ЭТА НЕВИДИМАЯ ТЁМНАЯ МАТЕРИЯ
Все галактики в нашей Вселенной с большой скоростью вращаются вокруг одного центра. Однако, когда астрофизики подсчитали общие массы галактик, то оказалось, что они слишком легкие. И по законам физики вся эта карусель давно бы сломалась. Однако не ломается, как видим и чувствуем. Чтобы объяснить происходящее, ученые придумали гипотезу, согласно которой во Вселенной есть некоторая тёмная материя, которую невозможно увидеть, но можно вычислить математически. Но вот что она собой представляет и как бы ее пощупать, астрономы пока не представляют. Известно лишь, что её масса составляет 90 процентов от массы всей материи Вселенной. А это означает, что мы знаем, что за мир нас окружает всего на одну десятую его часть...

КТО СКАЗАЛ, ЧТО НА МАРСЕ НЕТ ЖИЗНИ?
Поиски сложных органических соединений на нашей соседней планете начались в 1976 году, когда там приземлился американский космический аппарат «Викинг». Он должен был провести 3 эксперимента для подтверждения или опровержения о его обитаемости. Однако, все они дали неопределённые результаты. В итоге специалисты решили, что жизни там все-таки нет, а эти неоднозначные итоги экспериментов списали на нестандартный химический состав грунта. Однако сам автор экспериментов Габриел Левин с этим не согласился. И, опираясь на результаты исследований аппаратов «Викинги», выдвинул свою теорию, согласно которой, марсианские организмы на молекулярном уровне отличаются от наших родных, земных. Поэтому обнаружить их стандартными средствами практически невозможно...

КТО ТОРМОЗИТ «ПИОНЕРОВ»
Американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11» были запущеныв 1972 и 1983 годах соответственно. К нынешнему моменту они уже должны были вылететь за пределы Солнечной системы. Однако и один, и второй по непонятным причинам начали менять траекторию, словно неведомая сила не выпускает их за пределы системы. «Пионер-10» отклонился уже на четыреста тысяч километров от рассчитанной траектории. И «Пионер-11» в точности повторяет путь своего старшего собрата. Есть множество версий: влияние солнечного ветра, утечка топлива, ошибки программирования. Но все они не слишком убедительны, так как все два корабля, запущенные с интервалом в одиннадцать лет, ведут себя совершенно одинаково. Что это? Действие инопланетян? Или по ту сторону Солнечной системы сокрыто что-то? Если не принимать в расчет проделки НЛО или божественный замысел не выпускать людей за пределы нашей системы, то, возможно, тут как раз проявляется влияние загадочной темной материи, о которой уже говорилось. Сейчас учёные разрабатывают другой, специальный, зонд, который повторит путь своих предшественников, и попробует раскрыть эту загадку...

СУЩЕСТВУЕТ ЛИ 10-Я ПЛАНЕТА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ?
Далеко-далеко, на самой границе Солнечной системы, за крошечной планетой Плутон (еньше Земли), есть загадочный астероид Седна - один из самых крупных в нашей системе. К тому же Седна считается самым красным объектом в нашей системе - она даже краснее Марса. Почему так - пока неизвестно, но главная загадка не в этом. Полный виток вокруг Солнца он делает за 10 тысяч лет. Причём, обращается по очень вытянутой орбите. То ли этот астероид прилетел к нам из другой звездной системы, то ли, как считают некоторые астрофизики, с круговой орбиты его сбило гравитационное притяжение какого-то крупного объекта. Но какого..? Например, загадочной планеты Нибиру - планеты, которая якобы существует на самой границе Солнечной системы, но астрономам обнаружить её ещё не удалось.
Есть и ещё один немаловажный факт в пользу существования этой планеты. Седна расположена в поясе Койпера - области пространства, чрезвычайно насыщенного малыми космическими телами. Начиная от Плутона, плотность пояса Койпера нарастает, а потом резко падает. Так могло бы быть, если бы все объекты, которые расположены дальше, были притянуты гравитационным полем планеты. Возможно, загадка разрешится, когда зонд NASA New Horizonts в 2015 году доберется до Плутона и оттуда попробует рассмотреть неуловимую Нибиру. Если, конечно, не будет конца света, который якобы наступит раньше этой даты (в 2012 году) и который как раз таки связан с этой планетой Нибиру...

СТРАННЫЙ СИГНАЛ ИЗ КОСМОСА
В 70-х годах 20-го века в США началась программа по поиску радиосигналов от братьев наших по разуму. Вдруг они пожелают с нами связаться? Для этого огромный радиотелескоп направляли в разные части неба, который сканировал эфир на разных частотах, пытаясь обнаружить сигнал искусственного происхождения. Несколько лет астрономы ничего не получали... Но однажды, 15 августа 1977 года, во время дежурства астронома Джерри Эхмана, самописец, регистрирующий всё, что попадало в радиотелескоп, вывел на ленте бумаги кривую, напоминающую слово «WOW». Сигнал длился 37 секунд, и шёл на частоте в 1420 МГц. Самое интересное - это то, что согласно международным соглашениям ни один земной передатчик не работает в этом диапазоне. Он исходил из направления созвездия Стрельца, где ближайшая звезда расположена на расстоянии 220 световых лет от нашей планеты. Впоследствии ученые много раз сканировали этот участок неба. Но больше сигналов не было. Искусственный ли он был? Неизвестно, но истина где-то рядом: в созвездии Стрельца...

ПАРАДОКС БЕЛЛА
Один из известных парадоксов специальной теории относительности, связанный с невозможностью определения понятия «абсолютно твёрдого тела» в пространстве-времени теории относительности. Парадокс возникает при рассмотрении мысленного эксперимента, включающего в себя два ускоряющихся в одном и том же направлении космических корабля и соединяющую их натянутую до предела струну (один корабль летит строго впереди другого, т. е. ускорение направлено вдоль струны). Если корабли начнут синхронно ускоряться, то в сопутствующей кораблям системе отсчёта расстояние между ними начнёт увеличиваться и струна разорвётся. Однако, с другой стороны, в системе отсчёта, в которой корабли сначала покоились, расстояние между ними не увеличивается, и поэтому струна не разорвётся. Какая точка зрения, из этих двух, правильная? Согласно теории относительности, первая, т.е. струна разорвётся.

ПАРАДОКС ЭЙНШТЕЙНА — ПОДОЛЬСКОГО — РОЗЕНА
Ещё его называют ЭПР-парадоксом. Изначально споры вокруг парадокса носили философский характер, связанный с тем, что следует понимать под элементами физической реальности: считать ли физической реальностью лишь результаты опытов и может ли Вселенная быть разложена на отдельно существующие «элементы реальности»?
Суть парадокса заключается в следующем. Согласно соотношению неопределённостей Гейзенберга, нет возможности одновременно точно измерить координату частицы и её импульс. Предполагая, что причиной неопределённости является то, что измерение одной величины вносит принципиально неустранимые возмущения в состояние и производит искажение значения другой величины, можно предложить гипотетический способ, которым соотношение неопределённостей можно обойти. Допустим, две одинаковые частицы A и B образовались в результате распада третьей частицы C. В этом случае, по закону сохранения импульса, их суммарный импульс должен быть равен исходному импульсу третьей частицы C и импульсы двух частиц должны быть связаны. Это даёт возможность измерить импульс одной частицы (A) и по закону сохранения импульса рассчитать импульс второй (B), не внося в её движение никаких возмущений. Теперь, измерив координату второй частицы, можно получить для этой частицы значения двух неизмеримых одновременно величин, что по законам квантовой механики уже невозможно. Исходя из этого можно заключить, что соотношение неопределённостей не является абсолютным, а законы квантовой механики являются неполными и должны быть в уточнены.
Но если же законы квантовой механики в этом опыте не нарушаются, то измерение импульса одной частицы равносильно измерению импульса второй частицы. Однако это создаёт впечатление мгновенного воздействия первой частицы на вторую, что уже противоречит принципу причинности.

КОТ ШРЁДИНГЕРА
Рассмотрим мысленный эксперимент. В закрытый ящик помещён кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Начальные параметры подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, кот от него умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается смешением двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра (т.е. неопределённостью), следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно, как бы парадоксально это не звучало. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив». Суть парадокса: а когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — это показать, что квантовая механика неполна без дополнительных правил, описывающих, при каких условиях кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то означает, что это верно и для атомного ядра. Оно обязательно будет либо распавшимся, либо нераспавшимся.

ПРОТИВОРЕЧИВОСТЬ СТО
Рассмотрим двух братьев-близнецов. Один сидит дома, а другой путешествует по галактикам. С точки зрения домоседа, часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, относительно путешественника двигалась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время. Тем не менее, согласно СТО отставшими окажутся часы путешественника. В таком нарушении видимой симметричности братьев и усматривается противоречие. Позже было дано несколько версий, объясняющих этот парадокс, в частности: «этапы разгона и торможения путешественника можно сделать сколь угодно короткими по сравнению с длительным этапом равномерного движения. Поэтому оба брата основное время находятся в инерциальных системах отсчёта, полностью равноправны, и показания их часов должны быть одинаковыми».

ПАРАДОКС СУБМАРИНЫ
Согласно специальной теории относительности (СТО), с точки зрения неподвижного наблюдателя размеры объекта, движущегося со скоростью, близкой к скорости света, уменьшаются по направлению его движения. Однако с точки зрения объекта, напротив, именно неподвижные наблюдатели кажутся короче, а с ним самим всё в порядке.
Предположим, что некая субмарина движется под водой с почти световой скоростью. Неподвижным наблюдателям, согласно СТО, она покажется сжавшейся. Плотность её, соответственно, должна увеличиться, что непременно потянет её на дно, по законам гидродинамики. Но со стороны экипажа субмарины, всё будет выглядеть с точностью до наоборот: «бегущая» вода вокруг них сжимается, т.е. значит становится более плотной и выталкивает подлодку вверх, на поверхность воды. Теория относительности говорит, что верно первое предположение. Т.е. сумбарина затонет. Разные учёные объясняют этот парадокс по-разному.
В 1989 году Джеймс Саппли разрешил парадокс с использованием специальной теории относительности, иногда этот парадокс называют в честь него. А в 2003 году Джордж Матсас изучил этот парадокс, используя общую теорию относительности. У обоих этих учёных вывод был одинаков: субмарина будет идти камнем вниз.

УНИЧТОЖАЕМА ЛИ ИНФОРМАЦИЯ?
Невращающаяся и незаряженная чёрная дыра задаётся всего одним параметром — это своей массой. Это означает, что если мы бросим в чёрную дыру камушек, то совершенно неважно, из чего состоял камушек и в каком внутреннем состоянии он был: свойства чёрной дыры после поглощения тела будут зависеть только от её новой массы. Эту гипотезу иногда называют «у черной дыры нет волос» («no hair theorem»), т.е. все невращающиеся и незаряженные чёрные дыры одинаковой массы неотличимы друг от друга. Это, в частности, означает, что чёрная дыра, образовавшаяся из вещества, и чёрная дыра той же массы, образовавшаяся из антивещества, ничем не отличаются. Таким образом, в процессе гравитационного коллапса нарушаются законы сохранения квантовых чисел. Рассмотрим суть парадокса.

В рамках классической неквантовой теории гравитации чёрная дыра — объект, который невозможно уничтожить. Она может только расти, но не может ни уменьшиться, ни исчезнуть вовсе. Это значит, что попавшая в чёрную дыру информация на самом деле не исчезает, а продолжает находиться внутри чёрной дыры, но просто не видима снаружи чёрной дыры. Или же чёрная дыра служит мостом между нашей вселенной и какой-нибудь другой вселенной, а информация, просто перебросилась в другую вселенную. Вроде бы, всё логично. Однако, вопросы начнутся, когда мы учтём квантовые явления. Главный результат применения квантовой теории к чёрной дыре состоит в том, что она постепенно испаряется, благодаря так называемому излучению Хокинга. Это значит, что можно дождаться такого момента, когда масса чёрной дыры снова уменьшится до первоначального значения (перед бросанием в неё камушка). Т.е., получается, что чёрная дыра превратила исходное тело в поток разнообразных излучений, но сама при этом не изменилась, т.к. вернулась к своей исходной массе. Испущенное излучение при этом совершенно не зависит от того, что за тело было брошено в чёрную дыру, таким образом, чёрная дыра уничтожила попавшую в неё информацию.