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Les astronomes disent que la planète GJ 367b est un autre monde mort en orbite autour d'une naine rouge

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Les astronomes disent que la planète GJ 367b est un autre monde mort en orbite autour d'une naine rouge

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Illustration de l'exoplanète Gliese 367 b. C'est une planète excentrique qui pourrait être entièrement constituée de fer. Son étoile naine rouge a peut-être été dépouillée de ses couches externes de silicate et de son atmosphère. Crédit : NASA

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Illustration de l'exoplanète Gliese 367 b. C'est une planète excentrique qui pourrait être entièrement constituée de fer. Son étoile naine rouge a peut-être été dépouillée de ses couches externes de silicate et de son atmosphère. Crédit : NASA

L’habitabilité des exoplanètes naines rouges est un sujet brûlant dans les sciences spatiales. Ces petites étoiles faiblement hébergent de nombreuses exoplanètes, notamment de petites planètes rocheuses de la taille de la Terre. Mais les jeunes étoiles émettent des éruptions extrêmement puissantes qui peuvent endommager et dissiper les atmosphères.

Si nous voulons comprendre dans quelle mesure les naines rouges sont habitables, nous devons comprendre l’atmosphère des exoplanètes sur lesquelles elles gravitent.

Dans le cadre de nouvelles recherches, les astronomes ont étudié l’atmosphère de l’exoplanète GJ 367b, souvent mentionnée, et n’ont rien trouvé. La planète a probablement perdu toutes ses substances volatiles depuis longtemps, et l’étoile naine rouge autour de laquelle elle orbite en est responsable.

Gliese 367 est une étoile naine rouge (naine M) située à environ 30 années-lumière et en orbite autour de trois exoplanètes connues. Les astronomes ont découvert la planète GJ 367b et ses frères et sœurs à l'aide du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA en 2021. GJ 367b est une planète très courte qui ne prend que 7,7 heures pour terminer une orbite et est probablement verrouillée par les marées sur son étoile. Elle est si proche de l’étoile naine rouge qu’elle reçoit des centaines de fois plus de rayonnement que la Terre n’en reçoit du Soleil. Tout ce rayonnement qui frappe sa surface signifie que sa température diurne est d'environ 1 500 °C (1 770 K ; 2 730 °F).

GJ 367b est une planète souterraine dont le rayon est d'environ 72 % du rayon de la Terre. Mais elle est très dense, presque deux fois plus dense que la Terre. Les scientifiques pensent qu’il s’agit principalement de fer et que les couches externes de silicate ont été éliminées. On l'appelle parfois la planète de fer.

Les exoplanètes autour des naines rouges sont plus faciles à détecter que les autres étoiles car elles sont moins lumineuses et plus petites. Cela aide à trouver des planètes en utilisant la méthode du transit et la méthode de la vitesse radiale. Il est donc logique de les étudier car ils sont si nombreux et parce que nous pouvons en voir un si grand nombre.

Dans un nouvel article non encore publié, les chercheurs ont examiné le GJ 367b à l'aide de l'instrument infrarouge moyen (MIRI) du télescope spatial James Webb. Le document indique que « GJ 367b est une sous-Terre sombre, chaude et sans air ». Il est actuellement en phase de pré-impression, de publier à arXiv Server, et l'auteur est Michael Chang, chercheur postdoctoral au Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Chicago.

Le titre de l’article donne les conclusions, mais les détails sont intéressants.

GJ 367b n'a jamais été habitable car trop proche de son étoile. Mais les astronomes s’intéressent beaucoup aux exoplanètes en orbite autour de naines rouges (naines de type M). D’une part, les naines rouges sont nombreuses ; La moitié des étoiles de la Voie lactée sont probablement des naines rouges, et peut-être bien plus encore. Par conséquent, il est probable que la majeure partie des exoplanètes de notre galaxie gravitent autour de naines rouges, et les chasseurs de planètes ont découvert une abondance d’exoplanètes autour des naines rouges.

« La question de savoir si les petites planètes rocheuses en orbite autour d'étoiles naines de type M peuvent héberger des atmosphères est d'une importance capitale pour l'habitabilité », écrivent les auteurs. Les planètes naines rouges sont plus faciles à étudier que les étoiles semblables au Soleil, car les naines rouges sont plus faibles et plus petites. Des étoiles plus grandes et plus brillantes, comme notre Soleil, peuvent obscurcir les atmosphères exoplanétaires. Mais lorsqu’il s’agit de l’habitabilité potentielle des exoplanètes naines rouges, un éléphant s’est glissé dans la pièce : en feu.

Au moins un scientifique ayant étudié l’atmosphère des exoplanètes estime que nous ne sommes que dans quelques années à éliminer l’habitabilité des naines rouges. Il s'appelle le Dr Louis Wilbanks, un scientifique des exoplanètes de l'Arizona State University. Crédit : Univers aujourd'hui

« Cependant, il a longtemps été suggéré que les rayonnements de haute énergie, les éruptions cutanées et les longues séquences principales de naines M dépouillent les atmosphères planétaires; la mesure dans laquelle cela se produit est un sujet de recherche actif », expliquent les chercheurs.

La raison pour laquelle il s’agit d’un domaine de recherche actif est que les mécanismes fondamentaux à l’origine de la création de l’atmosphère ne sont pas bien compris. Il existe deux mécanismes : la libération de substances volatiles lors de la formation de la planète et la libération de substances volatiles lorsque la jeune planète océan magmatique se refroidit et se solidifie. Il existe également deux mécanismes qui pourraient détruire l’atmosphère, qui nécessitent également des recherches supplémentaires : la photoévaporation et l’érosion des vents stellaires.

Il y a beaucoup à apprendre, et c’est ce que cherche à faire cette recherche. « En observant les planètes naines M et en déterminant quelles atmosphères hôtes, le cas échéant, nous pouvons construire un échantillon de paramètres expérimentaux qui peuvent être utilisés pour calibrer les modèles de perte de masse atmosphérique », déclarent clairement et clairement les auteurs.

Les chercheurs ont examiné le spectre d'émission latérale du GJ 367b pour confirmer la composition de sa surface et le type d'atmosphère, le cas échéant, même s'il ne s'agit que d'une atmosphère mince et fragile. Ils ont conclu que la planète n’avait aucun albédo, aucun recyclage de chaleur et aucune atmosphère.

« GJ 367b est la première planète souterraine dont la surface thermique a été observée », ont écrit Zhang et ses co-auteurs. « Ces observations révèlent une planète sans atmosphère détectable, sans redistribution de la chaleur et avec une surface sombre dans le couloir de la bande MIRI(A). »B ≈ 0,1) avec le spectre d’émission du corps noir.

« Le manque de redistribution de la chaleur exclut les atmosphères inférieures à ≳1 bar pour une large gamme de compositions, tandis que le spectre d'émission exclut les atmosphères plus fines pour certaines compositions », expliquent les auteurs. À titre de comparaison, la pression atmosphérique terrestre est d’environ 1 bar au niveau de la mer.

L'absence d'atmosphère dans GJ 367b n'est pas surprenante. En effet, il est situé au-dessus de ce qu’on appelle le « littoral cosmique ». Le littoral cosmique est une métaphore de la tendance statistique qui relie toutes les planètes entre elles. C'est une ligne de démarcation qui apparaît lorsque l'on compare la lumière qu'une planète reçoit de son étoile et la facilité avec laquelle l'atmosphère de la planète s'échappe dans l'espace.

« Étant donné que la planète se situe bien au-dessus de la côte cosmique, l'absence d'atmosphère n'est pas surprenante, même si ce n'est pas la meilleure nouvelle possible pour potentiellement mesurer l'atmosphère des planètes naines rocheuses de classe M », expliquent les auteurs.

Le GJ 367b n'a jamais été habitable. Il est très proche de son étoile. Mais il s’agit toujours de données importantes qui aideront les scientifiques à mieux comprendre les atmosphères des exoplanètes en général. Nous avons besoin de plus de données comme celle-ci si nous voulons comprendre l’habitabilité de la naine rouge.

« Nous encourageons les observations par le télescope spatial James Webb des planètes les plus proches ou situées en dessous de la côte cosmique pour comprendre quelles planètes rocheuses, le cas échéant, en orbite autour d'étoiles naines de type M ont une atmosphère », concluent les chercheurs.

Alors, quelles sont les chances d’habitabilité pour un nain M ? Il est de plus en plus évident que les naines rouges ne sont pas de bons compagnons en matière d'habitabilité des exoplanètes. Comme elle est si faible, sa zone habitable est beaucoup plus proche. Cela signifie que les exoplanètes situées dans la zone habitable de la naine rouge subissent une intense éruption qui peut détruire leur atmosphère et baigner leurs surfaces dans un rayonnement intense.

Plus d'information:
Michael Chang et al., GJ 367b est une sous-Terre sombre, chaude et sans air, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2401.01400

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Un signal d’alarme depuis l’Antarctique

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Un signal d’alarme depuis l’Antarctique

Dans cette illustration, l’eau de mer s’écoule profondément sous la surface dans une fissure de la banquise qui s’ouvre activement en Antarctique. De nouvelles recherches montrent que de telles fissures peuvent s’ouvrir très rapidement et que l’écoulement de l’eau de mer aide à contrôler la rapidité avec laquelle la banquise se brise. Crédit : Rob Soto

Il y a suffisamment d'eau gelée dans les glaciers du Groenland et de l'Antarctique pour que, s'ils fondaient, les mers du monde s'élèveraient de plusieurs mètres. Ce qui arrivera à ces glaciers au cours des prochaines décennies constitue la plus grande inconnue en ce qui concerne l’augmentation future du niveau de la mer, en partie parce que la physique du vêlage des glaciers n’est pas encore entièrement comprise.

La question cruciale est de savoir comment des océans plus chauds peuvent entraîner une désintégration plus rapide des glaciers. Université de Washington Les chercheurs ont démontré la fracture à grande échelle la plus rapide connue le long de la plate-forme de glace de l'Antarctique. L'étude a été récemment publiée dans Fourni par l'Université du Golfe ArabiqueIl montre qu'une fissure de 10,5 kilomètres de long s'est formée en 2012 sur le glacier de Pine Island – une plate-forme de glace en retrait retenant la plus grande calotte glaciaire de l'Antarctique occidental – en 5 minutes et demie environ. Cela signifie que la fissure s'est ouverte à une vitesse d'environ 115 pieds (35 mètres) par seconde, soit environ 80 miles par heure.

« À notre connaissance, il s'agit de l'événement d'ouverture de faille le plus rapide jamais observé », a déclaré l'auteur principal Stephanie Olinger, qui a réalisé ce travail dans le cadre de ses recherches doctorales à l'Université du Wisconsin et à l'Université Harvard et est maintenant chercheuse postdoctorale à l'Université de Stanford. . « Cela montre que, dans certaines conditions, les plates-formes de glace peuvent se briser. Cela nous indique que nous devons rechercher ce type de comportement à l'avenir et cela nous indique comment nous pouvons décrire ces fractures dans des modèles de calotte glaciaire à grande échelle. « .

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L'importance de la formation de fissures

La crevasse est une fissure qui traverse environ 1 000 pieds (300 m) de glace flottante d'une plate-forme de glace typique de l'Antarctique. Ces fissures sont un précurseur du vêlage de la banquise, où de gros morceaux de glace se détachent d'un glacier et tombent dans la mer. De tels événements se produisent souvent au glacier Pine Island, où l'iceberg observé dans l'étude s'est longtemps séparé du continent.

Image satellite de la faille

Des images satellite prises le 8 mai (à gauche) et le 11 mai (à droite), à ​​trois jours d'intervalle en 2012, montrent une nouvelle faille formant un « Y » bifurquant à gauche de la faille précédente. Trois instruments sismiques (triangles noirs) ont enregistré des vibrations qui ont été utilisées pour calculer des vitesses de propagation des failles allant jusqu'à 80 mph. Crédit : Olinger et al./AGU Advances

« Les plates-formes de glace exercent une influence importante sur la stabilité du reste de la calotte glaciaire de l'Antarctique. « Si la plate-forme de glace se brise, la glace située derrière elle s'accélère », a déclaré Ollinger. « Ce processus de fracturation est essentiellement la façon dont les plates-formes de glace de l'Antarctique travail. »Création de grands icebergs.

Dans d’autres régions de l’Antarctique, les failles se développent souvent sur des mois ou des années. Mais cela pourrait se produire plus rapidement dans un environnement en évolution rapide comme le glacier de Pine Island, où les chercheurs pensent que la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental s’est déjà formée. Un tournant est passé Quand il s'effondre dans l'océan.

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Défis liés à la surveillance des changements glaciaires

Les images satellite fournissent un retour d’information continu. Mais les satellites en orbite autour de la Terre ne traversent chaque point de la Terre que tous les trois jours. Il est difficile de déterminer ce qui se passera pendant ces trois jours, surtout compte tenu de la vue dangereuse de la fragile banquise antarctique.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont combiné des outils pour comprendre la formation des failles. Ils ont utilisé des données sismiques enregistrées par des instruments placés sur la banquise par d'autres chercheurs en 2012 ainsi que des observations radar de satellites.

La glace glaciaire se comporte comme un solide sur de courtes échelles de temps, mais plutôt comme un liquide visqueux sur de longues échelles de temps.

« La formation d'une fissure ressemble-t-elle davantage à un bris de verre ou à un bris de Silly Putty ? C'était la question », a déclaré Ollinger. « Nos calculs de cet événement montrent que c'est très similaire au bris de verre. »

Le rôle de l’eau de mer et les recherches futures

Si la glace était un simple matériau fragile, elle se décomposerait plus rapidement, a déclaré Olinger. Une enquête plus approfondie a mis en évidence le rôle de l'eau de mer. L'eau de mer contenue dans les crevasses maintient l'espace ouvert contre les forces intérieures du glacier. Étant donné que l’eau de mer a une viscosité, une tension superficielle et une masse, elle ne peut pas combler un vide instantanément. Au lieu de cela, la vitesse à laquelle l’eau de mer remplit l’ouverture de la fissure contribue à ralentir la propagation de la fissure.

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« Avant de pouvoir améliorer les performances des modèles de calotte glaciaire à grande échelle et les prévisions de l'élévation future du niveau de la mer, nous devons avoir une bonne compréhension, basée sur la physique, des nombreux processus différents qui influencent la stabilité de la plate-forme de glace », a déclaré Olinger.

Référence : « Le couplage océanique limite la vitesse de rupture pour l'événement de propagation de fissure de plate-forme glaciaire le plus rapide » par Stephanie D. Olinger et Bradley B. Lipofsky et Marin A. Denol, 05 février 2024, Fourni par l'Université du Golfe Arabique.
est ce que je: 10.1029/2023AV001023

La recherche a été financée par la National Science Foundation. Les co-auteurs sont Brad Lipofsky et Marine Degnole, tous deux membres du corps professoral de l'UW en sciences de la terre et de l'espace, qui ont commencé à conseiller leurs travaux à Harvard.

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La puce NVMe de l'iPhone 6S a été exploitée avec un PCB flexible

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La puce NVMe de l'iPhone 6S a été exploitée avec un PCB flexible

Psst ! Hé, gamin ! Vous souhaitez procéder à l'ingénierie inverse sur certains iPhones ? Eh bien, saviez-vous que les iPhones modernes utilisent PCIe, en particulier NVMe pour leurs puces de stockage ? Si oui, vous êtes-vous déjà demandé comment détecter ces communications ? Ce n'est plus étonnant, comme cette équipe de recherche Nous montre comment les exploiter Avec un interposeur BGA à circuit imprimé flexible (FPC) sur l'iPhone 6S, le premier iPhone à utiliser le stockage basé sur NVMe.

La recherche a été menée par [Mohamed Amine Khelif], [Jordane Lorandel]Et [Olivier Romain], et nous montre les détails de l'accès à une puce NVMe – à condition que vous soyez à l'aise avec le soudage BGA et que vous disposiez peut-être d'un appareil à rayons X pratique pour vérifier les erreurs. Au fur et à mesure que la recherche progressait, ils ont réussi à retirer la puce mémoire qui traitait des nuances de soudure, du manque d'emballage et du BGA, et ont ajouté une carte FR4 1:1 pour le premier test, qui s'est avéré concluant. Ensuite, ils ont créé un intermédiaire FPC qui a également exploité les broches de signal et de données, soudé la puce flash dessus, et l'iPhone 6S a démarré avec succès, analysant les lignes de données pour que nous puissions les voir.

Cela ressemble aux débuts d’une plateforme amusante pour la rétro-ingénierie des appareils iOS ou iPhone, et nous attendons avec impatience d’autres résultats ! Cette équipe de chercheurs En particulier, il était prolifique, abordant des sujets comme les attaques du MITM. I2C Et PleurerEn plus des recherches sur la sécurité des appareils et des smartphones de l'Internet des objets. Nous n'avons vu aucun fichier Eagle CAD publié pour les intrus, mais heureusement, la plupart des connaissances tournent autour de la technique de soudage, et l'article en décrit beaucoup. Vous voulez en savoir plus sur ces puces ? Nous avons parlé d'un autre pirate informatique qui a déjà tenté de les réutiliser. Ou peut-être souhaitez-vous en savoir plus sur NVMe ? Si tel est le cas, nous avons l’article pour vous.

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Nous te remercions [FedX] Pour le partager avec nous sur le serveur Hackaday Discord !

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Une expérience gravitationnelle sur une petite table de cuisine pourrait révolutionner la physique

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Une expérience gravitationnelle sur une petite table de cuisine pourrait révolutionner la physique

Il y a un peu plus d'une semaine, des physiciens européens Annoncer Ils ont mesuré la force de gravité à la plus petite échelle jamais réalisée.

Dans une expérience intelligente sur table, des chercheurs de l'Université de Leiden aux Pays-Bas, de l'Université de Southampton au Royaume-Uni et de l'Institut de photonique et de nanotechnologie en Italie ont mesuré une force d'environ 30 tonnes sur une particule d'une masse d'un peu moins d'un demi-milligramme. . Un newton est un milliardième de milliardième de newton, qui est l’unité standard de force.

Des chercheurs Il dit Ces travaux pourraient « révéler davantage de secrets sur la structure de l’univers » et constituer une étape importante vers la prochaine grande révolution de la physique.

Mais pourquoi est-ce ? Ce n'est pas seulement le résultat : c'est la méthode, et ce qu'elle dit sur la voie à suivre pour une branche des critiques scientifiques qui, comme le disent les critiques scientifiques, peut être piégée dans une boucle de Des coûts en hausse et des rendements en baisse.

la gravité

Du point de vue du physicien, la gravité est une force très faible. Cela peut paraître étrange à dire. Ne vous sentez pas faible lorsque vous essayez de vous lever le matin !

Cependant, comparée à d’autres forces que nous connaissons – comme la force électromagnétique, qui lie les atomes entre eux et génère de la lumière, et la forte force nucléaire, qui lie les noyaux des atomes – la gravité exerce une attraction relativement faible entre les objets.

À plus petite échelle, les effets de la gravité deviennent de plus en plus faibles.

Il est facile de voir les effets de la gravité sur des objets de la taille d’une étoile ou d’une planète, mais il est très difficile de détecter les effets de la gravité sur des objets petits et légers.

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La nécessité d'un test de gravité

Malgré la difficulté, les physiciens souhaitent réellement tester la gravité à petite échelle. En effet, cela pourrait aider à résoudre un mystère vieux d’un siècle dans la physique actuelle.

La physique est dominée par deux théories très réussies.

La première est la relativité générale, qui décrit la gravité et l’espace-temps à grande échelle. La seconde est la mécanique quantique, qui est la théorie des particules et des champs – les éléments constitutifs de la matière – à petite échelle.

Ces deux théories sont contradictoires à certains égards et les physiciens ne comprennent pas ce qui se passe dans les situations où les deux théories devraient s'appliquer. L'un des objectifs de la physique moderne est de combiner la relativité générale et la mécanique quantique dans la théorie de la « gravité quantique ».

Un exemple de cas où la gravité quantique est nécessaire est la compréhension complète des trous noirs. La relativité générale l’avait prédit – nous avons observé des trous massifs dans l’espace – mais de petits trous noirs pourraient également apparaître au niveau quantique.

Cependant, à l’heure actuelle, nous ne savons pas comment associer la relativité générale et la mécanique quantique pour expliquer le fonctionnement de la gravité, et donc des trous noirs, dans le monde quantique.

Nouvelles théories et nouvelles données

Un certain nombre d'approches ont été développées pour une éventuelle théorie de la gravité quantique, notamment… La théorie des cordes, Gravité quantique en boucle Et Théorie des ensembles causals.

Cependant, ces méthodes sont complètement théoriques. Nous n'avons actuellement aucun moyen de le tester via des expériences.

Pour tester expérimentalement ces théories, nous aurons besoin d’un moyen de mesurer la gravité à de très petits niveaux où les effets quantiques dominent.

Jusqu’à récemment, de tels tests étaient insaisissables. Il semble que nous aurons besoin de très gros équipements : encore plus gros que le plus grand accélérateur de particules au monde, le Large Hadron Collider, qui envoie des particules de haute énergie en orbite autour d'un anneau de 27 kilomètres de long avant d'entrer en collision les unes avec les autres.

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Expériences de table

C’est pourquoi mesurer la gravité à petite échelle est devenu important récemment.

L’essai mené conjointement par les Pays-Bas et le Royaume-Uni est un essai « de simulation ». Cela ne nécessitait pas d’énormes machines.

L'expérience fonctionne en faisant flotter une particule dans un champ magnétique, puis en faisant passer un poids devant elle pour voir comment elle « vibre » en réponse.

Ceci est similaire à la façon dont une planète « vibre » lorsqu’elle se balance devant une autre planète.

En faisant léviter la particule avec un aimant, elle peut être isolée de nombreuses influences qui rendent très difficile la détection de faibles effets gravitationnels.

La beauté de ces expériences de laboratoire est qu’elles ne coûtent pas des milliards de dollars, éliminant ainsi l’un des principaux obstacles aux expériences gravitationnelles à petite échelle et peut-être aux progrès de la physique. (La dernière proposition pour un successeur plus grand au Large Hadron Collider serait… Pour un coût de 17 milliards de dollars américains.)

Travail à faire

Les essais sur laboratoire sont très prometteurs, mais il reste encore beaucoup de travail à faire.

La dernière expérience se rapproche du domaine quantique, mais n’y arrive pas vraiment. Il faudrait que les masses et les forces impliquées soient plus petites pour savoir comment fonctionne la gravité à cette échelle.

Nous devons également nous préparer à la possibilité qu’il ne soit pas possible de pousser les expériences sur table aussi loin.

Il existe peut-être encore certaines limitations technologiques qui nous empêchent de réaliser des expériences gravitationnelles à l’échelle quantique, nous repoussant ainsi vers la construction de collisionneurs plus grands.

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Retour aux théories

Il convient également de noter que certaines des théories de la gravité quantique qui peuvent être testées à l’aide d’expériences sur table sont assez radicales.

Certaines théories, comme la gravité quantique, suggèrent L'espace et le temps peuvent disparaître À très petite échelle ou à hautes énergies. Si cela est vrai, il ne sera peut-être pas possible de mener des expériences à ces échelles.

Après tout, les expériences telles que nous les connaissons sont le genre de choses qui se produisent dans un certain endroit, sur une certaine période de temps. Si de telles théories sont correctes, nous devrons peut-être repenser la nature même de l’expérimentation afin de pouvoir lui donner un sens dans des situations où l’espace et le temps sont absents.

D’un autre côté, le fait que nous puissions réaliser des expériences directes impliquant la gravité à petite échelle peut indiquer que l’espace et le temps existent finalement.

Qu'est-ce qui prouvera sa validité ? La meilleure façon de le savoir est de continuer à expérimenter des expériences sur table et de les pousser aussi loin que possible.

Sam Barron reçoit un financement du Conseil australien de la recherche.

/Avec l'aimable autorisation de The Conversation. Ce matériel provenant de l'organisation/des auteurs d'origine peut être de nature chronologique et est édité pour des raisons de clarté, de style et de longueur. Mirage.News ne prend pas de position ou de parti d'entreprise, et toutes les opinions, positions et conclusions exprimées ici sont uniquement celles du ou des auteurs.

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