Физиката е странна.

Къде другаде ще прочетете за котката на Шрьодингер, която може хем да е мъртва, хем да е жива? Или пък че времето се променя в зависимост от това колко бързо се движите? Съществуват обаче още по-необикновени неща. Предлагаме ви десет от най-странните факти във физиката, пише obekti.bg.

Ако Слънцето бе направено от банани, то щеше да бъде също толкова горещо.
Температурите на голямата жълта топка, топлеща Земята всеки ден, са толкова високи поради една проста причина. Огромната тежест на това космическо тяло – от порядъка на милиарди тонове – създава ужасно силна гравитация, подлагаща ядрото на изключително мощно налягане.

Да вземем за пример една най-обикновена помпа за колело. Когато започнете да напомпвате гумите си, тя се затопля именно заради налягането, което се създава. По абсолютно същия начин, ако заменим водорода в Слънцето с милиарди тонове банани, те ще създадат същото налягане и съответно – сходни високи температури. С тази разлика обаче, че вместо да гори милиарди години като нормалното, банановото слънце ще се охлади много бързо.

Черните дупки не са черни.
Без съмнение – те са тъмни, но в никакъв случай черни. Дори излъчват светлина в целия спектър, включително видимия. Тази тяхна радиация е кръстена „лъчение на Хокинг” на името на легендарния (и смятан за един от малкото живи гении) физик и математик Стивън Хокинг, който пръв отбелязва нейното съществуване.

Колкото по-бързо се движите, толкова по-тежки ставате.
Напук на всички диетолози, когато тичате, тялото ви става по-тежко. Спокойно – не завинаги. Само за един кратък миг. Според теорията на относителността съществува еквивалентност между енергията и масата.

Разбира се, при нас, човешките същества, това натрупване на маса е изключително малко и дори и най-бързите бегачи не стават чувствително тежки. Но все пак го има.

Цялата материя, съставляваща човешката раса, може да се побере в захарно кубче.
Знаете ли, че атомите се състоят предимно от празно пространство? Ако трябва да сме максимално коректни – то е точно 99,9999999999999% от тях самите. Ако съберете всички атоми на едно място и унищожите празното пространство в тях – с други думи, ги компресирате до размера на едно обикновено захарно кубче, тяхната маса ще стане 5 млрд тона.

Почти 10 пъти повече от тежестта на всички живи човешки същества на планетата. За сравнение – същия процес можем да открием и в неутронните звезди, които избухват в свръхнови.

Частици могат да пътуват по-бързо от светлината, а тя невинаги е особено бърза.
Скоростта на светлината във вакуум е константна – 300 хил. км/сек. Тя обаче невинаги се намира в подобни условия. Във вода например фотоните пътуват с три четвърти от тази скорост. А чували ли сте за светлина, движеща се със 17 метра в секунда?

Можем спокойно да я наречем най-мудната и мързелива въобще. Причината за нейното забавяне се дължи на факта, че преминава през рубидий, охладен до абсолютната нула (т.е. когато образува състояние на материята, известно като Бозе-Айнщайнова кондензация). Някои учени са успявали дори да спрат движението на светлината напълно!

От друга страна, съществуват частици, които пътуват много по-бързо от заобикалящата ги светлина, стига да преминават през изолационен посредник, който да я забавя. Става въпрос за онези, намиращи се в ядрените реактори. Тогава се създава т.нар. ефект на Черенков – характерното синьо сияние, което ядрените реактори излъчват на тъмно.

Съществуват безкраен брой копия на мен, пишещи този текст, както и безкраен брой копия на вас, четящи го.
Според текущия космологичен модел Вселената, която се простира в нашия „кръгозор” – с милиардите си галактики и трилионите звезди, е само една от многото, които съществуват паралелно, като сапунени мехурчета в пяна.

Броят на останалите вселени е безкраен и именно поради тази причина всяка една ситуация тук би трябвало да се е развила по абсолютно всеки възможен начин някъде другаде. Ситуациите и броят на евентуалните развръзки обаче е ограничен и въпреки това техният брой е огромен. С други думи, сегашното събитие, в което четете нашето списание, се е случило безкраен брой пъти.

Нещо повече – с проста аритметика можем да пресметнем на колко метра се намира най-близкият ни двойник. Разстоянието е, меко казано, голямо. Колко? Число, представляващо 1 с 10 милиарда милиарда милиарда нули.

Фундаменталното описание на Вселената не отчита съществуването на минало, настояще или бъдеще.
Според специалната теория на относителността понятия като минало, настояще и бъдеще не съществуват. Рамките на времето са относителни – аз си имам една, вие си имате друга, жителите на планета X си имат трета.

Нашите обаче са сходни, защото се движим (нали не забравихте, че Земята се върти?) с еднаква скорост. Ако тя бе различна обаче, един от нас щеше да остарява по-бързо от другия. По подобен начин – ако аз се намирам по-близо до голям гравитационен източник, какъвто е планетата ни, ще остарявам по-бавно от онези от вас, които са по-далеч.

GPS сателитите например хем се движат бързо, хем са на значително разстояние от Земята. Техният вътрешен часовник показва по-различно време, отколкото тези тук. В такъв случай се прилага изключително голяма компютърна мощ, за да могат вашите сателитно-навигационни устройства да “заобикалят” специалната теория на относителността.


Събитията в настоящето могат да променят случилото се в миналото.
Както сигурно знаете, светлината е необикновено нещо. Тя може да се проявява хем като поток от частици, хем като вълна. Факт, доказан в двойно-процепния експеримент на Йънг. С това обаче странностите в света на квантовата физика не се изчерпват. 

Според експеримент, предложен за първи път през 1978 г. от физика Джон Уилър и изпълнен от изследователи чак през 2007 г., ако наблюдаваме една частица сега, ще променим онова, което се е случило на друга в миналото. Но как?

Експериментът на Йънг показва, че ако наблюдаваме през кой от двата процепа преминава светлината, ще я накараме да се държи като частица.

В случай че предпочетем да видим къде точно попада на екрана зад процепа, тя се превръща във вълна. Но ако изчакаме да мине през процепа и след това проследим пътя й, ще променим случилото се и ще се окаже, че тя всъщност е минала през един от двата процепа. С други думи, настоящето влияе на миналото.

Разбира се, всичко това се случва в лабораторни условия и за частици от секундата, но според Уилър, ако наблюдаваме светлината, идваща от далечна звезда и изкривена от гравитационен източник, ефектът ще е подобен. Т.е. ще променим онова, което се е случило милиони години назад във времето.

Частица тук може да повлияе на друга, намираща се на отсрещния край на Вселената, моментално.
Когато електрон се срещне със своята античастица – позитрон, двете се самоунищожават. Два фотона се отделят от „експлозията”. Субатомните частици (като фотоните) притежават характеристиката „завъртане”.

Не е ясно дали те наистина се въртят, но поведението им е такова, че сякаш го правят. Когато два фотона бъдат създадени едновременно, въртенето им не може да съвпада. Един ще се движи по часовниковата стрелка, друг – обратно на нея. Невъзможно е да разберем предварително кой каква посока ще предприеме. Нещо повече, преди да започнем да наблюдаваме фотоните, и двата се въртят и в двете посоки.

Спокойно – става още по-странно. Когато започнем да наблюдаваме един от фотоните, той незабавно ще започне да се върти или по часовниковата стрелка, или обратно на нея. Без значение коя посока избере, неговият „близнак” ще се спре на другата, дори и да се намира на отсрещния край на Вселената. Направени са опити, за да илюстрират това твърдение, макар че частиците са били в единия и в другия край на лаборатория.


Почти цялата Вселена липсва.
Както вече стана ясно, в Космоса съществуват над 100 милиарда галактики. Всяка от тях е пълна с между 10 милиона и 1 трилион звезди. Нашето Слънце например – едно малко и крехко тяло, тежи над един милиард милиард милиард тона (1,9 х 10 на 30 степен кг). А съществуват далеч по-големи звездни обекти. С други думи, във Вселената има ужасно много видима материя. Но тя представлява едва 4 % от цялата маса.

Съществува едно нещо, наречено „тъмна материя”. Тя е недостъпна за наблюдение със съвременни методи, но знаем, че съществува, тъй като оказва силно гравитационно въздействие върху видимата.

Масата на тъмната материя е огромна – тя е приблизително 6 пъти повече от видимата. Но дори и с нея нещата не се изчерпват. Съществува още едно нещо, наречено тъмна енергия, което представлява 74% от масата на Вселената. Никой не знае със сигурност какво е тъмна енергия и тъмна материя.