چه شگفت انگیز ترین چیز در مورد جهان ؟

Paul M. ساتر است یک اخترفیزیکدان در SUNY استونی بروک و Flatiron موسسه میزبان بخواهید یک فضانورد و فضای رادیوو نویسنده کتاب "چگونه به مرگ در فضا." او به کمک این مقاله به Space.com's کارشناس صدای: Op-Ed & بینش.

شاید قوی ترین جنبه های فیزیک — و در واقع شاید شگفت انگیز ترین چیز در مورد جهان هستی به عنوان یک کل است جهانشمولی قوانین فیزیکی و تئوری.

چند اندک معادلات — به اندازه کافی کوچک به جا در مورد علاقه خود را T-shirt — می توانید توضیح انواع پدیده ها از یک لبه جهان دیگر و از اولین لحظات انفجار بزرگ به ژرف آینده. بیایید طعم چقدر قدرتمند فیزیک مدرن می باشد.

مرتبط: جهان: انفجار بزرگ در حال حاضر در 10 گام آسان

بازی جاذبه

آلبرت انیشتین نظریه نسبیت عام است که ما مدرن تئوری چگونه گرانش آثار: ماده و انرژی خم شدن فضا-زمان و در نوبت خم شدن فضا-زمان می گوید مهم نیست که چگونه به حرکت می کند. ریاضی است که کمی پیچیده: در آن طول می کشد یک مجموعه از 10 مرتبط معادلات برای توصیف این همه خم و تاب و در حال حرکت است. اما کسانی که معادلات عظیم شامل قدرت.

برای مثال در حد ضعیف گرانش انیشتین معادلات به کاهش بیشتر آشنا عبارات نیوتنی گرانشاستفاده شده است که به توضیح همه چیز را از مدار پرتاب توپ بیسبال به سد برق آبی. فراتر از سطح زمین انیشتین بیشتر طول می کشد کنترل, که در آن معادلات نسبیت استفاده می شود برای موقعیت یابی دقیق با سیستم GPS و دقیقا پیش بینی مدار همه سیارات.

کسانی که همان معادلات بدون یک اصلاح به بیشتر شاهکارهای آشکار وجود سیاه چاله ها و عملکرد رشد از بزرگترین سازه های جهان, حضور ماده تاریک در داخل کهکشان ها و انفجار بزرگ خود را.

همه است که از مجموعه ای از 10 معادلات پوشا هر دو کیهانی فضا و زمان کیهانی — در واقع نشان می دهد که جهان محدود سنی در وهله اول.

مرتبط: چگونه است که جهان ؟

انرژی هسته ای

هنگامی که فیزیکدانان شروع به کرک کردن هسته ای کد در 1940s آنها تا به حال هیچ ایده که آنها دسیسه پایان از باز کردن یکی از گیج کننده ترین اسرار نجوم: ستاره چگونه کار می کنند. قبل از این زمان دانشمندان سعی کرده بود همه گونه تلاش برای آشتی دادن سن زمین به عنوان نشان داد زمین شناسی و فسیل شناسی (میلیاردها سال) با تمام فیزیکی شناخته شده راه هایی برای نگه داشتن خورشید سوزاندن بنابراین روشن. این تلاش به عنوان یک قانون کاملا شکست خورده مفتضحانه حتی با بهترین تعاریف تنها به چند میلیون سال است.

اما فیزیک هسته ای بود کل بازی توپ جدید, و هنگامی که فیزیکدانان نمیفهمد شرایط لازم به آتش گداخت هسته ای (یعنی واقعا فشار بالا حرارت و تراکم) آنها متوجه شدم که این شرایط همیشه نیست ساخته دست بشر (در داخل بمب های هسته ای و راکتورهای) اما می توان در طبیعت خود را: در دل ستارگان.

همجوشی هسته ای هیدروژن ستاره چگونه قدرت خود را برای میلیاردها سال و معادلات است که فیزیکدانان با استفاده از به درک که فرآیند دقیق همان آنهایی که با استفاده از آنها به نوبه خود واکنش های هسته ای را به انرژی قابل استفاده است. از ریزترین از اتم تا بزرگترین ستاره های فیزیک هسته ای — یک تازه وارد نسبت در جهان فیزیک — متحد کیهان در راه شگفت آور.

قوانین حرکت

اما شما لازم نیست که به استفاده از باطنی معادلات نسبیت یا محاسبات پیچیده ای از واکنش های هسته ای برای کشف جهانی فیزیک است. می توان آن را به عنوان ساده و آسان به عنوان یک ماشین تصادف.

هنگامی که دو دستگاه خودرو برخورد قوانین پایستگی انرژی و تکانه درخواست: مقدار کل انرژی و تکانه قبل از برخورد باید برابر با مقدار کل انرژی و تکانه پس از برخورد. با استفاده از این ساده اظهارات محققان می تواند بازسازی صحنه تصادف بدانند که راننده مقصر بود و چه منجر به برخورد.

و ماشین نیست تنها چیزی که در جهان است که سر و صدا با هم.

برخورد ستاره. ادغام کهکشان ها. مخلوط گاز ابرها. این نادر است برای پیدا کردن یک مقاله در نجوم یا فیزیک نیست که اشاره کنم که در برخی از راه های حفاظت از انرژی و حرکت است. دانشمندان با استفاده از این اصول به درک فقط در مورد همه چیز در جهان هستی است.

به همین دلیل است که ابر های گاز تابش انرژی ؟ حفاظت از انرژی و حرکت است. به همین دلیل است که ستاره نوترونی در حال تغییر سرعت چرخش آن? حفاظت از انرژی و حرکت است.

چه اتفاقی می افتد زمانی که آن کهکشانها برخورد? حفاظت از انرژی و حرکت است.

دفعه بعد شما در یک تصادف اتومبیل یک لحظه به فکر می کنم در مورد حرکت و چگونه آن را اعمال می شود در سراسر جهان هر کجا که شما هستند.

کسب اطلاعات بیشتر با گوش دادن به قسمت "چه شگفت انگیز ترین چیز در مورد جهان است ؟" در درخواست یک فضانورد پادکست در دسترس در iTunes و در وب در http://www.askaspaceman.com. با تشکر از @iva_987 برای این پرسش است که منجر به این قطعه! پرسیدن سوال های خود را در توییتر با استفاده از #AskASpaceman یا زیر پل @PaulMattSutter و facebook.com/PaulMattSutter.