Socialiniai tinklai

Technologijos

Reliatyvumo teorijai jau 100 metų: nuo pirmųjų eksperimentų iki galutinio rezultato

Konstanta 42

Paskelbta

data

1915 metais Albertas Einšteinas paskelbė aštuonerius metus trukusio darbo rezultatą – lygtis, apjungiančias erdvėlaikį ir masę. Jos yra bendrosios reliatyvumo teorijos pagrindas.

Kai kurias šios teorijos detales Einsteinas publikavo daug anksčiau, pradedant 1907 metais. Tada ilgame tekste jis išvedė kai kurias labai svarbias reliatyvistines prognozes: ekvivalentiškumo principą, teigiantį, kad judėjimas gravitaciniame lauke atitinka judėjimą su pagreičiu, gravitacinį raudonąjį poslinkį, bei gravitacijos sukeliamą šviesos spindulių užlinkimą. Būtent pastaroji prognozė – tiesa, matematiškai išreikšta tik 1911 metais – buvo pirmoji, kurią pavyko patvirtinti eksperimentiškai. Tai įvyko prieš šimtą metų, 1919-ųjų gegužės 29 dieną.

Alberto Einšteino garsioji formulė

Bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad gravitacija iškreipia erdvėlaikį. Fotonai – šviesos spinduliai – erdvėlaikiu juda tiesiomis linijomis, bet jei pats erdvėlaikis yra iškreiptas, tai iškreipta atrodys ir fotonų trajektorija. Dėl to šviesos spinduliai, judantys pro masyvius kūnus, šiek tiek užlinksta.

Jei spinduliai pasiekia mus, mums atrodo, kad šviesos šaltinis yra šiek tiek kitoje dangaus vietoje, nei iš tikro. Jei erdvę iškreipiantis kūnas yra labai masyvus, o šviesos šaltinis – pakankamai toli už jo, galime matyti netgi ne vieną atvaizdą, o kelis, arba išvis taškinis šaltinis gali pavirsti į žiedą. Jei šaltinis nėra taškinis (pavyzdžiui, galaktika), jo atvaizdas labai iškreipiamas. Dėl tokių pasekmių šis procesas vadinamas gravitaciniu lęšiavimu, nes masyvus objektas, esantis tarp šaltinio ir stebėtojo, veikia panašiai, kaip lęšis optinėje sistemoje.

Pirmasis gravitacinio lęšiavimo eksperimentas atliktas dviejų ekspedicijų metu, stebint Saulės užtemimą. 1919 metų gegužės 29 dieną Saulės užtemimas buvo matomas didžiojoje Afrikos ir Pietų Amerikos dalyje. Mėnulio šešėlis slinko beveik ties pusiauju – per dabartines Tanzaniją, Kongą, Braziliją, Boliviją ir kelias kitas šalis. Viena ekspedicija užtemimą stebėjo Principės saloje netoli Afrikos krantų, kita – Sobralio mieste Brazilijoje. Dvi ekspedicijos buvo rengiamos tik siekiant užtikrinti kuo didesnę tikimybę, kad stebėjimams nesutrukdys oro sąlygos; jų užduotys buvo vienodos.

Abiejų ekspedicijų nariai Saulės užtemimo maksimumo metu darė Saulės vainiko ir aplinkinių žvaigždžių nuotraukas. Užtemimo metu dangus pritemsta tiek, kad žvaigždes įmanoma įžiūrėti, ypač per teleskopus. Aišku, Saulės vainikas vis tiek tam trukdo, bet ne tiek, kad nebūtų įmanoma išmatuoti žvaigždžių padėčių danguje. Matuodami žvaigždžių padėtis, mokslininkai galėjo patikrinti gravitacinio šviesos kelio iškreipimo hipotezę ir tris galimas prognozes:

1) gravitacija nepaveikia šviesos kelio, žvaigždžių padėtys nepasikeičia, joms esant arti Saulės disko (tai vadinama „nuline hipoteze“);

2) gravitacija paveikia šviesos kelią taip, kaip prognozuoja klasikinė (Niutoninė) fizika, laikant, kad fotonas turi masę, ekvivalenčią jo energijai;

3) gravitacija paveikia šviesos kelią taip, kaip prognozuoja bendroji reliatyvumo teorija.

Skirtumas tarp 2) ir 3) prognozių yra lygiai du kartai: Niutoninė fizika teigia, kad žvaigždės, matomos ties Saulės disko kraštu, tikroji padėtis yra 0,87 kampinės sekundės už Saulės disko, o reliatyvumo teorija teigia, kad atstumas yra 1,75 kampinės sekundės. Kuo toliau žvaigždė yra nuo Saulės disko, tuo mažesnis padėties iškreipimas. Stebėjimams pasirinktos 13 žvaigždžių, kurių tikėtinas padėties pokytis dėl Saulės gravitacijos turėtų būti 0,3 kampinės sekundės ir didesnis, remiantis reliatyvistine prognoze. Stebėjimus Principėje šiek tiek sutrukdė debesys, bet ir ten, ir Sobralyje gauti duomenys gerai sutapo su reliatyvistine prognoze ir leido paneigti kitas dvi. Apie šiuos rezultatus paskelbta 1920 metų sausį, straipsnyje žurnale „Philosophical Transactions of the Royal Society A“. Straipsnio skenuota versija prieinama ir internete.

Šį pirmąjį įrodymą sekė daugybė kitų, kuriuos padarėme per šimtą metų. Kol kas visi bandymai paneigti reliatyvumo teorijos prognozes baigėsi nesėkmingai – ji atlaikė visus išbandymus, kokius sugebėjome sugalvoti. Tačiau beveik neabejojama, kad ji nėra galutinis ir tikrai teisingas pasaulio aprašymas: reliatyvumo teorija duoda skirtingas prognozes nuo kvantinės mechanikos kai kurioms situacijoms, kurių patikrinti kol kas neturime galimybės. Taigi abi teorijos negali būti teisingos, o greičiausiai kažkiek pakeisti reikės jas abi.

Kaip bebūtų, reliatyvumas kol kas duoda daug naudos – ir astronominiams tyrimams, ir, pavyzdžiui, palydovinei navigacijai, mat palydovuose laikas eina šiek tiek greičiau, nei ant Žemės, taigi į tai reikia atsižvelgti įrengiant palydovų laikrodžius.

Gravitacinis šviesos nukrypimas, arba tiksliau – gravitacinis lęšiavimas – naudojamas daugybėje astronominių tyrimų. Jis padeda aptikti egzoplanetas, išmatuoti žvaigždžių mases, tyrinėti labai tolimas galaktikas, prognozuoti, kada jose pamatysime įsižiebiant supernovas, ir netgi sukurti gražius (ir teisingus) juodųjų skylių atvaizdus. Šiuo metu kalbama netgi apie tai, kad galėtume į Saulės sistemos pakraščius nusiųsti kosminį teleskopą, kuris pasinaudotų Saule kaip gravitaciniu lęšiu ir galėtų detaliai stebėti labai tolimus objektus.

Nebloga pažanga nuo poros ekspedicijų į pusiaujo regioną.

Komentarai

Jūsų komentaras

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Technologijos

5 patarimai, kurie gali gerokai pagerinti jūsų „Wi-Fi“ ryšį

Avatar

Paskelbta

data

Skelbia

Kampe ar, dar blogiau, spintoje laikomas senas maršrutizatorius, nustatytas veikti tankiai užimtame kanale – tai dažniausios silpno „Wi-Fi“ signalo ir lėto interneto namuose priežastys. Anot specialistų, pastebimai pagerinti situaciją galima atlikus vos kelis paprastus pakeitimus.

„Wi-Fi“ ryšio kokybei ir greičiui įtakos turi daug veiksnių, pradedant įrenginio amžiumi, jo palaikomomis technologijomis ir baigiant fizine maršrutizatoriaus buvimo vieta. Be to, daug žmonių Lietuvoje gyvena butuose, kur papildomų sunkumų gali sukelti kaimynų naudojami įrenginiai. Jei jūsų „Wi-Fi“ nepateisina lūkesčių, metas imtis priemonių“, – sako „Telia“ interneto sprendimų ekspertas Mantas Ažondenis.

Jis pateikia penkis receptus, kaip pagerinti „Wi-Fi“ ryšio kokybę, interneto spartą ir saugumą namuose.

Išrinkite tinkamą vietą.

 „Yra posakis, kad būsto vertei didžiausią įtaką turi trys faktoriai: tai vieta, vieta ir vieta. Tas pat pasakytina ir apie „Wi-Fi“ signalą: kuo geresnę vietą parinksite maršrutizatoriui, tuo geriau namuose veiks belaidis internetas“, – sako M. Ažondenis.

Jis pataria maršrutizatorių laikyti ne buto ar namo pakraštyje, o kuo arčiau centro, kadangi signalas nuo jo sklinda tarsi burbulas, į visas puses. Jei gyvenate bute, geriau maršrutizatoriaus nelaikyti prie sienos, už kurios gyvena kaimynai – jei už jos stovi jų maršrutizatorius, jie vienas kitam tik trukdys.

Pašalinkite kliūtis.

 „Wi-Fi“ ryšiui naudojamos aukšto dažnio radijo bangos, todėl jas gali slopinti net, atrodytų, nedidelės kliūtys. Nelaikykite maršrutizatoriaus spintelėje, tarp sienų ar kolonų. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad signalą atspindi metaliniai paviršiai, veidrodžiai.

Jei gyvenate itin erdviame bute ar name ir kuriame nors kambaryje ryšys yra itin silpnas, problemą gali išspręsti ryšio kartotuvai – į maršrutizatorius panašios, tik mažesnės, dėžutės, skirtos išplėsti ryšio zonas.

Gal metas atsinaujinti?

 Jei jūsų maršrutizatorius yra senesnis nei 5 metai, vertėtų pagalvoti apie jo atnaujinimą. Ypač jei namuose naudojatės itin sparčiu šviesolaidiniu internetu – jo privalumus pajaustumėte ne tik prisijungę laidu, bet ir „Wi-Fi“ ryšiu.

„2013 metais buvo išleistas iki šiol naudojamas 802.11ac standartas, palaikantis dešimteriopai didesnę ryšio spartą nei ankstesnis 802.11n. Viena svarbiausių jo naujovių buvo tai, kad belaidžiam internetui iki tol naudotą 2,4 GHz dažnį papildė naujas, 5 GHz dažnis. Jis užtikrina patikimesnį ir spartesnį interneto ryšį“, – paaiškina M. Ažondenis.

Pasirūpinkite saugumu.

 Kaip telefonams ar kompiuteriams, taip ir ryšio įrangai derėtų skirti dėmesio – atsiųsti programinės įrangos atnaujinimus, atnaujinti slaptažodžius ir, bent retsykiais, tiesiog perkrauti. Adresą, kuriuo valdomi maršrutizatoriaus nustatymai, dažniausiai rasite ant paties įrenginio arba jo instrukcijose, kurias turėjote gauti jį pirkdami. Svarbiausia, nepalikite numatytųjų prisijungimo duomenų (pvz., vartotojas admin, slaptažodis admin, 1234 ar 0000), jais gali pasinaudoti piktavaliai.

Išsirinkite laisvesnį kanalą.

 Šis punktas aktualus gyvenantiems butuose, kur veikia daug kaimyninių „Wi-Fi“ stotelių ir jos vienos kitoms gali trukdyti. Sužinoti, kokiuose kanaluose veikia jūsų ir kaimyninės „Wi-Fi“ stotelės, galite į telefoną atsisiuntę programėlę „WiFi Master“. Jei matote, kad jūsų ir kaimyniniai „Wi-Fi“ tinklai susigrūdę tame pačiame ar gretimuose kanaluose, nors kitur yra laisvos erdvės, prisijunkite prie savo maršrutizatoriaus nustatymų ir rankiniu būdu pakeiskite naudojamą kanalą – tai atlikus internetas veiks stabiliau ir patikimiau, gali šiek tiek padidėti ir jo sparta.

Skaityti daugiau

Technologijos

Pirmą kartą per 30 metų išplatintas vaizdo įrašas iš „Northrop Grumman B-2 Spirit“ vidaus – pažvelkite į slapčiausio bombonešio kabiną

technologijos

Paskelbta

data

Skelbia

„Northrop Grumman B-2 Spirit“ – vienas paslaptingiausių JAV bombonešių. Apie šį orlaivį žinome išties nedaug, nors parašytas ne vienas straipsnis, nufilmuotas ne vienas dokumentinis filmas, o ir nuotraukų internete yra labai daug. Tačiau dabar bent jau turime pirmąjį civilio darytą vaizdo įrašą iš skrendančio B-2 kabinos.

„Northrop Grumman B-2 Spirit“ pirmam skrydžiui pakilo dar 1989 metais. Skraidančio sparno lėktuvas buvo sukurtas taip, kad butų kiek įmanoma sunkiau pastebimas. Šis orlaivis yra beveik nematomas radarų, gali pasiekti 1010 km/val. greitį ir vienos kelionės metu įveikti daugiau nei 11 tūkstančių kilometrų. B-2 turi keturis variklius, kurie yra paslėpti giliai fiuzeliaže.

B-2 kabinoje dirba du pilotai. Visgi, šis lėktuvas yra stipriai automatizuotas ir praktiškai gali skristi pats. Vienas pilotas ilgos kelionės metu gali pailsėti sulankstomoje lovoje. Iš tiesų, prie daugelio B-2 technologijų reikia rašyti „manoma“. Pavyzdžiui, manoma, kad šis bombonešis turi šviesos jutiklius, kurie perspėja pilotą apie dangaus spalvą – pagal tai pasirenkamas skrydžio aukštis.

Žinoma, pasibaigęs Šaltasis karas ir atėjęs informacinių technologijų amžius šiek tiek praskleidė B-2 paslapčių skydą. Tačiau iki šiol niekas nėra filmavęs skrendančio B-2 kabinos. Bent jau iki šiol. Jungtinių Valstijų karinės oro pajėgos ne tik įsileido civilį žurnalistą Jeffą Boltoną, bet dar jam ir leido pafilmuoti.

Pats Boltonas negalėjo patikėti tokia galimybe. B-2 iš esmės yra vienintelis STEALTH technologijomis apsaugotas bombonešis. Neskaitant to, kas kuriama už uždarų durų (įskaitant ir B-2 pamainą), „Northrop Grumman B-2 Spirit“ yra slapčiausias JAV pajėgų bombonešis. Teigiama, kad šis lėktuvas yra kertinis JAV branduolinių pajėgumų akmuo. Tai kodėl dabar buvo atverta jo kabina?

Iš tikrųjų, viskas labai paprasta. B-2 kabinoje nėra nieko tokio labai slapto – jos nuotraukos jau buvo publikuotos ne kartą. Apskritai, daugelis lėktuvų naudoja daugiau-mažiau panašius prietaisus. Kita vertus, galbūt šis momentas simbolizuoja didesnį atvirumą ir panašios medžiagos ateityje sulauksime daugiau.

Skaityti daugiau

Skaitomiausi