Останні 15 років відзначилися знаковими досягненнями у фізиці, квантовій механіці та астрофізиці, основи для яких були закладені 339 років тому.
5 липня 1687 року Ісаак Ньютон представив свою іконічну працю “Математичні основи природничої філософії”. У ній він виклав закон всесвітнього тяжіння та три основні закони руху, які стали наріжним каменем класичної механіки. Ця робота стала основою для сучасної фізики та астрономії. Фокус підготував огляд найзначніших наукових проривів у фізиці за останні 15 років.
Три закони Ньютона
5 липня 1687 року Ісаак Ньютон опублікував свою фундаментальну працю “Математичні основи природничої філософії”.
Фото: Jerusalems Hebrew University
Дана праця Ньютона вважається однією з найважливіших у фізиці за всю історію людства. Він довів, що фізичні закони діють одинаково для всіх об’єктів у Всесвіті та описав, як рух тіл змінюється під впливом гравітації. На початку XX століття Альберт Ейнштейн продовжив цю ідею, вказавши, що рух об’єктів зумовлений викривленням простору-часу, яке створюють масивні об’єкти.
Три закони Ньютона, що формують основу класичної механіки, описують рух тіл під дією сил:
- Перший закон: тіло залишається в спокої або рухається рівномірно прямолінійно, поки на нього не діють інші сили.
- Другий закон: прискорення тіла прямо пропорційне прикладеній силі і обернено пропорційне його масі.
- Третій закон: сили, з якими тіла взаємодіють, рівні за величиною, але протилежні за напрямком.
Слід зазначити, що в сучасній фізиці замість терміна “тіло” вживається “матеріальна точка”, що точніше відображає сучасне розуміння фізичних законів.
Найзначніші досягнення у фізиці за останні 15 років
Скласти вичерпний список досягнень у фізиці за останні роки – справа непроста, адже їх чимало. Проте є кілька знакових, які розширили наше розуміння Всесвіту.
Бозон Хіггса
У 2012 році фізики на Великому адронному колайдері відкрили останню відсутню частинку Стандартної моделі фізики елементарних частинок — бозон Хіггса.
Фото: Wikipedia
У 2012 році на Великому адронному колайдері фізики відкрили бозон Хіггса, відомий також як “частинка Бога”. Хоча це прізвище не має нічого спільного з релігією, воно відображає важливість бозона Хіггса для нашого Всесвіту. Ця фундаментальна частинка є квантумом поля Хіггса, і саме завдяки взаємодії з цим полем інші елементарні частинки отримують масу. Без поля Хіггса Всесвіту не вистачало б матерії, необхідної для формування зірок, планет і життя.
Гравітаційні хвилі
У 2015 році астрофізики вперше виявили гравітаційні хвилі за допомогою обсерваторії LIGO. Ілюстрація.
Фото: space.com
Альберт Ейнштейн передбачив існування гравітаційних хвиль — пульсацій у структурі простору-часу, які поширюються зі швидкістю світла. Ці хвилі виникають при зіткненні чорних дір. У 2015 році астрофізики вперше зафіксували їх, що стало можливим завдяки обсерваторії LIGO. Це відкриття дозволило глибше вивчити чорні діри, одні з найзагадковіших об’єктів у Всесвіті, і навіть виявляти їх, не проводячи безпосередніх спостережень.
Кристали часу
У 2017 році науковці вперше створили нову фазу речовини — кристали часу.
Кристали у просторі характеризуються регулярним розташуванням атомів, але у 2012 році фізик Френк Вільчек висунув припущення про їх існування у часі. Кристали часу періодично змінюють свої властивості без зовнішнього втручання, що говорить про їх унікальності.
Перші фотографії чорних дір
Фотографія чорної діри в центрі Чумацького Шляху.
Фото: чорна діра
Чорні діри поглинають усе, що потрапляє в їхню зону впливу, навіть світло. У 2019 році астрофізики отримали перше зображення чорної діри в центрі галактики M87, а в 2022 році зафіксували чорну діру в центрі Чумацького Шляху. Ці знімки показують так звану “тінь” чорної діри, оточену світлом, яке вона поглинає. Це досягнення дозволило отримати цінну інформацію про ці неймовірно масивні та загадкові об’єкти.
Квантова перевага
У 2019 році компанія Google оголосила про досягнення квантової переваги, що означає, що квантові комп’ютери змогли виконати завдання, на які
