Видео

Транскрипт

Нейтронные звезды - самые плотные вещи, кроме черных дыр.

В их ядрах мы можем найти самое опасное вещество из существующих -

“Странную материю”.

Настолько необычную, что нарушает законы Вселенной,

и может заразить и уничтожить все, с чем вступает в контакт.

Или она может рассказать нам об истоках вселенной.

Возможны оба варианта.

Чтобы понять, насколько необычна странная материя,

прежде всего, нам нужно начать с основ.

Что же такое нейтронная звезда, и как же эта “странная материя” нарушает законы вселенной?

Чтобы уместить все в одном видео, мы грубо упростим некоторые вещи,

но мы предоставим вам дополнительные источники, если вы хотите больше деталей.

Нейтронная звезда - это остатки от взрыва очень массивной звезды в сверхновую.

Когда это происходит, ядро ​​звезды разрушается под действием собственной силы тяжести

с такой громадной внутренней силой,

что она сильно сжимает ядра и частицы вместе.

Электроны сжимаются с протонами, и они сливаются, образуя нейтроны.

Вся пустота внутри атома неожиданно заполняется частицами,

которые не хотят быть рядом друг с другом, но у них нет выбора.

Они отчаянно отталкиваются от гравитации, от коллапса.

Если гравитация победит, то они станут черной дырой.

Если победят они, то они станут нейтронной звездой.

Это делает нейтронные звезды похожими на гигантские атомные ядра размером с город,

но содержащими в себе массу нашего солнца.

И с этого момента все становится запутаннее.

Окружающая среда в ядре нейтронной звезды настолько экстремальна,

что законы ядерной физики меняются.

И это может привести к появления странной и чрезвычайно опасной материи.

Но давайте не будем забегать вперед.

Во-первых, нам нужно узнать законы прежде, чем понять, как они нарушаются.

Протоны и нейтроны - частицы, которые составляют ядро атома,

сделанные из еще меньших частиц - кварков.

Кварки очень не хотят быть одинокими.

Они то, что мы называем удерживаемые.

Вы можете попытаться разделить их, но чем больше вы тянете,

тем сильнее они притягиваются друг к другу.

Если вы используете много энергии, они просто используют эту энергию для создания новых кварков.

Кварки могут существовать только вместе как строительные материал для других частиц,

и их никогда не наблюдали по-отдельности.

Они разделяются на множество типов, но только 2 из них могут создать стабильную материю:

“Верхние” и “нижние” кварки, найденные в протонах и нейтронах.

Все остальные кварки, похоже, быстро распадаются.

Но это может быть не так в нейтронных звездах.

Силы, действующие в их ядрах настолько грандиозны,

что они, на самом деле, похожи на вселенную вскоре после Большого взрыва.

Ядра нейтронных звезд как ископаемые,

которые могут позволить нам взглянуть назад в прошлое на зарождение всего.

Таким образом, изучение того, как кварки ведут себя внутри нейтронных звезд -

это путь к понимаю самой природы вселенной.

Одна гипотеза говорит: внутри ядра нейтронной звезды

протоны и нейтроны не удерживаются.

Все частицы набиты битком плечом к плечу,

растворяются и тают в своего рода ванне из кварков.

Неисчисляемое количество частиц становятся одним гигантом, состоящим чисто из кварков:

“Кварковой материей”.

Звезда, сделанная из нее, называется кварковой звездой,

хоть снаружи может показаться, что она ничем не отличается от обычной нейтронной звезды

Теперь мы наконец-то можем поговорить о самой опасной материи.

Если давление внутри кварковой звезды достаточно велико,

то она может стать страннее.

В прямом смысле.

В ядрах нейтронных звезд некоторые кварки могут превратиться в “странные” кварки.

“Странные” кварки обладают странными ядерными свойствами, они тяжелее

и, грубо говоря, сильнее.

Если они появятся, то могут создать “странную” материю.

“Странная” материя может быть идеальным состоянием материи;

Идеально плотная, идеально стабильная, неразрушимая.

Стабильнее других материй во вселенной.

Настолько стабильная, что может существовать вне нейтронных звезд.

Если это так, у нас есть проблема:

Она может быть заразна.

Каждый кусочек материи, которого она коснется, может быть так впечатлен его стабильностью,

что тут же превратится в “странную” материю тоже.

Протоны и нейтроны растворятся и станут частью кварковой ванны,

которая освобождает энергию и создает больше странной материи.

Единственный способ избавиться от нее - выбросить эту материю в черную дыру.

Но, опять же, какая разница?

Вся “странная” материя внутри нейтронных звезд.

За исключением случаев, когда нейтронные звезды сталкиваются с другими нейтронными звездами

или черными дырами.

Они выбрасывают огромное количество своих внутренностей,

которые могут включать маленькие капельки “странной” материи, названные “страпельки”.

Страпельки такие же плотные, как и ядра нейтронных звезд.

Они могут быть действительно маленькими, возможно, даже субатомными,

но даже самые большие страпельки не будут больше ракеты.

Эти страпельки будут дрифтовать через галактику в течение миллионов или миллиардов лет,

пока они случайно не встретят звезду или планету.

Если бы одна врезалась в Землю, она бы тут же начала превращать ее в “странную” материю.

Чем больше она превратит, тем больше вырастет.

В конечном итоге, все атомы, составляющие Землю, будут превращены.

Земля станет горячим комком странного вещества размером с астероид.

Если страпелька ударит по Солнцу, оно превратится в странную звезду,

пожирая его, как огонь сухой лес

Это не сильно изменит массу Солнца, но оно станет намного бледнее,

так что Земля замерзнет до смерти.

И мы не сможем увидеть приближения страпельки, подобно маленькому вирусу.

Что еще хуже, некоторые теории предполагают, что страпельки не так уж редки,

превосходят по численности все звезды в галактике.

Эти страпельки могли быть сформированы сразу же после Большого взрыва,

когда повсюду было так же плотно и горячо, как и в нейтронной звезде.

Они могут сгущаться вокруг тяжести галактик,

как и вселенная расширяясь и развиваясь.

Страпельки могут быть даже такими многочисленными и массивными,

что они могут быть темной материей, которая, как мы подозреваем, держит галактики вместе.

Но опять же, может быть и нет.

Это домыслы, а Земля и Солнце, и планеты

не были поглощены в пожаре страпелек за последние несколько миллиардов лет.

Поэтому есть неплохие шансы, что это не произойдет в ближайшее время.

Понимание этих странных объектов сегодня может быть ключом к пониманию рождения нашей вселенной

и почему она выросла такой какой выглядит сейчас.

Когда ученые впервые начали играть с магнитами и проводами и думать об электронах,

они понятия не имели, как технология будет развиваться в ближайшие сто лет.

Ученые, думающие о причинах возникновения нейтронных звезд и странном веществе сегодня,

могут настраивать людей на будущее за пределами наших самых смелых фантазий.

А может и нет.

Время покажет.

Итак, пока вы ждете, чтобы увидеть как вселенная будет разрушена

Вы все еще можете узнать больше об этом.

У нас есть ты.

Наши друзья из ᠎ Бриллианта могут быть ᠎вашим пониманием целого мира науки,

черных дыр и всего.

Brilliant ᠎ это сайт, который помогает вам заниматься наукой на практике,

с интерактивными курсами по решению проблем и ежедневными задачами по математике, логике и технике.

Каждая проблема дает вам все необходимые инструменты взломать сложные темы самостоятельно.

Это учится на практике, но вашим мозгом, а не руками.

Используйте свое любопытство, чтобы докопаться до загадок и курсов

о таких вещах, как классическая механика, астрономия, физика гравитации и многое другое!

Если вы нажмете на ссылку в описании, или посетите brilliant.org/nutshell,

Вы можете зарегистрироваться бесплатно и узнать больше вещей, чем вы можете себе представить.

И есть дополнительные привилегии для зрителей ᠎ kurzgesagt:

Первые 688 человек, которые используют ссылку, получат 20% скидку на годовое членство,

что позволяет просматривать все ежедневные проблемы в архивах

и разблокировать каждый курс.

Brilliant ᠎ поможет вам закончить свой день немного более умным.

Вы можете зацепиться за опыт.