10 Things You Didn't Know About Black Holes

Let’s first get one misconception out of the way: Black holes scattered across the universe are not empty spaces, but in fact a lot of matter crammed into a small area. Their density is so extreme that not even a beam of light can escape the power of their gravitation pull. In many ways, they are the cosmological equivalent of an animal with an insatiable appetite, consuming anything that ventures too close.

Due to the incredible nature of black holes, the Perimeter Institute for Theoretical Physicsdecided to share 10 facts you may not know about them:

Китай ведет разработку уникального бомбардировщика-невидимки

Если верить порталу defence-blog.com и если эта новость не запоздалая первоапрельская шутка, то Поднебесная хочет иметь в своем арсенале малозаметный фронтовой бомбардировщик. 

Сообщается, что прототип может быть построен к 2025 году и в перспективе новый самолет заменит такие истребители-бомбардировщики как JH-7 Flying Leopard. Максимальная скорость стелс-бомбардировщика составит 1600 км/ч, а его дальность действия превысит 4700 км. Потолок сможет достигать 17 тыс. м. Помимо широкого применения мер, улучшающих малозаметность, примечателен еще один технический аспект. Речь идет о размещении экипажа бок-о-бок. Это решение впервые будет использовано на малозаметных боевых самолетах.

Концепция крылатой машины перекликается с концепцией российского фронтового бомбардировщика Су-34. Судя по всему, новый самолет станет узкоспециализированным бомбардировщиком, имеющим опциональную возможность поражать воздушные цели. В контексте нынешних реалий такой подход видится странным, поскольку современные истребители де-факто являются многофункциональными комплексами, способными выполнять весь спектр боевых задач (как поражение воздушных целей, так и нанесение точечных ударов по земле). Поэтому зачем создавать специализированный фронтовой бомбардировщик, да еще и с чистого листа – неясно.

Ранее США вынашивали похожую идею: на базе истребителя пятого поколения F-22 хотели построить бомбардировщик FB-22. Впоследствии от нее отказались, поскольку почти все функции такой машины смогут выполнять истребители F-22 и F-35, а также беспилотные летательные аппараты.

Заметим, что если фронтовые бомбардировщики (такие как Су-24) уходят в историю, то со стратегической авиацией прощаться пока рано. Как Америка, так и Россия разрабатывают стратегические бомбардировщики нового поколения. Есть сведения, что похожие работы ведет и Китай.

©Defence-blog

©Defence-blog

Комментарии к «Интерстеллар» – кто такие высшие существа?

Примечание 0: посвящается выходу фильма на торрентах оптических носителях.

Примечание 1: если вы ещё не смотрели фильм, то в этом переводе есть спойлеры!

Примечание 2: это перевод выдержки из книги Кипа Торна «Наука Интерстеллар». В отрывке обсуждаются существа, которых в оригинале называют «bulk beings». В русском переводе эту фразу никак, насколько я понял, не перевели, да и в фильме их упомянули всего один раз. По смыслу – это существа, эволюционировавшие до высших измерений, т.е. до измерений, больших, чем 4 (3 пространственные + время). Так что я решил перевести название как «высшие существа».

Все персонажи фильма убеждены в существовании высших существ, хотя используют это слово очень редко. Обычно персонажи говорят об этих существах «Они». В начале фильма Амелия Брэнд говорит астронавту Куперу: «Кто бы Они ни были, Они, по-видимому, заботятся о нас. Эта чёрная дыра позволит нам добраться до других звёзд. Она появилась тогда, когда мы в ней нуждались».

Одна из интересных идей Кристофера Нолана состоит в том, что Они – это эволюционировавшие люди. В далёком будущем в их распоряжении оказалось ещё одно пространственное измерение, и они живут во многомерном пространстве. В конце Купер говорит роботу TARS: «Ты не понял? Это не существа. Они – это мы, пытаются помочь, как я пытался помочь Мёрф». TARS отвечает: «Люди не строили этот тессеракт». «Пока нет, — говорит Купер, — но когда-нибудь. Не мы с тобой, но люди, люди, которые эволюционировали за пределы известных нам четырёх измерений».

Двумерная брана и трёхмерное пространство

В 1844 году Эдвин Эббот написал сатирическое произведение Флатландия: Многомерный роман. Хотя эта сатира викторианской эпохи сейчас выглядит старомодной, она сильно связана с Интерстеллар. Рекомендую к прочтению.

Она описывает приключения квадратного существа, живущего в двумерной вселенной Флатландии. Квадрат оказывается в одномерной вселенной Лайнландии, в нуль-мерной вселенной Пойнтландии и в трёхмерной Трёхмерии.

Когда я встретился с Кристофером Ноланом, мы оба с удовольствием отметили, что читали это произведение и оно нам понравилось.

Представьте, что вы – двумерный квадрат, живущий во Флатландии. Это может быть поверхность стола или бумаги, или резиновая мембрана. Я буду по-современному называть её двумерной браной.

Как образованное существо, вы подозреваете о существовании трёхмерного пространства, в котором находится ваша брана, но не уверены в этом. Представьте, что однажды к вам приходит в гости сфера. «Высшее существо».



Сперва вы не понимаете, что это высшее существо, но понаблюдав и подумав, вы не находите другого объяснения. Вы наблюдаете следующее: внезапно, без предупреждения и без видимого источника, на вашей бране появляется голубая точка. Она расширяется в голубой круг, который растёт до максимального диаметра, а затем сжимается обратно в точку, и исчезает (левая часть картинки).

Если верить в закон сохранения материи, нельзя создать что-то из ничего. Значит, происшедшее можно объяснить только тем, что изображено в правой части картинки. Трёхмерное существо, сфера, прошла через вашу брану. При этом вы наблюдали её двумерное сечение.

Представьте, что человек из трёх измерений пересекает вашу двумерную брану. Что вы увидите?

Высшие существа из пятого измерения, пересекающие нашу трёхмерную брану

Представьте, что наша вселенная с тремя пространственными и одним временным измерением, находится в пятимерном пространстве (четыре пространственных и одно временное). И там есть живые существа. У них должны быть центр и поверхность. Их поверхность будет состоять из всех точек, в четырёхмерном пространстве, которые находятся на определённом расстоянии от центра – например, 30 сантиметров. Поверхность существа будет иметь три измерения, а внутренности – четыре.

Представьте, что это существо пересекает нашу брану. Что мы увидим? Очевидно, сферические сечения гиперсферы.



Из ниоткуда появится точка (1), расширится до трёхмерной сферы (2), которая будет расширяться до максимума (3), затем сжиматься (4), дойдёт до точки (5) и исчезнет.

Можете представить, что мы увидим, если через нашу брану пройдёт четырёхмерный человек? Для этого надо представить, как выглядит четырёхмерный человек, и как выглядят его сечения.

Природа высших существ и их гравитация

Из чего же сделаны высшие существа? Наверняка не из такой же материи, как мы. У атомов три измерения, они могут существовать только в трёх измерениях. Как и субатомные частицы. Как и электрические и магнитные поля и та сила, что держит вместе атомы ядра.

Лучшие учёные умы пытались понять, как материя, силы и поля ведут себя, если наша вселенная – это действительно брана в многомерном пространстве. И пришли к выводу, что все частицы, силы и поля должны быть ограничены нашей браной, за исключением одной силы – гравитации, и тем искажением пространства, которое она создаёт.

В четырёх измерениях могут быть и другие поля и силы, но мы их не можем засечь. Можем только рассуждать и фантазировать – а физики этим и занимаются. Но экспериментальных подтверждений у нас нет. В фильме мы видим такие рассуждения на доске профессора Брэнда.

И скорее всего мы никогда не сможем их увидеть или почувствовать. При проходе высших существ через нашу брану мы не увидим их состав – их сечения будут прозрачными.

С другой стороны, мы почувствуем гравитацию и искривление пространства и времени. К примеру, если в моём желудке появится гиперсфера с достаточно сильным притяжением, мой желудок сожмётся, а мускулы напрягутся, сопротивляясь притяжению.



Если сечение многомерного существа появится и исчезнет перед шахматной доской или палитрой, его искривление пространства будет работать как линза, изменяя видимую картинку. Если существу будет вращаться, оно может затянуть пространство в водоворот.

Купер, Брэнд и команда корабля Эндюранс не чувствовала гравитации высших существ и не видела искривления пространства. Это, может быть, мы увидим в следующей части фильма, если она будет. Но старший Купер, летя через измерения закрывающегося тессеракта, достаёт до команды Эндюранс и более молодого себя при помощи гравитации. Брэнд видит и чувствует его присутствие, и думает, что он – это Они.

Get an Edge on Others in Today's World

I recently spoke to reporters at our annual media day where I talked about some of the major trends that are impacting our world and how Lockheed Martin is working to address those challenges.

Since then, I've been thinking about how individuals -- at any point in their careers -- can prepare themselves personally and professionally for success in such a dynamic business environment. I'd suggest three things of particular value today:

1) Adaptability: In a rapidly changing environment, I seek out people who are flexible and able to adjust quickly to evolving circumstances. I want to enlist the help of those who see change coming and prepare for it -- always looking for opportunities to address the challenges that come with periods of transition. These are people who are energized by the opportunities that come from solving problems in a dynamic business environment -- a huge asset to any organization. 

2) Global Perspective: As we all become increasingly connected, I look for people who are curious about the world around them. I want those who enjoy the challenge of constantly learning about new cultures, new perspectives, and new ways of thinking. The most successful people will be able to serve the needs and priorities of an increasingly international customer base. 

3) Commitment to Sustainability: In the face of resource scarcity, climate change and increasing energy demand, I need people who are committed to sustainability. I want those who are excited by the opportunity to rise to that challenge and shape the world for the better. I seek out people who see sustainability as a business imperative and an incredible opportunity to make a difference. 

To thrive in today's evolving global environment, you need to be able to see the big picture and prepare yourself to stay ahead of the curve. In the current environment, those who are able to adapt, understand the world around them and view sustainability as an opportunity will be the most successful. 

What skills do you think are needed to be successful as we address the megatrends shaping our world? Please share your thoughts in the comments below.

Dream Chaser Cargo System будет доставлять грузы на МКС и убирать космический мусор

Sierra Nevada Corporation официально представила модель беспилотного космического корабля Dream Chaser Cargo System, предназначенного для перевозки грузов на МКС.

ак сообщили в корпорации, благодаря инновационным складным крыльям Dream Chaser может легко поместиться в ракете-носителе. Двигатели беспилотника нетоксичны и защищены от самовозгорания, а особенности посадки позволяют моментально получать доступ к грузу. Dream Chaser Cargo System является специально предназначенной для миссий модификацией многоразового пилотируемого космического корабля программы Dream Chaser Space System, над которым корпорация работает последние 10 лет. По словам вице-президента Sierra Nevada Corporation Марка Н. Сиранджело, кроме работы на МКС грузовик сможет  обслуживать будущие космические станции и спутники, а также заниматься уборкой космического мусора.

Lockheed Martin построит «межпланетную» дорогу для космических путешествий

Американская компания Lockheed Martin запланировала создание космического аналога трансконтинентальной железной дороги для путешествий в глубоком космосе.

Система будет состоять из трех базовых элементов: космического аппарата Jupiter, грузового контейнера Exoliner размером с железнодорожный вагон и робота-манипулятора. Jupiter вместе с полностью укомплектованным «грузовиком» Exoliner будут запускаться в космос с помощью тяжелой ракеты-носителя Atlas V. Аппарат доставит контейнер с продовольствием на МКС и пристыкует к ней; космонавты разгрузят Exoliner и затем заполнят, к примеру, отходами.

Позже, когда МКС потребуется очередная поставка с Земли, новый контейнер Exoliner будет запущен ракетой Atlas V, а находящийся всё это время на орбите Jupiter «подберет» его и доставит к МКС, заодно забрав со станции старый контейнер и отправив его на Землю вместе с отработанной ступенью ракеты. Авторы проекта отмечают, что такая схема транспортировки будет выгоднее всех существующих и обеспечит большую грузоподъемность.

Jupiter построен по той же схеме, что марсианский орбитальный аппарат MAVEN, автоматическая межпланетная станция Juno («Юнона»), запущенная к Юпитеру, и перспективный космический аппарат OSIRIS-Rex. Exoliner разработан корпорацией Thales Alenia Space, которая строила автоматический грузовой космический корабль ATV для Европейского космического агентства. Робот-манипулятор сконструирован компанией MDA и основан на технологиях, успешно применяющихся на МКС и космических шаттлах уже более 30 лет.

Потенциально такая система может обслуживать промежуточные точки при полетах к небесным телам в далеком космосе. «Флот» аппаратов Jupiter с контейнерами Exoliner, расположенный по пути, скажем, на Марс, может решить проблему транспортировки грузов в глубоком космосе и обеспечить космонавтов необходимым продовольствием, топливом, водой и оборудованием.

10 Sci-Fi Faster-Than-Light Systems

Albert Einstein may have proven faster-than-light travel to be impossible, but if I were grading his papers I'd simply say, "Try harder." The rules of physics certainly haven't stopped sci-fi creators from inventing plausible-sounding (or infinitely improbable) ways to travel to the stars. Here, then, are the 10 most awesome systems of faster-than-light travel in sci-fi.

Warp Drive

Found in: Star Trek
Warp drive is surely the most famous way to get your butt to a distant star. But, as with anything related to Star Trek, there's not a simple explanation. The basic story is that if you combine matter and antimatter fused with some dilithium, you can create a subspace bubble that exists outside the normal fabric of space–time. With warp plasma spewing out of a ship's nacelles you can now propel yourself faster than light to varying degrees (the famous "warp factor" you'll often hear Starfleet captains shouting about).
Maintaining a warp drive ain't easy, which is why every iteration of Star Trek had an (awesome) chief engineer and a set with a big blue glowy thing. For that reason alone it is at the top of the list.
Plausibility Factor: We're gonna give this one an 8 and direct you to the work of Miguel Alcubierre. In 1994 he presented a paper on the "Alcubierre Drive" that presents concepts very similar to a warp bubble.

Hyperdrive

Found in: Star Wars
There is no clearer distinction between the Stars (Trek and Wars) than in the way they present technology. Star Trek will beat you into submission with its technobabble until you finally relent and decide that this all must make sense. Team Lucas, on the other hand, will marvel you with whiz-bang wonderment until you accept that this galaxy far, far away runs on magic.
The Millennium Falcon and other ships travel across enormous distances using hyperdrive, which is a system maintained—if you follow Chewbacca's model—by banging on the ship's interior plating until, finally, you go fast. If one looks under the hood (i.e., reads some of the expanded universe books), you'll learn that hyperdrive technology involves collecting gamma radiation, fusing it in a hyperdrive motivator, and maintaining a stable corridor of space with a null quantum field generator. It also makes all the white stars go streaky—a total freakout for 1977.
Plausibility Factor: An 8 also, for two reasons. One, it is important to maintain detente between the Star Trek and Star Wars camps. Two, we'd like to point to the work of Mark G. Millis, a NASA alum and founder of the Tau Zero Foundation who has written extensively on the possibility of "forms of propulsion where the fundamental properties of matter and spacetime are used to create propulsive forces anywhere in space without having to carry and expel a reaction mass."

The Infinite Improbability Drive

Found in: The Hitchhiker's Guide to the Galaxy
It's what's beating within Zaphod Beeblebrox's commandeered ship Heart of Gold. The Infinite Improbability Drive is one of the more purely mathematical systems of faster-than-light travel, making quantum calculations determining the least likely point in space and then suddenly sending you there. Hitchhiker's author Douglas Adams is a little vague as to whether this is a propulsion or teleportation system, but, then again, quantum mechanics is a little vague, too. (In the radio and TV version it looked like a running shoe.)
Adams said he came up with the infinite improbability drive after he'd written himself into a corner. Any rescue he devised seemed improbable, so he therefore decided to pick the most improbable.
Plausibility Factor: N/A. You really want to debate the plausibility of something called the Infinite Improbability Drive? Adams's outrageous creation doesn't deserve to be confined to a 1 to 10 scale.

FTL Drive

Found in: Battlestar Galactica (new continuity)
While the mechanics of Battlestar's FTL "jumps" are left somewhat to the imagination, its tactile nature is a perfect example of why BSG is so awesome. Deriving its power from rare tylium ore, the FTL drive can essentially pick you up and plop you down at any point in space, provided you have advanced tracking facilities and the time to plot your course. Indeed, the Cylons—being machines—had better computers and therefore could get the jump, if you will, on the Colonials. In cases of extreme emergency, one could make a "blind jump"—basically slamming the Go button, asteroids and space debris be damned—but you need to be as gutsy as Michelle Forbes's Admiral Cain to do such a thing.
Most of the time a jump is preceded by a "spooling-up," in which the camera angle gets all funky and distorted, oftentimes causing noobs to get sick. Also, using the FTL too much can give your ship metal fatigue.
Plausibility Factor: The science seems suspect, but major points for adding in all the difficulty of upkeep. Let's give it a 5.

TARDIS

Found in: Doctor Who
The BBC may not have been a big-budget operation when it created Doctor Who, but it recognized that space and time were irrevocably connected. So the jumping vessel, the TARDIS, didn't just set you down somewhere—it set you down somewhen.
(Also, the TARDIS is bigger on the inside than the outside—but that's a different article.)
The Time and Relative Dimension in Space machines used by the Time Lords don't all look like an antiquated police box (the one on the show has a faulty chameleon circuit.) The ships are actually grown, drawing their power from an artificial singularity known as the Eye of Harmony. They are technically alive, and in one episode, the consciousness of the TARDIS entered a humanoid. Yeah, we're getting into some weird territory here.
Plausibility Factor: Very low. But we'll give it a 2 because it integrates time and space and, well, we used to watch a lot of public television.

Holtzman Drive

Found in: Dune
If you want to travel far out, you have to get far out. Frank Herbert's Dune books make great use of the Holtzman Effect, a grouping of scientific phenomena that can, among other things, fold space itself. That's right—why travel off to a distant star when you can make that distant star come to you? (Kinda.)
What's neat is that the Spacing Guild doesn't need just the advanced technology of a Holtzman drive, but also a pilot who is hopped up on the Spice Melange and can navigate through patterns in foldspace. In this world, then, the designated driver is the one who's the highest. In David Lynch's film version (which many purists reject), a giant space slug shoots squiggly things at a glowing gold box to initiate the drive. Cinema!
Plausibility Factor: This is all rather heavy, but it is hard not to salute Herbert for thinking of a solution from an unusual point of view. Let's go with a 4.

Starburst

Found in: Farscape
Some people name their cars and even talk to them. The Farscape universe takes the next logical step: There are a whole group of biomechanoid ships called Leviathans. They have personalities and thoughts and will adapt and grow to fit the need of their crew.
One of their killer apps is something the Builders gave them called Starbursts. It is the ability to travel at superluminal speeds in cases of extreme urgency. It is essentially a fight-or-flight mechanism, but heavy on the flight. Using a Starburst will not only tucker out a Leviathan, but also wipe all of its navigational data for a spell.
Plausibility Factor: The awesome factor for Starbursts is high. But considering I can't even get one of those automated vacuum cleaners to work, I think we're a long way from this. Let's say 3.

Kearny-Fuchida Drives

Found in: BattleTech
According to the mythos of the BattleTech tabletop/computer/video games, novels, comics, and anime shows, the principles behind faster-than-light travel will be discovered at Stanford University in just six years. (Get ready, people!)
About a century later, further work will be done on the theories of Drs. Thomas Kearny and Takayoshi Fuchida to create hyperspace energy fields using large, superconductive masses of titanium and germanium. Sounds easy enough, but the system needs huge amounts of energy, so solar sails are used for time-consuming power-ups from stars. (And there are fewer and fewer full service stations!) Furthermore, unlike with other systems, you just can't jump anywhere—gravitational pull can make "reentry" unstable, so coordinates must be far above a star's ecliptic path. Use of the K-F Drive also does a number on the subatomic particles of the effected region.
Plausibility Factor: For the very fact that using the drives causes so much trauma, let's give this one a 6.

Conjoiner Drives

Found in: Revelation Space
A mysterious defense system preventing the development of faster-than-light travel is one of the key arcs in Alastair Reynolds's fantastic (and ongoing) Revelation Space books. The Earth-descendant peoples (some more mechanically augmented than others) travel in ships called Light Huggers that, as the name suggests, travel at nearly the speed of light.
What makes the Light Huggers so cool (specifically the Nostalgia for Infinity, a ship at the heart of many adventures) is how the relativistic fields create a Tarantino-esque storytelling timeline, even if individual characters just think they are traveling in a straight line.
Light Huggers derive their power from Conjoiner Drives that contain a tiny wormhole reaching back in time and drawing power from quark–gluon plasma created by the big bang. Only a certain number of these wormholes exist, so the technology cannot be replicated—no one remembers how to build them or where they came from.
Plausibility Factor: Alastair Reynolds had a career as an astronomer in the European Space Agency prior to writing books. He talks a good game, so I'll give him a 5 and say he's on to something.

Boom Tube

Found in: DC Comics

We haven't talked that much about wormholes. And that's fine with me. In most science fiction wormholes are just stumbled upon—it seems to be an easy fix to fill in plot holes.

However, wormholes are plentiful in sci-fi, so they deserve their nod. But if I'm gonna wimp out and travel this way, I'm ignoring everything from the titular Stargates to the Taelonian Portals of Earth: Final Conflict and going to take a boom tube.

First seen in Jack Kirby's tripped-out New Gods books, the boom tube was a wormhole that "stemmed from the waves of the mind" and could zap you from places like Apokolips and New Genesis to Earth. This has since been altered to something far less fanciful—boom tubes are currently powered by a "mother box." Recently, Superman, Batman, and Wonder Woman used one to fight Granny Goodness and the Female Furies and rescue Kara Zor-El from Darkseid. Hey, you asked.

Plausibility Factor: I'm going with a 7. Every article you read about how faster-than-light travel is impossible contains an asterisk that says "unless we somehow discover wormholes." Scientists seem to think that wormholes aren't the craziest idea in the multiverse, so I'm holding out hope that I'll make it Proxima Centauri after all.