De snabbaste objekten i universum. Det snabbaste föremålet på jorden. Hur mycket väger en sked neutronstjärna?

Mänskligheten har lärt sig att bygga mycket kraftfulla och höghastighetsobjekt som tar decennier att montera för att sedan nå de mest avlägsna målen. Shuttle i omloppsbana rör sig med en hastighet av mer än 27 tusen km per timme. Ett antal NASA-rymdsonder, som Helios 1, Helios 2 eller Vodger 1, är kraftfulla nog att nå månen på några timmar.

Den här artikeln översattes från den engelskspråkiga resursen themysteriousworld.com och är naturligtvis inte helt sann. Många ryska och sovjetiska uppskjutningsfordon och rymdfarkoster övervann barriären på 11 000 km/h, men i väst vände de sig tydligen vid att inte märka detta. Och det finns en hel del fritt tillgänglig information om våra rymdobjekt, i vilket fall som helst kunde vi aldrig ta reda på hastigheten på många ryska rymdfarkoster.

Här är en lista över de tio snabbaste föremålen som produceras av mänskligheten:

✰ ✰ ✰
10

Raketvagn

Hastighet: 10 385 km/h

Raketvagnar används faktiskt för att testa plattformar som används för att accelerera experimentella objekt. Under test har vagnen en rekordhastighet på 10 385 km/h. Dessa enheter använder glidkuddar istället för hjul för att uppnå sådana blixtsnabba hastigheter. Raketvagnar drivs av raketer.

Detta yttre kraft ger initial acceleration till experimentella objekt. Vagnarna har också långa, mer än 3 km, raka spåravsnitt. Raketvagnstankarna är fyllda med smörjmedel, som heliumgas, så att detta hjälper försöksobjektet att nå den hastighet som krävs. Dessa anordningar används vanligtvis för att accelerera missiler, flygplansdelar och flygplansåtervinningssektioner.

✰ ✰ ✰
9

NASA X-43A

Hastighet: 11 200 km/h

ASA X-43 A är ett obemannat överljudsflygplan som skjuts upp från ett större flygplan. År 2005 erkände Guinness World Records NASA:s X-43 A som det snabbaste flygplan som någonsin tillverkats. Den har en topphastighet på 11 265 km/h, vilket är cirka 8,4 gånger snabbare än ljudets hastighet.

NASA X-13 A använder drop-launch-teknik. Först träffar detta överljudsplan en högre höjd på ett större plan och kraschar sedan. Den erforderliga hastigheten uppnås med hjälp av en bärraket. I slutskedet, efter att ha nått målhastigheten, kör NASA X-13 på sin egen motor.

✰ ✰ ✰
8

Shuttle Columbia

Hastighet: 27 350 km/h

Columbia-skytteln var den första framgångsrika återanvändbara rymdfarkosten i rymdutforskningens historia. Sedan 1981 har den framgångsrikt genomfört 37 uppdrag. Rekordhastigheten för rymdfärjan Columbia är 27 350 km/h. Fartyget överskred sin normala hastighet när det kraschade den 1 februari 2003.

Skytten färdas vanligtvis i 27 350 km/h för att stanna kvar i jordens nedre omloppsbana. Med den här hastigheten kunde rymdfarkosternas besättning se solen gå upp och gå ner flera gånger på en dag.

✰ ✰ ✰
7

Shuttle Discovery

Hastighet: 28 000 km/h

Shuttle Discovery har ett rekordantal framgångsrika uppdrag, fler än något annat rymdskepp. Sedan 1984 har Discovery gjort 30 framgångsrika flygningar och dess hastighetsrekord är 28 000 km/h. Detta är fem gånger snabbare än en kulas hastighet. Ibland måste rymdfarkoster färdas snabbare än sin normala hastighet på 27 350 km/h. Allt beror på rymdfarkostens valda omloppsbana och höjd.

✰ ✰ ✰
6

Apollo 10 lander

Hastighet: 39 897 km/h

Apollo 10-uppskjutningen var en repetition för NASA:s uppdrag innan landningen på månen. Under återresan, den 26 maj 1969, fick Apollo 10-apparaten en blixthastighet på 39 897 km/h. Guinness världsrekordbok har satt Apollo 10-landarens hastighetsrekord som det snabbaste hastighetsrekordet för bemannade fordon.

Faktum är att Apollo 10-modulen behövde en sådan hastighet för att nå jordens atmosfär från månens omloppsbana. Apollo 10 slutförde också sitt uppdrag på 56 timmar.

Vår sol kretsar runt mitten Vintergatan med en hastighet av 724 000 kilometer i timmen. Nyligen har forskare upptäckt stjärnor som rusar ut ur vår galax med hastigheter på mer än 1 500 000 km/h. Kan en stjärna röra sig ännu snabbare?

Efter att ha gjort några beräkningar insåg astrofysikerna Avi Loeb och James Guilshon vid Harvard University att, ja, stjärnor kan röra sig snabbare. Mycket snabbare. Enligt deras analys kan stjärnor nå ljusets hastighet. Resultaten är rent teoretiska, så ingen vet om detta kan hända förrän astronomer fångar dessa hyperhastighetsstjärnor - vilket Loeb säger kommer att vara möjligt med nästa generations teleskop.

Men hastighet är inte allt som astronomer kommer att få efter upptäckt. Om sådan snabba stjärnor Men om de hittas kommer de att hjälpa till att förstå universums utveckling. I synnerhet för att ge forskare ytterligare ett verktyg för att mäta utvidgningshastigheten för rymden. Dessutom, säger Loeb, under vissa förhållanden kan sådana stjärnor också ha planeter i sin omloppsbana som färdas genom galaxer. Och om det finns liv på sådana planeter kan de överföra det från en galax till en annan. Håller med, intressant resonemang.

Allt började 2005, när en stjärna upptäcktes som skyndade bort från vår galax så snabbt att den kunde fly Vintergatans gravitationsfält. Under nästa år Astronomer kunde upptäcka flera fler stjärnor, som blev kända som hyperhastighetsstjärnor. Dessa stjärnor kastades ut av det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan. När ett par sådana stjärnor som kretsar kring varandra kommer nära det centrala svarta hålet, som väger miljoner gånger mer än solen, deltar de tre objekten i en kort gravitationsdans som resulterar i att en stjärna kastas ut. Den andra förblir i omloppsbana runt det svarta hålet.

Loeb och Guilshon insåg att om du istället hade två supermassiva svarta hål på gränsen till att kollidera och en stjärna som kretsar runt ett svart hål, kan gravitationsinteraktioner slunga stjärnan in i den intergalaktiska rymden med hastigheter hundratals gånger snabbare än hyperhastighetsstjärnor. Analysen publicerades i tidskriften Physical Review Letters.

Enligt Loeb är detta det mest sannolika scenariot där de snabbaste stjärnorna i universum kan dyka upp. Trots allt kolliderar supermassiva svarta hål oftare än man tror. Nästan alla galaxer har supermassiva svarta hål i sina centrum, och nästan alla galaxer är resultatet av sammanslagning av två mindre galaxer. När galaxer smälter samman gör de centrala svarta hålen det också.

Loeb och Guilshon beräknade att en supermassiv sammanslagning av svarta hål skulle skjuta ut stjärnor med ett brett spektrum av hastigheter. Få av dem skulle nå nästan ljushastighet, men resten skulle accelerera ganska allvarligt. Till exempel, säger Loeb, kan det finnas mer än en biljon stjärnor i det observerbara universum som rör sig med 1/10 av ljusets hastighet, eller cirka 107 000 000 kilometer i timmen.

Eftersom rörelsen för en enda isolerad stjärna genom det intergalaktiska rymden kommer att vara ganska svag, kommer bara kraftfulla framtida teleskop som det som planeras att lanseras 2018 att kunna upptäcka dem. Och även då, troligen, kommer sådana teleskop bara att kunna se stjärnor som har nått vår galaktiska omgivning. De flesta utstötta stjärnorna bildades troligen nära galaxernas centrum och kastades ut kort efter deras födelse. Det betyder att de reser under större delen av sin livstid. I det här fallet kommer stjärnans ålder att vara ungefär lika med tiden som stjärnan färdas. Genom att kombinera restid med uppmätt hastighet kan astronomer bestämma avståndet från en stjärnas hemgalax till vårt galaktiska grannskap.

Om astronomer kan hitta stjärnor som kastades ut från samma galax vid olika tidpunkter, kan de använda dem för att mäta avståndet till den galaxen vid olika punkter tidigare. Genom att titta på hur detta avstånd har förändrats över tiden kommer det att vara möjligt att avgöra hur snabbt universum expanderar.

Två sammanslagna galaxer

Ultrasnabba vandrande stjärnor kan ha andra användningsområden. När supermassiva svarta hål kolliderar med varandra skapar de krusningar i rum och tid som visar intima detaljer om det svarta hålets sammanslagning. Rymdteleskopet eLISA, planerat att lanseras 2028, kommer att upptäcka gravitationsvågor. Eftersom supersnabba stjärnor bildas när svarta hål håller på att smälta samman, kommer de att fungera som en slags signal som pekar eLISA mot möjliga källor till gravitationsvågor.

Förekomsten av sådana stjärnor skulle vara en av de tydligaste signalerna om att två supermassiva svarta hål är på väg att smälta samman, säger astrofysikern Enrico Ramirez-Ruiz vid University of California, Santa Cruz. Även om de kan vara svåra att upptäcka, kommer de att representera ett fundamentalt nytt verktyg för att studera universum.

Om 4 miljarder år kommer vår galax att kollidera med Andromedagalaxen. De två supermassiva svarta hålen i deras centrum kommer att smälta samman, och stjärnorna kan också kastas ut. Vår sol är för långt från galaxernas centrum för att kastas ut, men en annan stjärna kan ha beboeliga planeter. Och om människor fortfarande existerar då, kan de potentiellt landa på den här planeten och åka till en annan galax. Även om denna utsikt naturligtvis är mer avlägsen än någon annan.

Vem och vilka är kapabla att röra sig snabbast på vår planet och utanför? HowStuffWorks-journalister har sammanställt de 10 snabbaste sakerna som människan känner till idag.

I modern fysik tror man det ljusets hastighet i ett vakuum är den maximala rörelsehastigheten för partiklar av materia. Ljus studeras av forskare som elektromagnetiska vågor eller som en ström av fotoner - elementarpartiklar, vars vilomassa är noll. Dessa partiklar kan bara röra sig med ljusets hastighet och kan inte vara i vila.

Idag är det accepterat att ljusets hastighet i vakuum är konstant. fysisk kvantitet, likvärdig 299 792 458 m/s, eller 1 079 252 848,8 km/h. Solljus Det tar cirka 8 minuter och 19 sekunder att täcka en sträcka på 150 miljoner kilometer och nå jorden.

I detta material inbjuder vi dig att bekanta dig med allt det "snabbaste" som är känt för mänskligheten idag.

Den snabbaste mannen på planeten

Själva titeln snabb man på planeten tillhör den legendariska jamaicanska idrottaren Usain Bolt. Han har nuvarande världsrekord på 100m (9,58s; Berlin 2009), 200m (19,19s; Berlin 2009) och 4x100m (36,84s; London 2012). Atleten accelererade till maximal hastighet 37,578 km/h.

Förre IOK-presidenten Jacques Rogge kallade då Bolt för ett fenomen inom idrotten. " Bolt visar sådana resultat eftersom han är ett fenomen vad gäller genetik och kroppsstruktur", konstaterade tjänstemannen.

Den jamaicanske idrottaren Usain Bolts rekordstora 100-meterslopp hemsökte forskare från National Autonomous University of Mexico. De bestämde sig för att skapa matematisk modell löpare och ta reda på vad som gjorde att idrottaren kunde springa hundra meter på 9,58.



Öppna/ladda ner video

Bolts höjd (195 cm) gör att han kan betraktas som en lång atlet. Å ena sidan ger detta en fördel vid löpning, vilket gör att du kan göra stora steg. Å andra sidan upplever idrottaren mer luftmotstånd. Med hjälp av data från International Association of Athletics Federations, vars experter använde en laser för att mäta idrottarens position var 0,1 sekund, beräknade forskare att under deras rekordstora lopp, mer än 92 % av energiförbrukningen Bulten spenderas på att övervinna kraften av luftmotstånd. Matematiker jämförde Bolts resultat vid OS i Peking (9,69) med rekordet 2009. Utan medvind i Berlin, som var 0,9 meter per sekund, skulle Bolt enligt deras beräkningar ha kommit senare, men skulle ändå ha satt ett nytt världsrekord på 9,68 sekunder.

De snabbaste djuren

På marken

Det snabbaste landdjuret är gepard. Det finns bevis i den vetenskapliga litteraturen att dessa representanter för kattfamiljen kan nå maximal hastighet 105 km/h.

För att spåra geparders rörelser på Botswanas savann har forskare utvecklat en speciell halsband utrustad med en GPS-modul, gyroskop och en accelerometer. Enheten var utrustad med solpaneler som laddade batteriet under dagtid. Biologer observerade livet för fem geparder i 17 månader.

Den högsta hastighet som registrerats under zoologernas arbete visade sig vara lägre än vad som tidigare uppmätts i djurparker (93 mot 105 kilometer i timmen).

Notera stoppuret i det övre vänstra hörnet av videospelaren:

Uppmärksamhet! Du har JavaScript inaktiverat, din webbläsare stöder inte HTML5 eller så har du en äldre version av Adobe Flash Player installerad.


Öppna/ladda ner video

I vatten

Kan röra sig snabbare än någon annan i vatten segelbåt. Denna rovfisk lever i de tropiska vattnen i indiska och Stilla havet. Den kan nå hastigheter på upp till 100 km/h. Under en serie tester som genomfördes i Long Key fiskelägret (Florida, USA), simmade segelbåten 91 meter på 3 sekunder ( 109 km/h).

Segelfisken skapar praktiskt taget ingen friktion med vattnet när den rör sig. Detta uppnås tack vare en speciell beläggning i form av fåror gjorda av små utväxter där vatten hålls kvar. I själva verket är det detta vatten som kommer i kontakt med havsvatten, och inte själva fiskens kropp. Dessutom är kroppen perfekt strömlinjeformad. Allt detta gör att fisken kan nå en så hög rörelsehastighet.

Uppmärksamhet! Du har JavaScript inaktiverat, din webbläsare stöder inte HTML5 eller så har du en äldre version av Adobe Flash Player installerad.


Öppna/ladda ner video

I luften

Snabbaste planeten

Som ni vet varar ett jordiskt år 365 dagar - under denna tidsperiod gör vår planet ett helt varv runt solen. Som jämförelse behöver Merkurius 88 dagar för detta och Neptunus 6000 dagar.

2013, med hjälp av rymdteleskopet Kepler, lyckades astronomer upptäcka en exoplanet Kepler-78b. Den rör sig i en omloppsbana som är 40 gånger mindre än Merkurius omloppsbana - radien för denna omloppsbana är bara tre gånger radien för själva stjärnan. Kepler-78b slutför en bana runt sin stjärna på bara 8,5 timmar och är en ledande utmanare till titeln snabbaste kända planet.

Forskare anser att Kepler-78b är ett riktigt mysterium. " Vi vet inte hur det bildades eller hur det hamnat där det är nu. Allt vi vet är att hon inte kommer att hålla länge", säger astronomen David Latham. Exoplanetforskare tror att Kepler-78b " kommer snart att falla på en stjärna".

Det är värt att notera att det finns en annan kandidat för titeln "snabbaste planeten". Detta är planeten KOI 1843.03, också upptäckt med Kepler-teleskopet. Forskare menar att ett år på denna planet bara varar 4,5 timmar.


Den snabbaste toaletten

Den kanske konstigaste deltagaren i denna ranking är den "snabbaste" toaletten. Den officiella webbplatsen för Guinness Book of Records säger att rekordet tillhör toaletten Myr Standard, presenterad den 10 mars 2011 i Milano. Det är en motorcykel med sidovagn, utrustad med badkar, handfat och korg för smutstvätt. Strukturen kan röra sig med hastighet 68 km/h.


Men i maj 2013 demonstrerade den brittiske självlärde uppfinnaren Colin Furze en toalett på hjul som han designat och som kan nå hastigheter på upp till 88 km/h. Det tog Ferz ungefär en månad att skapa "mirakelteknologin". Det ovanliga fordonet är utrustat med en motor på 140 kubikcentimeter.

Uppmärksamhet! Du har JavaScript inaktiverat, din webbläsare stöder inte HTML5 eller så har du en äldre version av Adobe Flash Player installerad.


Öppna/ladda ner video

Den snabbaste vinden

Under lång tid ansågs ett litet berg i New Hampshire (1917 meter över havet) vara den plats där den högsta vindhastigheten på jorden registrerades. I april 1934 nådde vindbyarna hastigheter på Mount Washington 372 km/h.


2010 registrerade en automatisk väderstation på Barrow Island utanför Australiens kust rekordvindhastigheter - 407 km/h. Det är när det gäller vår planet.

Forskare från University of Michigan som använder Chandra X-ray rymdobservatoriet har upptäckt den snabbaste "vinden" i universum, som blåser från skivan som omger det svarta hålet IGR J17091-3624 med stjärnmassa. Stjärnmassa svarta hål föds från kollapsen av mycket massiva stjärnor. Vanligtvis väger de 5-10 gånger mer än solen.

"Vinden" rör sig med en hastighet av ca 32 000 000 km/h(ca 3 % av ljusets hastighet). Medan de studerade det svarta hålet IGR J17091-3624, kom forskare också till en oväntad slutsats: vinden kan bära bort mer material än vad det svarta hålet kan fånga. " I motsats till vad många tror att svarta hål förbrukar allt material som närmar sig dem, uppskattar vi att upp till 95 % av materialet i skivan runt IGR J17091 slängs" sa ledande forskare Ashley King.

Den snabbaste förlossningen

Naturligtvis kan vi idag inte veta exakt när de snabbaste förlossningarna faktiskt inträffade, för sedan urminnes tider har människor inte fört register över sådana saker. Ändå känner historien till flera fall då förlossningen skedde otroligt snabbt.


Det första fallet inträffade 2007. Brittiska kvinnan Palak Weiss födde en helt frisk tjej som vägde tre och ett halvt kilo på 2 minuter. Läkarna hann inte ens ge den trettioåriga födande kvinnan bedövning, för bara 120 sekunder efter att hennes vatten gick sönder föddes en bebis som hette Vedika. Intressant nog, medan de lyckliga föräldrarna försökte registrera denna prestation, slogs deras rekord med några sekunder av en annan kvinna från Storbritannien.

När den brittiska kvinnan Katherine Allen började få regelbundna sammandragningar 2009 började hon och hennes man rusa till sjukhuset. Men medan Katherine gick nerför trappan brast hennes vatten - och sedan föddes en flicka på 3,8 kilo, instängd i benet på sin mammas träningsbyxor. Det rapporterades då att förlossningen gick så snabbt att kvinnan inte kände någon smärta.

Snabbaste produktionsbil

Den 14 februari 2014 accelererade den amerikanska superbilen Hennessey Venom GT till 435,31 km/h.


Hastighetsrekordet bland produktionsbilar registrerades av ett välrenommerat telemetrisystem. Guinness rekordbok erkänner dock inte denna prestation. För det officiella rekordet var det nödvändigt att köra i två riktningar, varefter medelhastigheten beräknades. Men ledningen för Space Center lät inte Hennessey Venom GT köra på banan i motsatt riktning. Dessutom, för att kallas en produktionsbil, enligt reglerna i Guinness Book of Records, måste 30 bilar tillverkas, och endast 29 enheter av Hennessey Venom GT monterades.

Uppmärksamhet! Du har JavaScript inaktiverat, din webbläsare stöder inte HTML5 eller så har du en äldre version av Adobe Flash Player installerad.


Öppna/ladda ner video

När vi pratar om de snabbaste bilarna kan vi inte låta bli att komma ihåg jetbilen. Thrust S.S.C., utrustad med två Rolls-Royce Spey turbofläktmotorer med en kapacitet på 110 tusen hästkrafter. Den 15 oktober 1997, på botten av en torr sjö i Nevada, accelererade Andy Green sin Thrust SSC till 1227,985 km/h. För första gången bröt ett landfordon ljudvallen.

Jaktpiloten Andy Green berättade senare historien om sin skiva så här: " Framför mig fanns den största varvräknaren med en skala från 0 till 1000 miles per timme (0-1600 kilometer i timmen). När motorn började fungera insåg jag att det inte är så lätt att hålla ett tioton tungt monster flygande i en rakets hastighet i en rak linje. Min rumpa var tio centimeter från marken, och det var en hemsk känsla. Bilen accelererade som en galning och ökade hastigheten från 320 till 960 kilometer i timmen på mindre än tjugo sekunder. I runt 900 kilometer i timmen blev det ännu värre, bilen blev nästan okontrollerbar. Jag minns det fruktansvärda tjutet av luftvågor som bildades ovanför sittbrunnen, jag minns att marken rusade under mig i otrolig hastighet. Jag tillryggalade en kilometer på tre sekunder. Det var det mest underbara äventyret i mitt liv".

Uppmärksamhet! Du har JavaScript inaktiverat, din webbläsare stöder inte HTML5 eller så har du en äldre version av Adobe Flash Player installerad.


Öppna/ladda ner video

Det verkliga hastighetsrekordet på land tillhör ett obemannat fordon - en rälsläde. Detta är en plattform som glider längs ett speciellt järnvägsspår med hjälp av en raketmotor. Den har inga hjul, istället används speciella rutschbanor som följer rälsens kontur och hindrar plattformen från att flyga av.

Den 30 april 2003, vid Holloman Air Force Base i USA, accelererade en järnvägssläde till otroliga hastigheter. 10 430 km/h(!).



Snabbaste objektet i universum

Ett av de snabbaste föremålen i vårt universum upptäcktes av misstag av astronomer från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Forskare studerade jetstrålen - en materiastråle som "spottas ut" av det svarta hålet i mitten av M87-galaxen.

Aktiv jätteelliptisk galax M87. En relativistisk stråle bryter ut från mitten av galaxen. Den andra jetstrålen kan existera, men är inte observerbar från jorden. Bild: wikipedia.org


Forskare tror att strömmen av plasma som strömmar ut från galaxens centrum rör sig i en spiral med en hastighet av 1024 km/s ( 3 686 400 km/h), bildar en kon som expanderar bort från det svarta hålet. Denna typ av rörelse tjänar som bevis på att plasman rör sig längs vridna linjer magnetiskt fält.

Galaxy M87 ligger i stjärnbilden Jungfrun i mitten av ett kluster av cirka två tusen galaxer som ligger 50 miljoner ljusår bort. Det svarta hålet i mitten av M87 är flera miljarder gånger mer massivt än vår sol.

Tidigare har forskare sammanställt en video från bilder tagna av Hubble-teleskopet under 13 års observationer som visar hur det svarta hålet i mitten av M87-galaxen skjuter ut en ström av het gas som är 5 tusen ljusår lång.


Öppna/ladda ner video

Det snabbaste internet

Som rapporterats på den officiella webbplatsen för Guinness Book of Records med hänvisning till Cisco-data, är det snabbaste internet tillgängligt för invånare Sydkorea. Cisco-specialister spelade in medelhastighet ladda ner data i detta land till 33,5 Mbit/s.

Förra året blev en 75-årig invånare i svenska Karlstad vid namn Sigbritt Lotberg känd för världen som ägare till världens snabbaste internetuppkoppling - hastigheten når 40 Gbps. Denna gåva gavs till den äldre kvinnan av hennes son Peter, som därmed försökte övertyga internetleverantörer att investera i utvecklingen av höghastighetskommunikationskanaler.



Peter Lotberg jobbar på Cisco. Han utvecklade en teknik som gjorde det möjligt att överföra en signal mellan routrar över ett avstånd på upp till 2000 km utan medverkan av mellanliggande utrustning. Med en relativt liten investering gav Peter sin mamma tillgång till World Wide Web i en otrolig hastighet. Därmed visade han att billigt och samtidigt ultrasnabbt internet är fullt möjligt.

Snabbaste superhjälten

De flesta av de saker som presenteras i denna ranking kallas de snabbaste eftersom de har officiellt registrerade rekord eller utbildade gissningar. Att bestämma den snabbaste superhjälten är det svåraste.

Seriefans kan anta det Blixt borde vara den självklara vinnaren. Utgivaren DC Comics positionerar sin superhjälte som den snabbaste mannen. Han är kapabel att nå ljusets hastighet. Mer exakt, en hastighet 13 biljoner gånger snabbare än ljusets hastighet. Det betyder att den inte bara kan resa till vilken punkt som helst på jorden på en bråkdel av en sekund, utan också till vilken punkt som helst i universum.

Men glöm inte den populära hjälten i Marvel Comics - Silver Surfer. Han kan röra sig i hyperrymden, det vill säga snabbare än ljuset.


Silver surfaren. Bild: Marvel Comics


Debatten om vem som är den snabbaste superhjälten fortsätter än i dag.

Nu lär vi oss inte om någon bil eller ett flygplan, utan om något mycket, mycket snabbare. Dessa föremål rör sig med en hastighet av 70 tusen kilometer i timmen, snabbare än alla konstgjorda och naturliga föremål på jorden

Det är vad det är...


Alla supraledare har ovanlig egendom- de "gillar inte" magnetfältet och tenderar att trycka ut det om linjerna i detta fält kommer i kontakt med dem. Om fältstyrkan överstiger ett visst värde, förlorar supraledaren abrupt sina egenskaper och blir ett "vanligt" material.

Detta fenomen, som fungerar olika i olika supraledare. I supraledare av det första slaget kan ett magnetfält i princip inte existera, men hos deras "bröder" av det andra slaget kan magnetfältet tränga igenom korta avstånd på de punkter där supraledande och icke-supraledande egenskaper kombineras.

Fenomenet upptäcktes 1957 av den sovjetiske fysikern Alexei Abrikosov, för vilket han, liksom Vitaly Ginzburg och Anthony Leggett fick Nobelpriset i fysik. Samma fenomen med "partiell penetration" av magnetiska fält genererar "trattar" inuti supraledaren, ringliknande elektriska strömmar, som kallas "Abrikosov virvlar".

Kvantnaturen hos dessa virvlar, såväl som deras stabilitet och förutsägbarhet, har länge uppmärksammats av fysiker som försöker skapa kvant- eller lättdatorer.

Embon och hans kollegor från Israel, Ukraina och USA tog de första bilderna av Abrikosov-virvlar som uppstod inuti en supraledare. För att få tag på fotografierna skapade israeliska fysiker en ultrakänslig magnetfältssensor baserad på supraledare, som kan "se" källor till magnetiska fält så små som 50 nanometer i storlek och registrera förändringar i fältens styrka och deras riktning.

Forskare använde sensorn för att observera vad som händer inuti en blyfilm som kylts till en temperatur nära absolut noll. Under dessa förhållanden förvandlas bly till en supraledare av typ II, vilket gjorde att Embon och hans kollegor kunde observera hur trattarna accelererade med ökande spänning.

När forskarna fick de första mätresultaten trodde de inte sina ögon - trattarna rörde sig i en ovanligt hög hastighet, cirka 72 tusen kilometer i timmen.

Detta är nästan 59 gånger ljudets hastighet och är jämförbar med den hastighet med vilken jorden rör sig runt solen, tiotals gånger snabbare än hastigheten för enskilda atomer och molekyler i jordens atmosfär. Dessutom rör sig alla konstgjorda föremål, även de snabbaste av dem - sonderna New Horizons och Voyager, långsammare än trattar i supraledare.

Men det viktiga är inte själva skivan, utan det faktum att trattarna rör sig cirka 50 gånger snabbare än elektronerna inuti supraledaren. Än så länge har fysiker ingen förklaring till vad som accelererar trattarna och varför de periodvis smälter samman med varandra och kombineras till kedjor, vilket motsäger alla idéer om deras beteende.

Som teoretiska beräkningar av Embon och hans kollegor visar är 72 tusen kilometer i timmen inte hastighetsgränsen för dessa kvantstrukturer. Om supraledaren kyls ännu mer och spänningen höjs kommer det att vara möjligt att accelerera trattarna ännu mer. Forskare hoppas att ytterligare observationer av dessa objekt kommer att hjälpa till att avslöja naturen hos dessa virvlar och föra oss närmare skapandet av "rums" supraledare och elektronik baserade på dem.

Forskningsartikel

Även om mänskligheten verkligen har nått imponerande höjder, är vi fortfarande små fiskar jämfört med universums skala. Space objekt kan enkelt kringgå de "bästa sakerna" i vilken kategori som helst.

Einsteins allmänna relativitetsteori döljer flera påståenden bakom den. Bland dessa dolda implikationer är det faktum att ljus inte alltid färdas i en rak linje. Själva utrymmet där ljuset färdas kröker sig runt alla föremål som har massa. Ju mer massivt föremålet är, desto mer böjer utrymmet. Det betyder att när ljus passerar förbi till exempel en stjärna kommer det att böjas mot stjärnan och ändra riktning. Resultatet är en effekt som kallas Einstein-ringar. Om en kosmisk kropp avger ljus i alla riktningar medan den ligger bakom ett massivt föremål, kommer allt ljus att böjas mot det massiva föremålet och en illusion av en ring bildas för en observatör på andra sidan av kroppen.

Den största kosmiska linsen i observationshistorien har det minnesvärda namnet MACS J0717.5+3745. Det är den största galaxhopen, beskriven som en "kosmisk dödsmatch", som ligger 5,4 miljarder ljusår från jorden. Denna linseffekt är användbar för att studera objekt i universum som har massa men inte avger energi. Vi behöver bara hitta linseffekten i områden där det inte finns någon vanlig materia för att förklara effekten. Forskare kunde använda Einstein-ringar i J0717.5+3745 för att identifiera kluster mörk materia, och skapade en bild där överskottsmassan indikeras med en extra färg.

9. Den mest kraftfulla röntgenbursten


Den kraftigaste röntgenskuren sågs av NASA:s Swift-teleskop i juni 2010. Larmsignalen, som inträffade fem miljarder ljusår bort, var tillräckligt kraftfull för att få satelliten att ta emot så mycket data att dess programvara helt enkelt misslyckades. En av forskarna som arbetar med projektet beskrev vad som hände: "det är som att försöka mäta kraften i en tsunami med en hink och en regnmätare."
Blixten var 14 gånger kraftigare än den starkaste stolpen
Det finns ingen känd källa till röntgenstrålar på himlen, men den källan är en neutronstjärna som ligger 500 000 närmare jorden. Orsaken till den kraftfulla blossen var en stjärnas fall i ett svart hål, även om forskare inte förväntade sig att ett så starkt utsläpp av strålning kunde inträffa i ett sådant scenario. Det intressanta är att även om röntgenstrålning var utanför topplistorna, låg nivån av andra typer av strålning inom normala gränser.

8. Den mest kraftfulla magneten


Titeln på den starkaste magneten i rymden tillhör neutronstjärnan SGR 0418+5729, upptäckt av European Space Agency 2009. Forskare tog ett nytt tillvägagångssätt för att behandla röntgenstrålar som gjorde det möjligt för dem att undersöka magnetfältet under stjärnans yta. ESA själva beskrev deras upptäckt som ett "magnetiskt monster".

Magneter är ganska små - bara 20 kilometer i diameter. Storleken på en av dem kunde till och med placeras på månen. Men det vore bättre att inte göra detta - även från ett sådant avstånd skulle magnetfältet vara så kraftfullt att tåg på jorden skulle stanna. Lyckligtvis ligger denna magnetar 6 500 ljusår bort.

7. Megamasrar


Lasern har gett oss många fördelar under de senaste decennierna, så det borde inte vara förvånande att den har fått allt det utmärkta rykte den har. Dess kusin, lite längre ner i spektrumet, kallas en maser, men är i huvudsak samma sak, förutom att ljus ersätts av mikrovågor. Den mest kraftfulla lasern gjord av mänskliga händer nådde i jämförelse 500 biljoner watt. Universum anser att detta är något slags svagt ljus, eftersom det i rymden finns masers med en effekt av icke-miljoner watt. I de siffror du har hört är det en miljon biljon biljoner - 10 000 gånger vår sols kraft.

Masern kommer från kvasarer, som är stora skivor av materia som kolliderar med massiva centrala svarta hål. avlägsna galaxer. Märkligt nog är källan till de mest kraftfulla masarna vatten. Vattenmolekyler i en kvasar kolliderar med varandra, avger mikrovågor och får sina grannar att göra detsamma. Detta kedjereaktion förstärker signalen och hjälper den att nå tillståndet för en maser som vi kan se. Kvasarmasern MG J0414+0534 upptäcktes 2008 och gav bevis på att det fanns vatten 11,1 miljarder ljusår bort.

6. De äldsta föremålen i hela observationshistorien


Universums ålder är 6 000 år, ge eller ta 13,7 miljarder år. Det äldsta objektet vars ålder vi direkt kan uppskatta är HE 1523-0901, en stjärna i vår galax. Att mäta en stjärnas ålder görs med hjälp av radioisotopanalys, ungefär på samma sätt som används för att mäta åldern på mänskliga artefakter. Endast grundämnen med långa halveringstider, såsom uran eller torium, kan existera under så lång tid. En studie utförd av European Southern Observatory använde sex metoder för att uppskatta stjärnans ålder, vilket bekräftar att stjärnan är 13,2 miljarder år gammal.

Det finns andra föremål vars ålder vi inte kan mäta exakt, utan bara gissa. Vissa av dem tros vara ännu äldre. HD 140283, även känd informellt som Metusalem-stjärnan, är en stjärna som länge har förbryllat forskare. En första uppskattning av dess ålder visade att stjärnan är äldre än själva universum. Mer exakta mätningar möjliggjordes hubble teleskop, minskade antalet från 16 miljarder år till cirka 14,5 miljarder - en ålder som är ungefär densamma som universums ålder.

5. De snabbast snurrande föremålen


Forskare skapade nyligen världens snabbast snurrande föremål, som snurrar i 600 miljoner varv per sekund. Detta är imponerande, men föremålet var bara 4 miljondels meter brett, så dess yta rörde sig med en hastighet av 7 500 meter per sekund. Vid första anblicken är detta snabbt (inte vid första anblicken heller), men detta är ingenting jämfört med vad utrymmet är redo att visa oss.

VFTS 102 är den snabbast roterande stjärnan bland öppen av man, och dess yta rör sig med en hastighet av 440 000 meter per sekund. Den ligger 160 000 ljusår bort i en nebulosa med coolt namn"Tarantula", i en av våra granngalaxer. Astronomer tror att stjärnan var en del av en binär stjärna, men dess följeslagare blev supernova, vilket gav den överlevande VFTS 102 en stark snurr.

4. Rekordbrytande galaxer


Om du inte har fått dina fysikkunskaper från Will Smith-filmer, vet du att alla galaxer är ganska stora. Vår Vintergatan är till exempel 100 000 ljusår i diameter. IC 1101, den största galaxen som upptäckts, kan innehålla 50 Vintergatan. Det märktes först av William Herschel 1790, och vi vet nu att det ligger en miljard ljusår bort. Det här är ett stort avstånd, men det håller inte ett ljus till rekordhållaren på det längsta avståndet från oss.

Den mest avlägsna galaxen som upptäckts är z8_GND_5296, som ligger 30 miljarder ljusår från jorden. Galaxen bildades 700 miljoner år efter bildandet av själva universum (i själva verket är galaxen som vi ser för tillfället dess avlägsna förflutna). Denna galax är också anmärkningsvärd hög nivå bildandet av stjärnor i den, vilket är 100 gånger större än Vintergatans. Nästa generation av rymdteleskop kommer att tillåta oss att se ännu längre in i det förflutna – och titta på några av de allra första stjärnorna som bildades i universum.

3. Den kallaste stjärnan


Det finns många ord som kan användas för att beskriva en stjärna - varm, stor, ljus, mycket varm, mycket stor, och så vidare. Och ändå lever stjärnorna inte alltid upp till våra förväntningar. Mest kall klass stjärnor, bruna dvärgar, är faktiskt ganska kalla. WISE 1828+2650 är en brun dvärg i stjärnbilden Lyra, vars yttemperatur är 25 grader Celsius, vilket är 10 grader lägre än för en person med hypotermi. Den kallas ofta för en "misslyckad stjärna" eftersom den inte hade tillräckligt med massa för att "antända" när den bildades.

Sådana mörka stjärnor går inte att hitta i synlig strålning. Den WISE delen av stjärnans namn kommer från Wide-Field Infrared Survey Explorer. NASA använder WISE för att upptäcka bruna dvärgar och studera deras bildning, som bara kan ses i infrarött ljus. Sedan WISE lanserades i december 2009 har instrumentet upptäckt mer än 100 bruna dvärgar.

2. Den snabbaste meteoriten


Om du råkade vara i Kalifornien den 22 april 2012, kan du ha sett fallet av en fantastisk meteorit som avslutade sin resa i området kring den tidigare Sutter's Mill. Att se en meteorit falla är alltid coolt, men eldklotet som flög över Sierra Nevada den dagen var speciellt – den snabbaste meteoriten någonsin. Den rörde sig med en hastighet av 103 tusen kilometer i timmen, dubbelt så hög hastighet som vår snabbaste raket.

Forskare samlade in information från flera källor, inklusive väderradar, videor och fotografier av meteoriten. Detta gjorde det möjligt för dem att triangulera dess bana och inte bara veta dess hastighet, utan också dess utgångspunkt. De kunde till och med beräkna dess omloppsbana. Innan den kraschade in i jorden flög meteoriten till Jupiter. Gasplaneten "sköt" troligen den mot oss.

Meteoriten var intressant av andra skäl. Den bestod av karbonkondrit, ett ganska sällsynt ämne. Meteoriter med en kondritisk struktur kallas "tidskapslar" eftersom de har förblivit nästan oförändrade sedan de bildades i början solsystem, för 4,5 miljarder år sedan. Forskare kan vanligtvis följa objekt på himlen utan att veta vad de är gjorda av, eller studera en meteorit i ett laboratorium utan att veta var den kom ifrån. En geolog från Australiens Curtin University hävdar att sådana fullständig information"Det hjälper mycket i studiet av meteoriten."

1. Snabbaste banor


Binära stjärnsystem - där två stjärnor kretsar runt ett gemensamt masscentrum - är ganska vanliga. Vissa av dem har till och med planeter, och det finns också ett system där sex stjärnor rör sig i en gemensam bana. Vissa av dem rör sig dock väldigt, väldigt snabbt.

Den snabbaste rörelsen av två vanliga stjärnor runt varandra observeras i ett system som kallas HM Cancri. Dessa två vita dvärgar - de döda resterna av stjärnor som liknar vår sol - är tre jordar ifrån varandra. De rör sig genom rymden med en hastighet av 1,8 miljoner kilometer i timmen, stänker het material mot varandra och frigör stora mängder energi. Det tar dem bara sex minuter att slutföra hela omloppsbanan.

Mer ovanliga par har upptäckts som rör sig ännu snabbare. Forskare har upptäckt ett svart hål som heter MAXI J1659-152, som bildar ett parsystem med en röd dvärgstjärna som är bara 20 % av solens storlek. Svart hål rör sig i omloppsbana relativt långsamt, endast 150 000 kilometer i timmen. Hans partner flyger dock med en hastighet av 2 miljoner kilometer i timmen. Den röda dvärgen ligger längre från den gemensamma tyngdpunkten (annars hade de redan kolliderat), men tappar hela tiden sin materia och kommer så småningom att försvinna helt.

Det nuvarande hastighetsrekordet för dubbelstjärnor hålls av en döende stjärna som kretsar runt med en supertät neutronstjärna. Neutronstjärnan är naturligtvis långsammare, men har det fantastiska namnet "black widow pulsar" (ett mindre intressant namn låter som PSR J1311-3430). Dess hastighet på 13 tusen kilometer i timmen är ganska låg - jorden rör sig runt solen åtta gånger snabbare. Pulsarens följeslagare rör sig dock så snabbt som två och accelererar till 2,8 miljoner kilometer i timmen.

Namnet "svart änka" gavs till pulsaren på grund av beteendet hos kvinnliga svarta änkor, som äter hanen efter parning. Pulsaren släpper ut så mycket strålning till den döende stjärnan att den bokstavligen förångar den. Med tiden kommer neutronstjärnan att helt förstöra sin partner. Så även om systemet med dubbelstjärnor från HM Cancri bara rankas på tredje plats när det gäller hastigheten på dess rörelse, är vi tvungna att erkänna att deras förhållande är det "friskaste".