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Top 10 des choses qui se passent dans l'espace et qui vont fondre votre cerveau
Des cultures anciennes comme les Chinois et les Grecs ont regardé le ciel avec émerveillement et se sont creusé la cervelle pour comprendre ce qui se passait là-haut. Ils ont fait des percées remarquables, mais la technologie a progressé aux 20ème et 21ème siècles. Certaines de ces découvertes sont peut-être insondables pour les non-scientifiques, mais elles sont certainement réelles.
Espace 10Curved
L'idée que l'espace puisse être plat ou incurvé est étrange et peut-être même inconcevable, mais hélas, c'est vrai.
Albert Einstein s'est rendu compte que l'espace autour des objets gravitants est courbe, ce qui explique des choses comme les orbites (plus à ce sujet à venir). Une façon de déterminer si l'espace est plat ou courbe est de tester la géométrie euclidienne dans ces espaces. C'est une géométrie réalisée par Euclid, un mathématicien de la Grèce antique qui a écrit toutes les formules que vous avez apprises en géométrie au lycée.
Par exemple, dans la géométrie euclidienne, les angles d'un triangle totalisent 180 degrés. Pas dans un espace incurvé. C'est parce que la courbure des lignes droites (qu'est un oxymore) fait que les angles sont plus grands. Vous pouvez dessiner un triangle avec trois angles de 90 degrés.
Pensez-y une minute.
9The pas force de gravité
Tu te souviens de la physique au lycée quand tu as appris Three Laws of Motion d'Isaac Newton? Et la force de gravité? La force est la masse multipliée par l'accélération, ou 9,8 m / s? Oublie. Presque.
Newton n’avait pas complètement tort avec ses lois sur la gravité; Cependant, il n'avait pas complètement raison. Il s'avère que, dans ses formules, vous pourriez théoriquement obtenir des réponses, comme le potentiel de gravité infinie, qui ne s'additionnent pas, et Albert Einstein l'a compris. Il a ensuite créé ses propres équations qui répondaient à des questions sur la gravité que les équations de Newton ne pouvaient pas. C'est ainsi que nous obtenons un espace courbe, ce qui provoque le phénomène de gravité.
Imaginez l'espace comme une feuille de caoutchouc. Collez maintenant une boule de bowling, représentant la Terre, dessus. Vous devriez voir une courbe dans le caoutchouc autour de la Terre. En gardant cela à l'esprit, si vous deviez faire rouler une boule plus petite et plus légère (la Lune) au bord de ce caoutchouc incurvé, elle se coincerait dans la courbure du caoutchouc (gravité) et tournait en rond ou tournait autour de la Terre. . Voici comment fonctionne la gravité selon Einstein.
La grande livraison ici? La gravité n'est pas une force, alors oubliez la physique au lycée. Seulement cette partie, de toute façon.
8 Théorie de la relativité d'Einstein
La théorie de la relativité d'Einstein est complexe, alors accrochez-vous à vos chapeaux, garçons et filles. Celui-ci joue avec l'espace incurvé et la gravité n'étant pas une force, mais de loin son propre animal.
Sur des échelles plus grandes, lorsqu'un objet quitte un observateur, le temps ralentit pour lui. Par exemple, si vous tenez une horloge devant vous, les secondes se tiendront comme d'habitude. Déplacez cette horloge plus loin, et ces secondes et minutes, à votre perspective, vont ralentir. Ils ne ralentissent pas vraiment, mais ils en ont l'air.
Cela vaut pour toutes sortes de choses, comme le vieillissement et la lumière. Si vous tenez une lumière bleue devant vous, elle aura l’air bleu, mais plus elle s’éloignera, plus elle deviendra rouge car le rouge a une longueur d’onde plus longue. C'est aussi pourquoi le ton du son, comme lorsque vous entendez un klaxon de train, change. Au fur et à mesure que vous vous rapprochez, les longueurs d'onde se réduisent, de sorte que la fréquence et la hauteur augmentent. Au fur et à mesure de sa disparition, les longueurs d'onde s'allongent, et la fréquence et la hauteur de ton diminuent.
Sur Terre, ces différences relatives sont très subtiles, presque négligeables. C'est pourquoi les lois de Newton sont utilisées et enseignées à l'école. Ils répondent parfaitement à leurs besoins sur Terre, sauf à un point: les systèmes de positionnement global.
Les appareils GPS utilisent la relativité d’Einstein pour fonctionner correctement. Pour nous, le temps passé sur les satellites au-dessus de la Terre est plus lent que pour nous, et pour les satellites, le temps passe plus vite ici, en raison de la gravité de la Terre. Ces différences de temps sont suffisamment importantes pour vous faire perdre complètement votre temps de trajet. Pour nous assurer d’atteindre notre objectif, les appareils GPS dépendent du temps d’Einstein.
7 trous noirs
Les trous noirs sont encore un grand mystère. Leur nature même les rend si difficiles à comprendre. D'une part, vous ne pouvez pas les voir. Leur gravité est si forte que rien ne peut y échapper, pas même la lumière. La matière devrait se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière pour sortir de l'emprise de la gravité (appelée vitesse de fuite), ce qui est impossible. C'est ainsi que les trous noirs ont reçu leur nom: aucune lumière n'en sort, nous ne pouvons donc pas la voir, donc c'est noir. Simple.
Sauf qu'ils ne sont pas si simples.
Les trous noirs sont une sorte de carcasse stellaire. Lorsqu'une étoile massive (beaucoup plus grosse que notre Soleil) meurt, elle se transforme en une supernova et s'effondrera en une étoile à neutrons ou un trou noir, ce dernier ne ressemblant en rien à une étoile. Les trous noirs ont une gravité extrême qui conduit à une singularité où la densité est infinie, où toute la masse est compactée et où le temps s’arrête complètement. L'horizon des événements est le «point de non-retour» situé à l'extérieur du trou noir, où la vitesse de sortie dépasse la vitesse de la lumière, tandis que l'espace et le temps se déplacent dans une direction: en avant.
Une fois que vous avez traversé l'horizon des événements, vous ne revenez pas. Si vous arrivez à la singularité, vous mourrez d'une mort laide, mais rapide. Parce que les forces de marée sont si fortes, votre corps sera anormalement allongé et vous serez écrasé d'avant en arrière et d'un côté à l'autre. Vous finirez par ressembler à de la ficelle, ce qui est une autre raison pour laquelle nous ne connaissons pas grand chose des trous noirs. C'est trop risqué.
6 univers alternés
Celui-ci sonne comme de la pure science-fiction, mais il s’agit d’un concept légitime auquel les scientifiques s’attachent depuis un siècle.
Pendant la Première Guerre mondiale, Karl Schwarzschild a écrit la première équation sur les trous noirs, comme leurs rayons, et plus fascinante encore, ce qu’il y avait à l’intérieur. Il a écrit qu’en un instant, la singularité (ce point de mort qui vous écrase) se connecte à un univers parallèle infini complètement indépendant de notre propre univers, mais à l’intérieur de celui-ci.
Encore plus fou est ce qu'un homme nommé Roy Kerr a écrit. Ses équations s'appliquent à un trou noir en rotation. Cela fait un monde ou des mondes de différence. Ses équations transforment la singularité en anneau au lieu d'un point. Cet anneau est presque comme un portail qui mènerait à des univers infinis. Si vous traversiez la singularité (sans toucher l'anneau parce que vous mourriez), vous iriez dans un autre espace quelque part ailleurs et ne pourriez pas revenir à travers cette même singularité vers l'espace d'où vous veniez. L'espace dans lequel vous voudriez entrer serait à l'intérieur d'un trou blanc qui, comme son nom l'indique, est à l'opposé d'un trou noir dans lequel rien ne peut y pénétrer, il ne peut que cracher. En théorie, vous pourriez sortir de ce trou blanc et vous retrouver dans un univers semblable au nôtre, mais qui n'est pas le nôtre. Si vous le souhaitez, vous pouvez trouver un autre trou noir, entrer et sortir d'un trou blanc dans un troisième univers. Vous pouvez répéter ce processus pour toujours, si vous le souhaitez.
Bien sûr, tout cela n’est que mathématique, pas réalité. Bien que ce ne soit probablement pas vrai, en raison de facteurs tels que l’ajout de masse, c’est un concept que les scientifiques doivent prendre au sérieux et traiter aujourd’hui.
5 trous blancs
Un trou blanc est tout le contraire d'un trou noir car rien ne peut y pénétrer. Il est structuré comme un trou noir de Kerr, toutefois, sa singularité est en forme d'anneau et sert de passerelle vers d'autres univers. Il a également un horizon des événements qui ne permet pas à ceux qui le traversent de rentrer à l'intérieur car l'espace et le temps sont si forts.
Il n'y a pas de trous blancs dans notre univers. Ce sont purement hypothétiques et viennent avec le calcul derrière les trous noirs. Même si des trous blancs hypothétiques existaient dans des univers hypothétiques de l'hyperespace, nous ne pourrions pas y accéder simplement à cause de la nature des trous noirs.
4 trous de vers
Ce sont aussi les résultats des équations qui se cachent derrière les trous noirs et les trous blancs, mais cela n’a pas nécessairement à voir avec les univers alternatifs et l’hyperespace. Au lieu de cela, ceux-ci traitent de notre propre univers.
Selon les équations, ces trous de ver pourraient connecter l'espace-temps comme un raccourci. Pour visualiser ce concept de raccourci, imaginez un bloc de béton géant devant vous. Pour aller directement de l'autre côté, il faut contourner le problème. Le chemin le plus direct que vous puissiez emprunter consiste à vous y rendre directement et à vous frotter l’épaule le long du bord pendant que vous le contournez. Pour le raccourcir, vous pouvez simplement percer un trou dans le béton et le traverser. Même endroit, même univers, mais d'une manière différente et très difficile.
Bien sûr, cette analogie comporte de nombreux aspects techniques erronés, mais elle fait passer le message. Les trous de ver pourraient traverser un espace-temps étrange pour aller d'une partie de l'univers à une autre sans avoir à voyager à travers l'espace-temps de l'univers lui-même.
Les trous de ver commencent par un trou noir et sortent d'un trou blanc quelque part dans l'univers. Mais, comme dans beaucoup de cas, cela reste purement hypothétique. Le fait qu’il soit soumis à un examen minutieux est assez époustouflant.
Matière 3D
Moins énervant, mais toujours aussi déroutant et fou, c’est qu’il ya tant de choses dans l’univers, mais le piège? Nous ne pouvons pas le voir, nous ne savons pas ce que c'est, et c'est partout.
C'est à peu près tout ce que nous savons sur la matière noire, la substance qui représente 27% de l'univers. Et l’énergie sombre, quelque chose de totalement indépendant mais tout aussi mystérieux que la matière noire, représente 68%. Les matières normales, comme les protons et les neutrons dont vous êtes faits, ne représentent que 5% environ.
Vera Rubin a découvert la matière noire lorsqu'elle a compris que la masse totale des galaxies était supérieure à la masse que les objets détectables de la galaxie auraient dû représenter. Cela signifie qu'il y a quelque chose dans ces galaxies qui ne peut être vu ou détecté qui a une masse.
Comment cela peut-il être? C'est quoi ce truc? Ce sont des questions qui dérangent chaque jour le cerveau des astronomes pour la même raison qu’elles intriguent les nôtres. Cela n'a aucun sens.
2Que ce soit l'univers en expansion
Sur le plan cosmologique se pose une autre grande question: qu'est-ce qui est en dehors de l'univers?
Beaucoup savent que l'univers dure pour toujours. Il n’a ni bord ni centre, mais il est en expansion constante. C'est-à-dire que l'espace entre les galaxies augmente. Ceci peut être vu dans le redshift des galaxies proches. Le décalage vers le rouge se produit lorsqu'un objet s'éloigne de nous. Par conséquent, ses longueurs d'onde de lumière grossissent et la lumière devient plus rouge.
Donc, l'univers est en expansion, mais vers quoi s'étend-il? Qu'y a-t-il de l'autre côté de l'univers? Ce concept est ahurissant et certainement difficile à comprendre, mais c'est la vraie vie.
1Lentillement par gravité
Ce dernier est peut-être le moins hallucinant, mais il vous fait quand même vous gratter la tête. Aussi, contrairement aux autres sur cette liste, cela a été prouvé, mais cela ne le rend pas moins fou.
La lentille gravitationnelle consiste à observer un objet dans une certaine position dans l'espace, mais ce n'est pas là. En effet, la lumière émise depuis son emplacement actuel est réfractée en raison de la gravité d'un objet se trouvant sur le chemin.
La gravité plie la lumière. Mâcher sur celui-là.