Мегафизика - физика мегамира

(гравитация, релятивистика, космология)
Главная > Естественные науки > Физика > Мегафизика
Тёмная материя и темная энергия космоса

Согласно современным воззрениям, более 2/3 Вселенной (73%) состоит из "темной энергии". Оставшаяся неполная треть приходится в основном на "темную материю" (23%), состав которой до сих пор точно не выяснен, и только малая часть (меньше 5%) остается на долю "обычной" видимой материи звезд и планет. Гравитация действует на все формы вещества, а антигравитация "темной энергии" проявляется только на дальних расстояниях, заставляя Вселенную расширяться ускоренными темпами, немыслимыми в том случае, если бы гравитация была доминирующей силой.

Информация о распространенности гелия и других легких элементов во Вселенной (которые образовались через 5 минут после Большого взрыва в горячей плазме Вселенной) и образовании структуры во Вселенной указывают на то, что "нормальная" (то есть барионная) материя ответственна лишь за примерно 4% материального содержания Космоса. Остальные 96% – "темный" сектор с примерно 23% темной материи и примерно 73% темной энергии. Причем ,если темная материя вызывает эффект гравитационного притяжения (как и обычная барионная материя). то темная энергия, реально преобладающая во Вселенной, вызывает эффект гравитационного отталкивания. Физическая природа темной материи и темной энергии совершенно неизвестна.

Разделы:


Классические законы гравитации и небесной механики

Общее правило: чем ближе планеты к Солнцу, тем больше линейная и угловая скорости их обращения вокруг Солнца.

  1. Закон всемирного тяготения, или закон гравитационного взаимодействия двух тел (Исаак Ньютон, 1682): Притяжение между двумя телами
  2. Первый закон Кеплера, или закон эллипсов (1609 г.): Все планеты движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
  3. Второй закон Кеплера, или закон площадей (1609 г.): Радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади. Этот закон эквивалентен закону сохранения момента импульса.
  4. Третий закон Кеплера (1619 г.): Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит: Третий закон Кеплера
    [Следовательно, масса имеет физическую размерность R3/T2, или ускорение изменения объёма]

Традиционная релятивистика (теория относительности и гравитации)

Чем отличается общая теория относительности от специальной? Специальная теория относительности (СТО) (частная теория относительности; релятивистская механика) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях движения, близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.

Общая теория относительности - геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах. В рамках общей теории относительности, как и в других метрических теориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Общая теория относительности отличается от других метрических теорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизны пространства-времени с присутствующей в нём материей.

Принципы специальной теории относительности (СТО)

СТО основана на 2 постулатах:

  1. Принцип постоянства скорости света (Скорость света в вакууме постоянна во всех инерциальных системах отсчета)
  2. Принцип относительности (Все физические процессы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета). И как следствие изотропность и однородность пространства, однородность времени.

Следствия СТО и их подтверждение

Принципы общей теории относительности (ОТО)

Дополнительные принципы релятивистики в рамках ОТО:

  1. По А.Эйнштейну, тяготение и инерция - два различных слова для одного и того же явления.

Следствия ОТО и их подтверждение

Общая Теории Относительности (ОТО) предсказала следующие эффекты:

  1. эффект де Ситтера (геодезическая прецессия) - регистрируется как изменение направления оси вращающегося тела (гироскопа), движущегося в искривлённом центральной массой — Землёй — пространстве-времени;
  2. эффект Лензе — Тирринга - более тонкий эффект смещения оси гироскопа, но вызвано оно будет не собственно присутствием центрального массивного объекта, а его вращением.

В ОТО также было предсказано существование гравитационных волн. Их разными способами безуспешно пытались обнаружить. Наконец, об открытии гравитационных волн было объявлено 11 февраля 2016 года, хотя зафиксированы они были 14 сентября 2015 года в 13 часов 51 минуту по московскому времени. Специалисты считают это открытие главным претендентом на Нобелевскую премию по физике 2016 года. Физики отмечают, что в эту работу был очень значимым вклад Владимира Брагинского, который вскоре после этого события ушел из жизни в возрасте 84 года. Он всю свою жизнь занимался поисками волн тяготения и можно только надеяться, что он узнал об их открытии.

Связь релятивистской и квантовой механик


Главная
Физика: Микромир | Макромир | Мегамир | Бионика | Торсионика | Сказочные технологии | Физ-порталы | Физ-центры | Физ-книги
Близкие по теме страницы: Гранты | Эвристика и авторство
На правах рекламы (см. условия): Как происходит собственно рисование на световых столах тоже очень увлекательно.    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 24.08.2016
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня