел микроволновую печь?

Прислал NashatarWindow98"AT"aol.com 4/02

Эта страница не о микроволновых печах, космических или других!

Ответ такой: Percey Spencer, работающий в компании Raytheon. Это применение микроволн возникло из работ над радаром сразу после Второй Мировой Войны. Также как и детекторы астрономических микроволн, которые привели к открытию реликтового фона.

Позвольте мне добавить, что Вы затратили бы меньше усилий, напечатав "изобретатель микроволновой печи" на поисковом сайте, чем послав мне e-mail!

У фотонов нет массы, однако у них есть энергия. Используя Эйнштейновское E=mc^2, энергия соответствует массе. Поэтому помогите мне понять и то и другое.

Прислал 5/02

Эта простая формула Эйнштейна на самом деле говорит, что массу можно рассматривать, как особую форму энергии, но не о том, что масса и энергия это одно и то же.

Я могу взять фотон с определенной энергией и превратить его в частицу (в состоянии покоя) с массой m, даваемой этой формулой (в действительности мне придется взять 2 фотона и превратить их в частицу и античастицу).

Фотоны не обладают массой, хотя они обладают энергией и импульсом. Вы не можете остановить фотон, чтобы измерить сколько он весит, поскольку он всегда движется со скоростью света. Это является определением фотона, если хотите.

Мы пытаемся измерить расстояние между планетами и Солнцем и между друг-другом в Солнечной системе. Существует ли формула или уравнение, которое можно использовать, а также существует ли способ, как мы можем перевести это в световые года?

Прислал charrison33"AT"juno.com 5/02

Я стараюсь придумать что-нибудь относительно простое, что Вы могли бы сделать.

Возможно, будет полезно оглянуться назад в прошлое на несколько столетий, в то время, когда впервые были оценены масштабы Солнечной системы, и воспользоваться законами Кепплера. В часности его третий закон гласит, что квадраты периодов орбит пропорциональны кубам радиусов орбит. Если Вы воспользуетесь единицей расстояния Земля-Солнце, тогда это просто даст P²=R³ (где P выражено в годах, а R для расстояния Земля-Солнца равно 1).

Предполагая, что планеты движутся по кругу, и используя этот закон (который легко вывести используя закон Ньютона для силы тяготения, и уравнивая силу гравитации с центробежной силой), Вы сможете получить расстояние планеты от Солнца, если сможете оценить период орбиты планеты. Поэтому если я проведу наблюдение, скажем, планеты Венера в течение месяца, то я смогу судить, как много времени ей потребуется чтобы пройти весь путь по небу, тогда я смогу оценить P для Венеры, и следовательно получить R для Венеры.

В принципе, Вы можете провести наблюдения и оценить P для всех планет Солнечной системы, и, следовательно, определить R для каждой из них. Однако такие R все еще будут в единицах расстояния Земля-Солнце. Другими словами Вы можете масштабировать свою "модель" Солнечной системы через любую постоянную, и она будет работать. Поэтому Вам нужно провести одно наблюдение расстояния в "действительных" единицах. Это можно сделать множеством приблизительных способов, но наиболее точным способом является отраженный свет лазера или эхолокация соседних планет.

Если Вы воспользуетесь этим методом, тогда время в годах, которое потребуется сигналу чтобы отразиться, скажем, от Венеры и вернуться, равно удвоенному расстоянию в световых годах.

Солнце не распространяет свое излучение в пространство равномерно во всех направлениях. Почему Солнце не выделяет излучение равномерно по всей Солнечной системе?

Прислал kojack"AT"codenet.net 12/02

Должен признать, что совсем не понял этого вопроса! Солнце, на самом деле, испускает свое излучение во всех направлениях (хотя, конечно, его интенсивность снижается, как квадрат расстояния от Солнца). Солнце имеет не совсем сферическую форму, но достаточно близкую, и потому существует очень небольшая поправка на такую "изотропию". Солнечный ветер и связанные с ним явления не являются излучением, они включают магнитные поля, и являются более сложными. Но само излучение является чертовски изотропным.

Аналогичный вопрос (с таким же отношением к реликтовому фону) это: насколько далеко нужно удалиться от Солнца, чтобы поток его энергии стал равен потоку реликтового фона?

Никак не могу найти информацию, как вращаются галактики: по часовой стрелке или против неё. Помогите пожалуйста?

Прислал tania_lenton"AT"hotmail.com 01/03

Это зависит от того, смотрите Вы на них сверху или снизу! Поскольку в космосе не существует "верха", то нет способа определить "часовую стрелку".

При орбитальном движении планет, они движутся с постоянной скоростью под действием гравитацинной силы между ними и Солнцем. Должна существовать некая дополнительная сила, действующая на планеты, которая поддерживает их в постоянном состоянии движения и препятствует их падению на Солнце, подобно яблоку, падающему с дерева. Я знаю, что скорость планет создает центробежную силу, которая уравновешивает центростремительную силу, создаваемую гравитационной силой. Какая сила дает эту постоянную скорость планетам?

Прислал maple1"AT"vsnl.com 02/03

Я полагаю, Вам следует почитать книгу по физике для начинающих о законах движения Ньютона. Для поддержания чего-либо в состоянии равномерного движения не требуется никакая сила. "Сила" есть в точности то, что препятствует движению тел с постоянной скоростью.

Планеты на орбите, или галактики, взаимодействующие со своими соседями, испытывают силу гравитации, которая вызывает их ускорение в направлении местного центра масс. Если они обладают достаточной боковой скоростью (не изменяемой перпендикулярной силой), то они продолжают ускоряться по направлению к центру, но "промахиваются". Это означает, что они продолжают ускоряться, но имеют боковое движение, которое удерживает их на орбите. Ньютон осознал, что такое орбита, что привело его (во всяком случае, как я это понимаю, однако я не историк науки!) к пониманию связи между яблоками и планетами.

Is it possible that the black holes are the anti-matter that we are looking for? The annihilation would absorb all lights and that's the reason we are unable to see them.

Прислал RS2DS2"AT"aol.com 02/03

I think you may be confusing "anti-matter" with "dark matter". Assuming this to be the case, can the dark matter by black holes? This question has been considered in some detail. There are quite strict limits on the fraction of the dark matter that can be in black holes of various masses. Very heavy black holes would mess up the structures of galaxies for example, while planet-size black holes would give effects from their gravitational lensing which would have been seen.

It's just about possible for there to be a population of very low mass black holes distributed everywhere throughout the Universe. However, the ideas for trying to form such black holes in the very early Universe are not very promising. Hence most astronomers don't regard such black holes as very likely candidates. But I think it's fair to say that they cannot be ruled out entirely.

Now, no one can possibly answer to these coments here, but I believe that we aren't capable of understanding how existance came into being. I believe that we were desingned not to be able to, just as we can not make a machine that relies on its' own energy. [сокращено]

Прислал Tayjaysap"AT"aol.com 02/03

It is of course entirely possible that we will never fully understand where everything in the Universe came from! However it is certainly the case that our current level of understanding of the early Universe goes well beyond where previoius generations of scientists imagined would be possible. Yesterday's "metaphysics" has turned out to be today's verifiable physics, so who knows where this will lead? We currently have a very robust picture of how the Universe has been evolving since the first small fraction of a second, based on well tested physical theories. And from detailed cosmological observations we have a pretty good description of the Universe we live in, and how it has been changing over billions of years. So at the moment it's anyone's guess as to whether we will ever come to an "ultimate understanding" or whether we'll reach some sort of intellectual impasse.

Until proven otherwise, the working assumption is that there is an ever deeper level of understanding to be discovered. And you can bet that cosmologists and theoretical physicists are having a lot of fun in the meantime figuring out just how far we can go!

If there were such a thing as a neutrino spectrograph, I gather it would it show that neutrinos from distant galaxies are redshifted like photons are. Since neutrinos have mass how would their energy be shed?

Прислал erckjcbsen"AT"att.net 03/03

In fact there are neutrino spectrographs! It's just hard to detect neutrinos, so at the moment we don't have any obvious sources other than the Sun. But certainly for the Sun you can distinguish the energy of many of the neutrinos that are detected. And it may also be possible to do this for any nearby supernovae which go off. So perhaps some day it will be routine to see spectral lines in neutrino spectra from distant galaxies, and confirm that they are redshifted.

To answer the second part of your question, although neutrinos do appear to have mass, these masses are very small, and so the neutrinos behave essentially in the same way as photons. In other words they are highly "relativistic" particles, meaning that they move at near to the speed of light. So the momentum and energy of a neutrino are related pretty much like they are for photons. Hence you can think of them losing energy to redshift in just the same way that photons lose energy to the expansion of the Universe.

Does the universe expands at the same velocity as the light? I suppose so, as the expanding light (EM radiation) is what defines the Universe.

Прислал amrespi2000"AT"yahoo.es 03/03

The Universe doesn't expand at a constant speed, but at a certain speed per unit length (determined by the Hubble constant, which is slowly varying with time). So, nearby parts of the Universe are expanding away from us at a slow speed, while things which are far enough away from us are expanding faster than the speed of light (and hence we can't see them).

Is the energy density of the vacuum the same as zero point energy from quantum mechanics?

Прислал atabeygi"AT"interchange.ubc.ca 04/03

These concepts are certainly very strongly related. The "zero point energy" usually means the energy (associated with the uncertainty principle) which an ideal oscillator has even at zero temperature. It is a very real phenomenon, with many measurable effects.

In "quantum field theory" one imagines space filled with virtual oscillators at every imaginable frequency. So a simple calculation shows that the energy density of empty space should be infinite! The fact that this is manifestly incorrect is one of the greatest mysteries of modern physics. And the fact that the energy density of the vacuum has a small but measurable value (the cosmological constant) is something which many theoreticians are searching for a good way to explain.

My question is, can electromagnetic radiation escape a black hole? I know visible light cannot but how about other wavelengths in the electromagnetic spectrum?

Прислал cdaska"AT"earthlink.net 08/03

There's fundamentally no difference between visible light and other wavelengths of electromagnetic radiation. So, no, they can't escape from a black hole either.

Except for the complicationof "Hawking Radiation", a quantum mechanics effect through which mini-black holes could evaporate.

I was wondering if anyone an idea what would happen if you starve a Black Hole of matter, then some how erased the effects of gravity on it. Would any of the matter ingested previously come back with a bang or would it be simply gone?

Прислал kgarner"AT"sasktel.net 09/03

I confess that I don't fully understand this question.

But there's a related question about what happens to the information content of a black hole if it evaporates. The puzzle requires that you understand at least 3 things. The first one is that black holes can lose energy (and hence mass) through "Hawking radiation", which is incredibly slow for high mass black holes, but gets faster as the mass of the black hole goes down. The second point is that "black holes have no hair", meaning that every black hole of the same mass (and charge and spin) is exactly the same as every other, irrespective of what it was made of. So the information about what made the black hole is entirely contained within its horizon. And the final thing to understand is that information is related to entropy, which isn't normal allowed to decrease.

So what happens to the information when a black hole evaporates entirely? It turns out that this is still a big puzzle for theoretical physicists.

could you explain to me, why light travels in a straight line please.

Прислал Aambourne"AT"aol.com 09/03

One of Newton's Laws of Motion is that things travel in a straight line unless some force acts on them. So light moving through free space travels in a straight line.

You can apparently bend light around massive objects - it's called "gravitational lensing" and is commonly observed for distant objects in the Universe. But one of the fundamental principles of General Relativity (the most complete theory of gravity that we have) is that light still travels in a straight line, it's just that space itself is curved. This turns out to be both a deeper description of what's going on, and a more accurate one. So light always travels in a stright line, it's just that straight lines look bent!

if you could produce a magnetic field large enough and strong enough, what would happen to the electron as it neared the speed of light? The second part of the question is if the electron continued of it's circlular path, would the energy required to produce the centripital acceleration be greater than E=mc2? How can this be?

Прислал cheer2002"AT"hotmail.com 09/03

Let me start by saying that this is not a subject on which I am an expert. But this is exactly what particle accelerators do every day - so you can probably find out more by looking for information at the web-sites of places like CERN or Fermilab.

However, the short answer to your question is that the electron starts behaving "relativistically", i.e. you need ideas of Special Relativity to understand what's happening as the electron gains more and more energy. Certainly the total energy can be much larger than the equivalent of the electron's rest mass. But it gets harder and harder to increase the speed as it approaches the speed of light. On top of that an electron circulating in a magnetic field will also radiate, and the energy lost in this way makes it even harder to accelerate particles to the highest energies.

Does the fact--one last stab at the key to the mystery- -that 15 B years ago everything was much closer together have anything to do with the fact that from any point in the current cosmos one would be observing as if from the center?

Прислал steveg"AT"spa.net 12/03

The best way to understand the "no centre of the Universe" thing is to do the following exercise with 2 overhead transparancies. Cover one transparency with a random pattern of dots using some colour. Then take it to a photocopier with a zoom function and copy it on to the other transparency at something like 110% enlargement. Then you can project the two images together, lining up some particular dot. You should see that all the pairs of dots appear to move away from the dot you chose.

But if you choose another dot as your "centre" and repeat the exercise, then you should see that all the dots appear to be moving away from that one too! In other words all of the dots are equally valid centres for the expansion, and it just depends on your point of view. So it is better to say "everyone is the centre" of the Universe" rather than "there is no centre of the Universe"!

What you've done is show that uniform expansion looks like recession of everything away from everything else. An even better way to demonstrate this is by making measurements on your transparencies. Get out a ruler and measure the separation between some chosen dot and a bunch of others, and do this on each transparency. The speed at which things are moving away (or in this case the distance apart on the second image minus the first, divided by some fixed time interval between these two "snapshots") is proportional to the distance - in fact it's just equal to 10% of the distance if you enlarged by 110%. But this recession velocity doesn't depend on which dot you chose as the "central" one in the first place. You have just proved that Hubble's Law (recession speed proportional to distance) is exactly the same thing as uniform expansion!

Because, as you have indicated in previous answers, we are in a pretty normal galaxy in a small cluster of galaxies- why wouldn't life have formed other places? One only needs to see the deep field pictures to realize how many galaxies there really are. Also, do you think different techniques will soon confirm the existence of life outside of the solar system?

Прислал lisaacson123"AT"earthlink.net 04/04

I am not an expert on this topic. But let that not stop me giving you an answer!

There are a range of opinions about the likelihood of life elsewhere. To me (and you I gather) it seems pretty amazing to imagine that our little corner of the Universe could be the only one to harbour life. But to some people, the emergence of life seems so unlikely, that they imagine that it might only have happened once.

The exciting thing is, now we know there are planets around some other stars, that there are direct observational ways of finding potential signatures of life on those planets. This may still be a long way off, but it's no longer science fiction!

I'd like to access more of the files you have available on it, but for some reason I can't open the files with extension '.ps' and for all my worth I can't find out which application runs these files.

Those would be "postscript" files, which is a common format in the physical sciences. You need something like "ghostscript" to view them (depending on your operating system).

Why is the cosmic radiation that hits Canada more intense than that which hits Mexico?

Прислал robmiller"AT"hawaii.com 04/04

This is a question about Cosmic Rays (i.e. high energy particles hitting the Earth from space), rather than the Cosmic Microwave Background (i.e. low energy photons generated in the very early Universe). I may claim to be an expert on the latter topic, but not the former, sorry!

Having, said that, there is clearly a latitude dependence in the amount of cosmic rays reaching the ground, because of the Earth's magnetic field (which in fact protects us from most of the cosmic rays). You can check out the official Canadian word on this topic here.

I would appreciate if you could answer this: Would living in a residential compound too close to the microwave/communication tower be harmful to one's health? Some people say it could affect your health if you live nearby this facility for a period of time.

Прислал jeremiah012556"AT"yahoo.com 06/04

This is a topic on which I am not an expert. However, common sense would suggest that there are enormously more significant health risks in your life than some weak radio or microwave emissions. So I personally would not worry about living near a microwave tower (of course you probably don't want to stand directly in front of a transmitting dish for too long). However, the exact amounts of low-level electromagnetic radiation required to have any noticeable effects on someone's health are not really known. But I do know that the Cosmic Microwave Background, which is passing through us all the time, has no effect whatsoever!

You might try looking up the answer on other web-sites such as this, and other things you can probably find easily. However, I should caution that much of what you find on people's web-pages (as I just discovered when I did this exercise) is quite alarmist and ill-informed!

-we had this argument at the office -what is the life span of the sun -when will it end -what will happen to old sun and will there be a new sun or some other planet will come along and act like a sun -please advise

Прислал ben"AT"oayec.org 08/05

Based on the current properties of the Sun in comparison with models of stella structure and evolution, which have been staggeringly successful at explaining observations of other stars, we have a pretty clear idea of the Sun's future. Right now the Sun is about half-way through its natural life. So in about 5 billion years it will start to run out of its main fuel source (hydrogen in the core, which is being converted into helium through nuclear fusion). It will then become a red giant, swelling enormously in size and getting much cooler. Depending precisely on how much mass the Sun loses during its life (something the experts argue about), the Earth may or may not be swallowed up. But it will be pretty hot at the Earth's orbit in either case! And shortly after tha (by astronomical timescales at least), the Sun will explode and become a "planetary nebula" with the core cooling as a white dwarf.

So we probably need to figure out a way of moving to some other part of the Galaxy. And we've only got 5 billion years to figure out how to do it!

Plz tell me "what is meant by polarization of proton?"

Прислал sadia_saadia"AT"hotmail.com 10/05

Protons are sub-atomic particles, which have a property called "spin", in analogy with the spin of macroscopic partciles. The spins of a bunch of protons can be aligned, or not, and this is what polarization means. For more on proton polarization you could try the web-page of the news article.

Photons, on the other hand, are particles of the electro-magnetic field, the oldest of which formed about 13 billion years ago, which we can detect today as the Cosmic Microwave Background. The CMB is slightly polarized, meaning that the photons arriving have their (say) electric fields oscillating more in one plane than another.

For information on polarization in general, you might like to try the Wikipedia article.

How do i put a picture from my PC to become my website background ???

Прислал sexytom_felton"AT"hotmail.com 10/05

OK, so this takes the prize for the least relevant question that has ever been sent to me!

I want to know why a hot body will emit em wave (mainly infrared). Is it because the electrons in the hot body lose energy and the energy is in the form of em wave?

Прислал nc_leung"AT"hotmail.com 10/05

This is an excellent question!

Thinking along these lines was what led Planck and others to come up with the basics of quantum mechanics in the early 20th century!

You're right that this is to do with electromagnetism and with the energies of particles. But, the classical (i.e. pre-quantum mechanics) theory of electromagnetism, combined with statistical mechanics doesn't fully explain the blackbody emission spectrum (it would predict too much emission at high frequencies). The addition of the idea that radiation comes in quanta is what allowed physicists to finally explain the blackbody function.

The basic principle is that anything with a temperature has "motion energy" associated with its particles, and that this energy is converted to photons (through the osillations of charges). The characteristic energy of the photons depends only on the temperature of the matter (assuming it is in an equilibrium situation), with a spread of energies given off, according to the mathematical blackbody function.

That's what your body does, with a peak wavelength in the infrared part of the spectrum. And that's what the early Universe did, with a peak wavelength in the high-energy part of the electromagnetic spectrum, but redshifted by the expnading Universe so that we observe it today as the Cosmic Microwave Background.

Главная | Уровень: Основной | Средний | Продвинутый | E-mail |

Douglas Scott dscottATastro.ubc.ca Последняя редакция: 15 Сентября 2005
..:: Перевел с английского В.Г. Мисовец