Движение светового луча в атмосфере Земли вызывает мерцание звезд. Хотя мерцание прекрасно звездной ночью, оно разрушает точность астрономических наблюдений. Из-за этого почти все открытия экзопланет были сделаны с помощью космических телескопов. В адаптивной оптике для измерения искажений в атмосфере используется лазер. Информация об атмосферных неоднородностях подается на компьютеризированные двигатели, которые деформируют зеркала, корректируя мерцание. Новый датчик фотонного волнового фронта, разработанный в Сиднейском университете, использует искусственный интеллект и машинное обучение для коррекции этого искажения на наземных телескопах. Это позволит астрономам искать на экзопланетах химические "отпечатки" жизни.
"Если мы ищем разумную жизнь во Вселенной, она могла бы найти нас и, возможно, захотела бы выйти на связь. Мы только что создали звездную карту Галактики, где нам следует искать в первую очередь", - сказал Калтенеггер. - Некоторые из звезд, идентифицированных в этом исследовании, можно увидеть с Земли без бинокля или телескопа. Когда вы смотрите на звезды, всегда помните, что кто-то или что-то там может смотреть на нас".
Вселенная не является чисто математической по своей природе
Итан Сигель
Многие из самых популярных идей теоретической физики имеют общую черту: они начинаются с математической основы и стремятся объяснить больше явлений, чем нынешние преобладающие теории. Основы общей теории относительности и квантовой теории поля хороши, но они принципиально несовместимы друг с другом и не могут в достаточной мере объяснить темное вещество, темную энергию или причину, по которой наша Вселенная заполнена веществом, а не антивеществом.
Это правда, что математика позволяет нам количественно описать Вселенную. Математика - невероятно полезный инструмент, если его правильно применить. Но Вселенная - физическая, а не математическая сущность, и между ними есть большая разница. Вот почему одной математики всегда будет недостаточно для достижения фундаментальной теории всего.
Рисунок Орбиты
Одна из величайших загадок 1500-х годов: почему планеты время от времени двигаются ретроградным образом. Это можно объяснить либо с помощью геоцентрической модели Птолемея, либо с помощью гелиоцентрической модели Коперника. Однако доведение деталей до произвольной точности потребовало теоретического прогресса в нашем понимании правил, лежащих в основе наблюдаемых явлений. Это привело к законам Кеплера и, в конечном итоге, к теории всемирного тяготения Ньютона.
Около 400 лет назад развернулась битва идей о природе Вселенной. На протяжении тысячелетий астрономы точно описывали орбиты планет, используя геоцентрическую модель, в которой Земля была неподвижной, а все другие объекты вращались вокруг нее. Точное математическое описание орбит небесных тел поразительно соответствовало тому, что видели астрономы. Однако совпадение не было идеальным, и попытки улучшить его приводили либо к появлению новых эпициклов, либо, в XVI веке, к гелиоцентризму Коперника. Когда Коперник поместил Солнце в центр мира, объяснение ретроградного движения планет стало проще, но соответствие данным наблюдений - хуже.
Рисунок Прибор
У Кеплера была блестящая идея, способная все решить. Рассматривая орбиту каждой планеты на сфере, поддерживаемой одним (или двумя) из пяти Платоновых тел, Кеплер предположил, что должно быть шесть планет с точно определенными орбитами. Он также заметил, что математически существует только пять Платоновых тел: пять математических объектов, все грани которых представляют собой равносторонние многоугольники. Рисуя сферу внутри и снаружи каждого из них, он мог "вложить" их так, чтобы они идеально соответствовали планетным орбитам: лучше, чем все, что делал Коперник. Это была блестящая, красивая математическая модель и, возможно, первая попытка построить то, что сегодня можно назвать "элегантной Вселенной". Но с точки зрения наблюдений попытка не удалась. Она не могла быть даже такой же хорошей, как древняя модель Птолемея с ее эпициклами и дифферентами. Это была блестящая идея и первая попытка спорить - используя только чистую математику, - какой должна быть Вселенная. Но это не сработало.
Затем последовал гениальный ход, который определил наследие Кеплера. Три закона о том, что планеты движутся по эллипсам с Солнцем в одном из фокусов, что они охватывают равные площади за равное время и что квадрат периода обращения планеты вокруг Солнца пропорционален кубу большой полуоси. Законы Кеплера одинаково применимы к любому гравитационному полю.