Astronomie

Pouvons-nous violer la loi de la physique sur une autre planète ?

Pouvons-nous violer la loi de la physique sur une autre planète ?


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Ne peut-il y avoir aucun moyen de violer une loi de la physique ? Si sur notre terre nous ne pouvons violer aucune loi de la physique, ne pouvons-nous violer sur aucune autre planète ?


S'il existe un moyen de violer une loi de la nature, elle deviendra une loi de la nature dès qu'elle sera découverte, étudiée et formalisée en une théorie scientifique. Par conséquent, de nombreuses nouvelles découvertes scientifiques violent les lois de la nature (alors en vigueur), mais ne le feront pas très longtemps. Souvent, toutes sortes de médailles et de prix sont également impliqués.


Universalité de la physique

Pour autant que nous le sachions, les lois de la physique semblent invariantes à la fois dans l'espace et dans le temps. Ce n'est pas absolument certain et cela va de soi, il y a beaucoup de recherches pour essayer de vérifier si quelque chose est peut-être légèrement différent il y a longtemps ou il y a longtemps, mais à notre connaissance actuelle, les lois de la physique fonctionnent exactement de la même manière dans toutes les étoiles lointaines, car les changements les plus raisonnables dans les lois fondamentales ou les constantes de la physique entraîneraient des différences qui seraient observables par nous.

Nos lois de la physique actuellement connues ne sont pas définitives, nous savons qu'il y a quelques écarts (le décalage entre la relativité générale et la mécanique quantique vient à l'esprit) donc il y a probablement un moyen de briser le les lois de la physique telles que nous les connaissons. Mais ce n'est pas parce que nous ne pouvons pas le faire sur terre et peut-être ailleurs, c'est parce que nous découvririons quelles sont réellement les vraies lois de la physique et en quoi elles diffèrent de notre compréhension actuelle.


Non.

C'est parce que nous pensons que les lois de la physique sont les mêmes partout (ceci est lui-même une conséquence de la loi de conservation de la quantité de mouvement, via le théorème de Noether). Par conséquent, si vous ne pouvez pas violer les lois de la physique telles que nous les connaissons sur Terre, vous ne pouvez pas non plus les violer ailleurs.


Eh bien, il est possible que la physique tels que nous les connaissons sont quelque peu différentes ailleurs, ou à différentes échelles (à la fois microscopique et macroscopique). Donc, si nous manipulons notre environnement de manière particulièrement extrême, comme avec les grands collisionneurs ou les lasers extrêmes, ou si nous inspectons de très grandes structures, nous pouvons observer des phénomènes non prévus par nos lois physiques actuelles.

À titre d'exemple, il y a des discussions pour savoir si l'accélération par la gravitation à des échelles cosmologiques « viole » les lois du mouvement de Newton.

Tout le monde conviendra que les lois de Newton sont des lois physiques prototypiques, donc un comportement déviant est une violation évidente. (C'est un point de vue opposé au message d'Allure.)

Mais en effet, comme l'a dit tuomas, ces nouvelles découvertes seraient incorporées dans le corpus en constante évolution de notre connaissance du monde et feraient ainsi partie de nouvelles lois qui ne seraient plus violées. selon nos connaissances.

La synthèse de ces deux est probablement la suivante :

  1. Notre connaissance du monde est incomplète, de même que les « lois » (en fait des algorithmes de prédiction) que nous en tirons.

  2. Même s'il s'agit d'une pure spéculation, mon intuition est que la plupart des scientifiques ne supposeraient pas qu'il y a une fin atteignable des découvertes à faire.

  3. Ce qui signifie que nos connaissances seront toujours incomplètes et nos prédictions seront toujours fausses quelqueoù ou sur quelque échelle ou sous quelque certaine condition.

  4. Et, pour conclure et répondre à vos questions : Oui, il sera presque certainement et pour des raisons très fondamentales possible de « violer » la physique connue et connue pour être incomplète. quelque part ou alors d'une manière ou d'une autre, étant donné que nous avons développé les moyens d'observer ces lieux ou de produire ces conditions.

Attention : nos observations astronomiques montrent que dans un large éventail de conditions et d'échelles, nos idées semblent tenir assez bien, il est donc pratiquement exclu que vous puissiez flotter sur Mars, ou même sur une exoplanète lointaine, si vous ne pouvez pas fais-le ici. Les "violations" seront soit très subtiles, soit très difficiles à produire, soit très éloignées (comme dans le prochain univers si vous survivez à ce trou de ver).


L'astronomie peut-elle expliquer l'étoile biblique de Bethléem ?

Des étoiles brillantes surmontent les arbres de Noël dans les foyers chrétiens du monde entier. Les fidèles chantent l'étoile de l'émerveillement qui a guidé les sages vers une crèche dans la petite ville de Bethléem, où Jésus est né. Ils commémorent l'étoile de Bethléem décrite par l'évangéliste Matthieu dans le Nouveau Testament. La description biblique de l'étoile est-elle une pieuse fiction ou contient-elle une vérité astronomique ?

Pour comprendre l'étoile de Bethléem, nous devons penser comme les trois sages. Motivés par cette « étoile à l'est », ils se sont d'abord rendus à Jérusalem et ont annoncé au roi Hérode la prophétie qu'un nouveau souverain du peuple d'Israël naîtrait. Nous devons également penser comme le roi Hérode, qui a demandé aux sages quand l'étoile était apparue, parce que lui et sa cour, apparemment, n'étaient pas au courant d'une telle étoile dans le ciel.

Ces événements nous présentent notre premier casse-tête astronomique du premier Noël : comment les propres conseillers du roi Hérode auraient-ils pu ignorer une étoile si brillante et si évidente qu'elle aurait pu conduire les sages à Jérusalem ?

Ensuite, afin d'atteindre Bethléem, les sages devaient voyager directement au sud de Jérusalem d'une manière ou d'une autre, cette « étoile à l'est… les précédait, jusqu'à ce qu'elle vienne et se place là où se trouvait le jeune enfant ». Nous avons maintenant notre deuxième casse-tête astronomique du premier Noël : comment une étoile « à l'est » peut-elle guider nos sages vers le sud ? Les guides de l'étoile du nord ont perdu des randonneurs au nord, alors une étoile à l'est n'aurait-elle pas dû conduire les sages à l'est ?

Et nous avons encore un troisième casse-tête astronomique du premier Noël : comment l'étoile de Matthieu se déplace-t-elle « devant eux », comme les feux arrière du chasse-neige que vous pourriez suivre pendant un blizzard, puis s'arrêter et se tenir au-dessus de la crèche de Bethléem, à l'intérieur de laquelle ment soi-disant l'enfant Jésus?

L'adoration des mages, après qu'ils aient suivi cette « étoile à l'est » jusqu'à Jésus. Père Lawrence Lew, O.P.


17 octobre : les lois de la physique peuvent-elles changer ?

Titre: Les lois de la physique peuvent-elles changer ?

Podcasteur : Stuart Clark

La description: Les lois de la physique peuvent-elles changer, et si elles changent, qu'est-ce que cela signifie pour notre compréhension de l'Univers ?

Biographie : Le Dr Stuart Clark est un auteur et journaliste primé en astronomie. Ses livres incluent The Sun Kings et les très illustrés Deep Space et Galaxy. Son prochain livre est Big Questions: Universe, dont ce podcast est adapté. Stuart est membre de la Royal Astronomical Society, membre invité de l'Université du Hertfordshire, au Royaume-Uni, et rédacteur en chef pour les sciences spatiales à l'Agence spatiale européenne. Il contribue également fréquemment à des journaux, des magazines, des programmes de radio et de télévision. Son site Web est www.stuartclark.com et son compte Twitter est @DrStuClark.

Sponsor d'aujourd'hui : Cet épisode de � Days of Astronomy” est parrainé par l'AAVSO. L'Association américaine des observateurs d'étoiles variables (AAVSO) est une organisation scientifique et éducative mondiale à but non lucratif d'astronomes amateurs et professionnels intéressés par les étoiles qui changent de luminosité et les étoiles variables.

Fondé en octobre 1911 pour coordonner les observations d'étoiles variables effectuées en grande partie par des astronomes amateurs pour l'observatoire du Harvard College, l'AAVSO est devenu le leader mondial de l'astronomie d'étoiles variables, avec des membres dans 45 pays et des archives de plus de 17 millions d'observations d'étoiles variables.

Alors que nous entamons notre 99e année, l'AAVSO est fière de soutenir d'excellentes initiatives d'éducation et de sensibilisation comme le podcast 365 jours d'astronomie.

LES LOIS DE LA PHYSIQUE PEUVENT-ELLES CHANGER ?

Bonjour, je suis le Dr Stuart Clark, auteur et journaliste en astronomie. Aujourd'hui, j'aimerais explorer la question : les lois de la physique peuvent-elles changer ?

La science a connu un succès sans précédent dans la description de la nature avec les mathématiques. Les équations dérivées sont devenues notre façon de comprendre les lois de la physique et de prédire le comportement des systèmes physiques. Il semble peu probable que les lois elles-mêmes puissent changer, mais qu'en est-il des soi-disant constantes de la nature ?

Il existe de nombreuses constantes. Ce sont des valeurs qui ne peuvent pas être déduites de la théorie et qui ne peuvent donc être déterminées que par des mesures. Ils sont utilisés dans les lois de la physique comme facteurs de conversion pour créer des relations mathématiques exactes entre les quantités.

Certaines des constantes sont explicites, comme la vitesse de la lumière. D'autres semblent plus abscons, comme la constante de Planck, qui régit la façon dont la nature décompose l'énergie en petits "paquets". Malgré le fait d'appeler ces quantités des constantes, il y a eu une suspicion rampante au cours des 15 dernières années environ que certaines d'entre elles - en particulier la vitesse de la lumière - pourraient changer lentement avec le temps.

L'univers baigne dans les micro-ondes. La physique traditionnelle explique la température presque uniforme de ce fond à la suite d'une période soudaine d'expansion exponentielle au début de l'histoire de l'Univers - mais ce qui a conduit à cette inflation est encore un mystère. En 1993, le physicien John Moffat a souligné que si la vitesse de la lumière avait été plus élevée dans le passé, les photons de la lumière auraient pu voyager beaucoup plus loin et auraient ainsi pu égaliser la température sur une plus grande étendue d'espace sans avoir besoin d'invoquer l'inflation.

Les astronomes étudient maintenant les quasars lointains – les premières galaxies alimentées par la matière tombant dans les trous noirs – dans l'espoir d'attraper les derniers vestiges de tout changement dans la vitesse de la lumière. Mais nous devons être prudents lorsque nous tirons des conclusions de la mesure de constantes auxquelles sont attachées des unités. La vitesse de la lumière est mesurée en unités de longueur et de temps. Si une variation est détectée, les chercheurs ne peuvent pas être sûrs si c'est la vitesse de la lumière qui a varié, ou la vitesse à laquelle l'horloge a fait tic tac, ou la longueur de la règle. Ils se concentrent donc sur l'examen des constantes sans dimension. Supposons que vous mesuriez le rapport de la masse d'un proton à la masse d'un électron, alors les unités - les kilogrammes - s'annuleront et la constante résultante sera simplement un nombre.

La constante dite de structure fine est sans dimension. Elle est obtenue en combinant la vitesse de la lumière avec la constante de Planck et la charge sur un électron. Il affecte la structure externe de chaque atome, qui contrôle la façon dont les électrons d'un atome réagissent avec les faisceaux lumineux qui passent. Si la vitesse de la lumière changeait avec le temps, la constante de structure fine changerait également, de même que le motif caractéristique des lignes produites par les atomes.

En 1999, John Webb de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud a dirigé une équipe d'observation de 128 quasars à 10 milliards d'années-lumière. Ils ont collecté la lumière du quasar, l'ont divisée en spectres, à la recherche des empreintes digitales des atomes intermédiaires. Les raies spectrales ont changé d'une manière cohérente avec la constante de structure fine ayant légèrement augmenté au cours de l'histoire cosmique, d'environ 1 partie sur 100 000 au cours de ces 10 milliards d'années.

De nombreux groupes tentent de vérifier ou de réfuter cette idée car la découverte de constantes changeantes a d'énormes conséquences pour notre compréhension de l'Univers. Cela pointe vers la physique au-delà d'Einstein, peut-être même vers l'insaisissable « théorie du tout ».

La plupart des physiciens pensent que le meilleur candidat pour une théorie du tout est la théorie des cordes. Cette théorie mathématique complexe remplace les particules par des cordes se tortillant dans des dimensions plus élevées que les trois avec lesquelles nous sommes directement familiers. Selon la théorie des cordes, ce n'est que si toutes les dimensions supérieures sont prises en compte que la valeur des constantes physiques restera vraiment constante.

Dans le cas de la gravité, la masse en kilogrammes et la distance en mètres sont assimilées à une force en newtons par la "constante gravitationnelle" de Newton, Big G. Cela a également été une autre cible pour les physiciens à la recherche de variations dans les constantes, mais Big G est difficile à mesurer avec précision.

En 1987, les physiciens pensaient que Big G était connu avec une précision de 0,013 %. Des expériences améliorées en 1998 ont forcé cela à être réévalué avec une précision moindre de seulement 0,15 pour cent. La valeur de Big G est extraordinairement imprécise par rapport à la force de l'électromagnétisme, qui est connue avec une précision 2,5 millions de fois supérieure. Ce manque de précision a conduit à des spéculations quant à savoir si la constante pourrait changer lentement au fil du temps, modifiant en fait la force de la gravité. Une telle variation modifierait progressivement les orbites des étoiles et des planètes, affecterait la taille des objets célestes et déterminerait l'éclat des étoiles.

La mesure de la distance de la Lune à l'aide de lasers depuis la Terre a montré que la valeur de Big G ne peut pas changer de plus d'une partie sur un million par an. D'autres physiciens recherchent des changements temporaires de la force de gravité provoqués par le mouvement de la Terre autour de son orbite.

C'est parce que les théories de la relativité d'Einstein reposent sur le principe central que les lois de la physique sont les mêmes, peu importe où ou quand vous vous trouvez dans l'Univers ou comment vous vous déplacez. Comment transformer ce qu'un observateur peut voir dans le point de vue d'un autre est connu sous le nom de transformation de Lorentz, mais si les constantes changent, la transformation de Lorentz ne fonctionne plus avec précision et une violation de Lorentz aurait eu lieu.

La théorie des cordes permet à de petites violations de Lorentz d'avoir eu lieu dans le big bang, s'imprimant dans le tissu de l'espace-temps et celles-ci pourraient faire en sorte que Big G affiche une valeur différente au cours d'une seule année alors que la Terre tourne autour du Soleil et voyage ainsi dans différentes directions à travers l'espace. Le moyen évident de tester cela est de laisser tomber des objets tout au long de l'année et de mesurer à quelle vitesse ils tombent. La comparaison des mesures prises à six mois d'intervalle devrait donner la plus grande différence, car la Terre se déplace alors dans des directions opposées à travers l'espace. Le meilleur endroit pour mener l'expérience est dans l'espace, car lorsqu'un objet est en chute libre, de petites variations gravitationnelles peuvent être mesurées très précisément. Un certain nombre de missions souhaitant poursuivre ces recherches sont actuellement en préparation.

Les physiciens continueront à rechercher des changements dans les constantes de la nature - à la fois des effets à long terme et à court terme - aussi longtemps qu'ils croiront que la théorie des cordes est le moyen d'unir la gravité aux autres forces. En mesurant la quantité de changement, ils seront en mesure de se concentrer sur la version correcte de la théorie des cordes et de mieux comprendre son image d'un univers multidimensionnel.

La théorie de la gravité de Newton aurait été inspirée en regardant une pomme tomber au sol plus tôt, Galileo aurait laissé tomber des objets de grands immeubles pour découvrir que tous les objets tombent à la même vitesse, quelle que soit leur composition ou leur masse. Il serait donc tout à fait approprié que notre prochaine percée dans la compréhension de l'Univers puisse provenir de la mesure d'objets tombant en orbite.


Pouvons-nous violer la loi de la physique sur une autre planète ? - Astronomie

Je n'aurai probablement pas de réponse à celui-ci. mais l'entropie dit que l'univers s'effondre. l'évolution dit que l'univers s'améliore ! Veuillez expliquer cela.

Cette idée a été avancée par de nombreuses personnes pour tenter de prouver que l'évolution est impossible. Cependant, il est basé sur une compréhension erronée de la deuxième loi de la thermodynamique, et en fait, la théorie de l'évolution ne contredit aucune loi connue de la physique.

La deuxième loi de la thermodynamique dit simplement que l'entropie d'un système fermé aura tendance à augmenter avec le temps. « Entropie » est un terme technique avec une définition physique précise, mais dans la plupart des cas, il est acceptable de le considérer comme équivalent à « désordre ». Par conséquent, la deuxième loi de la thermodynamique dit essentiellement que l'univers dans son ensemble devient de plus en plus désordonné et aléatoire au fil du temps.

Cependant, la partie la plus importante de la deuxième loi de la thermodynamique est qu'elle ne s'applique qu'à un systeme ferme - celui qui n'a rien à l'intérieur ou à l'extérieur. Il n'y a rien dans la deuxième loi qui empêche une partie d'un système fermé de devenir plus ordonnée, tant qu'une autre partie du système devient plus désordonnée.

De nombreux exemples de la vie quotidienne prouvent qu'il est possible de créer de l'ordre ! Par exemple, vous conviendrez certainement qu'une personne est capable de prendre un tas de bois et de clous et d'en construire un bâtiment. Le bois et les clous sont devenus plus ordonnés, mais en effectuant le travail nécessaire à la construction, la personne a généré de la chaleur qui augmente l'entropie globale de l'univers.

Ou, si vous préférez un exemple qui ne nécessite pas d'intervention humaine consciente, réfléchissez à ce qui se passe lorsque le temps change et qu'il fait plus froid dehors. L'air froid a moins d'entropie que l'air chaud - fondamentalement, il est plus "ordonné" car les molécules ne se déplacent pas autant et ont moins d'endroits où elles peuvent se trouver. Ainsi, l'entropie dans votre partie locale de l'univers a diminué, mais tant que cela s'accompagne d'une augmentation de l'entropie ailleurs, la deuxième loi de la thermodynamique n'a pas été violée.

C'est l'image générale - la nature est capable de générer de l'ordre à partir du désordre sur une local niveau sans violer la deuxième loi de la thermodynamique, et c'est tout ce que demande l'évolution.

L'idée de l'évolution est simplement que des mutations génétiques aléatoires se produiront occasionnellement qui amèneront un organisme individuel à avoir un trait différent de celui de ses prédécesseurs. Or, il est vrai que ces mutations, étant aléatoires, auraient probablement tendance à augmenter "l'entropie" de la population dans son ensemble s'ils se sont produits isolément (c'est-à-dire dans un système fermé). C'est-à-dire que la plupart des mutations créeront des organismes individuels moins « ordonnés » (c'est-à-dire moins complexes) et seulement certains créeront des organismes individuels plus complexes, donc dans l'ensemble, la complexité diminue.

Cependant, l'évolution n'a pas lieu dans un système fermé, mais nécessite plutôt l'existence de forces extérieures - c'est-à-dire la sélection naturelle. L'idée est qu'il peut y avoir un effet environnemental qui rend les organismes porteurs d'une mutation particulière (qui les rend plus « complexes ») plus susceptibles de survivre et de transmettre leurs gènes à la génération suivante. Ainsi, au fil des générations, le pool génétique de l'espèce peut devenir de plus en plus complexe, mais notez que cela ne peut se produire que si le pool génétique interagit avec le monde extérieur. C'est au cours de cette interaction qu'une autre forme d'entropie (ou de désordre) sera générée qui augmentera l'entropie de l'univers dans son ensemble.

Si ce qui précède est trop ésotérique, envisagez une simple analogie : un tournoi de poker. Au poker, les bonnes mains sont moins susceptibles d'être distribuées que les mauvaises - par exemple, les chances d'obtenir un brelan sont bien inférieures à celles d'obtenir un brelan. Ainsi, dans un tournoi de poker, la plupart des gens recevront de mauvaises mains et seuls quelques-uns auront la chance de recevoir de bonnes mains. Mais ce sont les personnes avec de bonnes mains qui auront le plus de chances de gagner et de « survivre » jusqu'au prochain tour. Ainsi, les « forces extérieures » (dans ce cas, les règles du poker) agissant sur une distribution aléatoire (toutes les mains de poker qui ont été distribuées) auront tendance à sélectionner les meilleures, les moins probables.

Pour plus d'informations, le site Web Talk.Origins a une discussion approfondie sur la controverse évolution/thermodynamique.

Cette page a été mise à jour le 27 juin 2015.

A propos de l'auteur

Dave Rothstein

Dave est un ancien étudiant diplômé et chercheur postdoctoral à Cornell qui a utilisé des observations infrarouges et aux rayons X et des modèles informatiques théoriques pour étudier l'accrétion des trous noirs dans notre Galaxie. Il a également réalisé l'essentiel du développement de l'ancienne version du site.


Réponses astrologiques aux énigmes astronomiques

L'astronome Michael Molnar souligne que "à l'est" est une traduction littérale de l'expression grecque en te anatole, qui était un terme technique utilisé dans l'astrologie mathématique grecque il y a 2000 ans. Il décrivait très précisément une planète qui s'élèverait au-dessus de l'horizon oriental juste avant que le Soleil n'apparaisse. Puis, quelques instants après le lever de la planète, elle disparaît dans l'éclat brillant du Soleil dans le ciel du matin. Sauf pendant un bref instant, personne ne peut voir cette « étoile à l'est ».

Nous avons besoin d'un peu de connaissances en astronomie ici. Dans une vie humaine, pratiquement toutes les étoiles restent fixes à leur place, les étoiles se lèvent et se couchent chaque nuit, mais elles ne bougent pas les unes par rapport aux autres. Les étoiles de la Grande Ourse apparaissent année après année toujours au même endroit. Mais les planètes, le Soleil et la Lune errent à travers les étoiles fixes en fait, le mot planète vient du mot grec pour étoile errante. Bien que les planètes, le Soleil et la Lune se déplacent approximativement sur le même chemin à travers les étoiles d'arrière-plan, elles se déplacent à des vitesses différentes, de sorte qu'elles se chevauchent souvent. Lorsque le Soleil rattrape une planète, nous ne pouvons pas voir la planète, mais lorsque le Soleil passe suffisamment au-delà, la planète réapparaît.

Et maintenant, nous avons besoin d'un peu de connaissances en astrologie. Lorsque la planète réapparaît pour la première fois et se lève dans le ciel du matin quelques instants avant le Soleil, pour la première fois depuis de nombreux mois après avoir été cachée dans l'éclat du Soleil pendant de nombreux mois, ce moment est connu des astrologues comme un ascension héliaque. Un lever héliaque, cette première réapparition spéciale d'une planète, est ce en te anatole mentionné dans l'astrologie grecque antique. En particulier, la réapparition d'une planète comme Jupiter était considérée par les astrologues grecs comme symboliquement significative pour toute personne née ce jour-là.

Ainsi, "l'étoile à l'est" fait référence à un événement astronomique avec une signification astrologique supposée dans le contexte de l'astrologie grecque antique.

L'étoile était-elle visible juste avant l'aube ? James Callan, CC BY-NC-SA

Et l'étoile garée juste au dessus de la première crèche ? Le mot habituellement traduit par « se tenait debout » vient du mot grec epano, qui avait également une signification importante dans l'astrologie ancienne. Il fait référence à un moment particulier où une planète s'arrête de bouger et change de direction apparente de l'ouest vers l'est. Cela se produit lorsque la Terre, qui orbite autour du Soleil plus rapidement que Mars, Jupiter ou Saturne, rattrape ou fait un tour sur l'autre planète.

Ensemble, une rare combinaison d'événements astrologiques (la bonne planète se levant avant le Soleil, le Soleil étant dans la bonne constellation du zodiaque plus un certain nombre d'autres combinaisons de positions planétaires considérées comme importantes par les astrologues) aurait suggéré aux astrologues grecs anciens un horoscope royal. et une naissance royale.


À quels « indices » de nouvelle physique devrions-nous prêter attention ?

L'image reconstruite du 11 avril 2017 (à gauche) et une image EHT modélisée (à droite) s'alignent remarquablement . [+] bien. C'est une excellente indication que la bibliothèque de modèles constituée par la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) peut, en fait, modéliser avec succès la physique de la matière entourant ces trous noirs supermassifs, rotatifs et riches en plasma.

Huib Jan van Langevelde (directeur EHT) au nom de la collaboration EHT

De temps en temps, plusieurs fois par an, un nouveau résultat de recherche ne correspond pas à nos attentes théoriques. Dans les domaines de la physique et de l'astronomie, les lois de la nature sont connues avec une précision si incroyable que tout ce qui ne correspond pas à nos prédictions n'est pas seulement intéressant, c'est une révolution potentielle. Du côté de la physique des particules de l'équation, nous avons les lois du modèle standard régies par la théorie quantique des champs du côté de l'astrophysique, nous avons les lois de la gravité régies par la relativité générale.

Et pourtant, à partir de toutes nos observations et expériences, nous obtenons parfois des résultats qui entrent en conflit avec la combinaison de ces deux théories remarquablement réussies. Soit:

  • il y a une erreur avec les expériences ou les observations,
  • il y a une erreur avec les prédictions,
  • il y a un nouvel effet que nous n'avons pas prévu dans le modèle standard ou la relativité générale,
  • ou il y a une nouvelle physique impliquée.

Bien qu'il soit tentant de sauter à la dernière possibilité, cela devrait être le dernier recours des scientifiques, car la résilience et les succès de nos principales théories ont montré qu'elles ne sont pas si faciles à renverser. Voici un aperçu de huit indices potentiels de nouvelle physique qui ont suscité beaucoup de battage médiatique, mais qui méritent un grand scepticisme.

Lorsque deux trous noirs fusionnent, environ 10% de la masse du plus petit est converti en . [+] rayonnement gravitationnel via Einstein E = mc^2. En théorie, la matière à l'extérieur des trous noirs sera trop clairsemée pour créer un sursaut électromagnétique. Une seule fusion trou noir-trou noir, la toute première, a jamais été associée à une contrepartie électromagnétique : une proposition douteuse.

1.) Les sursauts gamma accompagnent-ils les fusions de trous noirs ? Le 14 septembre 2015, le tout premier signal d'onde gravitationnelle jamais détecté directement par l'homme est arrivé dans les deux détecteurs LIGO. Indiquant une fusion de deux trous noirs, l'un des 36 et l'autre des 29 masses solaires, ils ont converti environ trois masses solaires d'énergie en rayonnement gravitationnel. Et puis, de manière inattendue, à peine 0,4 seconde plus tard, un très petit signal est arrivé dans l'instrument Fermi GBM : une indication potentielle d'un signal électromagnétique d'accompagnement.

Selon les scientifiques, il n'y a qu'une seule autre planète dans notre galaxie qui pourrait ressembler à la Terre

29 civilisations extraterrestres intelligentes nous ont peut-être déjà repérés, disent les scientifiques

En photos : la « Super Strawberry Moon » scintille alors que la première, la plus grande et la plus brillante pleine lune de l'été est suspendue

Mais avec plus de 50 fusions trou noir-trou noir supplémentaires, dont certaines plus massives, aucun autre sursaut gamma n'a été observé. Le satellite Integral de l'ESA, opérationnel dans le même temps, n'a rien vu. Et ces événements transitoires de faible amplitude se produisent dans les données Fermi GBM environ une ou deux fois par jour. Les chances d'un faux positif ? 1 sur 454, environ. Alors que les chercheurs étudient toujours comment les sursauts gamma pourraient accompagner les fusions trou noir-trou noir, la preuve qu'ils se produisent est généralement considérée comme fragile.

Verdict: Probablement pas, mais peut-être rarement.

Explication la plus probable: Coïncidence observationnelle, ou fluctuation statistique.

L'excès de signal dans les données brutes ici, souligné par E. Siegel en rouge, montre le potentiel nouveau . [+] découverte maintenant connue sous le nom d'anomalie Atomki. Bien que cela ressemble à une petite différence, c'est un résultat incroyablement significatif sur le plan statistique, et a conduit à une série de nouvelles recherches de particules d'environ 17 MeV/c^2.

UN J. Krasznahorkay et al., 2016, Phys. Rév. Lett. 116, 042501 E. Siegel (annotation)

2.) Existe-t-il une nouvelle particule à faible énergie appelée X17 ? Il y a quelques années à peine, une équipe de recherche hongroise a signalé la possible détection d'une nouvelle particule : baptisée X17. Lorsque vous créez un noyau instable comme le béryllium-8, une étape intermédiaire importante dans le processus de fusion nucléaire des étoiles géantes rouges, il doit émettre un photon de haute énergie avant de se désintégrer en deux noyaux d'hélium-4. Parfois, ce photon produira spontanément une paire électron-positon, et il y aura un angle particulier dépendant de l'énergie entre l'électron et le positon.

Cependant, lorsqu'ils ont mesuré la fréquence à laquelle les angles se produisaient, ils ont trouvé un écart par rapport à ce que le modèle standard avait prédit aux grands angles. Une nouvelle particule et une nouvelle force ont été initialement proposées comme explication, mais beaucoup sont douteuses. Les limites d'exclusion de détection directe excluent déjà une telle particule, les méthodes d'étalonnage utilisées sont douteuses, et c'est déjà la quatrième « nouvelle particule » revendiquée par cette équipe, les trois premières ayant déjà été exclues plus tôt.

Verdict: Douteux.

Explication la plus probable: Erreur expérimentale de l'équipe réalisant les expériences.

Le détecteur XENON1T est montré ici en cours d'installation souterraine dans l'installation LNGS en Italie. Un des . [+] Détecteurs à faible bruit de fond et blindés les plus efficaces au monde, XENON1T a été conçu pour rechercher la matière noire, mais est également sensible à de nombreux autres processus. Cette conception porte ses fruits, en ce moment, de manière considérable.

3.) L'expérience XENON détecte-t-elle enfin la matière noire ? Après des décennies d'amélioration progressive des limites de la section efficace de la matière noire avec des protons et des neutrons, le détecteur XENON - l'expérience de matière noire la plus sensible au monde à ce jour - a détecté un signal minuscule mais jusqu'ici inexpliqué en 2020. Il y avait certainement un petit mais nombre important d'événements qui ont été détectés au-delà du bruit de fond attendu du modèle standard.

Immédiatement, des explications fantastiques ont été envisagées. Le neutrino pourrait avoir un moment magnétique, expliquant ces événements. Le Soleil pourrait produire un nouveau type de particule (candidat de matière noire) connue sous le nom d'axion. Ou, peut-être dans une déception banale, il pourrait s'agir d'une infime quantité de tritium dans l'eau, un isotope qui n'a pas encore été pris en compte, mais où la présence de quelques centaines d'atomes pourrait expliquer la différence. Les contraintes astrophysiques défavorisent déjà les hypothèses des neutrinos et des axions, mais aucune conclusion définitive quant à la nature de cet excès de signal n'a encore été tirée.

Verdict: Douteux probablement du tritium.

Explication la plus probable: Nouvel effet d'un arrière-plan disparu.

L'amplitude la mieux adaptée d'un signal de modulation annuel pour un recul nucléaire avec de l'iodure de sodium. Le . [+] Le résultat DAMA/LIBRA montre un signal à une confiance extrême, mais la meilleure tentative de réplication qui a plutôt donné un résultat nul. L'hypothèse par défaut devrait être que la collaboration DAMA a un artefact de bruit non comptabilisé.

Collaboration J. Amaré et al./ANAIS-112, arXiv:2103.01175

4.) L'expérience DAMA/LIBRA voit-elle de la matière noire ? Nous disons souvent que « des allégations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires », car fonder une conclusion révolutionnaire sur des preuves fragiles est une recette pour un désastre scientifique. Depuis de nombreuses années maintenant - bien plus d'une décennie - la collaboration DAMA/LIBRA a vu un modèle annuel dans son signal : plus d'événements à un moment de l'année, moins à un autre, dans un modèle cyclique. Bien qu'aucun autre détecteur n'ait vu quoi que ce soit de la sorte, ils ont longtemps affirmé que c'était une preuve de la matière noire.

Mais tant de choses sur cette expérience ont été discutables. Ils n'ont jamais divulgué leurs données brutes ou leur pipeline de données, leur analyse ne peut donc pas être vérifiée. Ils effectuent un recalibrage annuel douteux à la même heure chaque année, ce qui pourrait faire confondre un bruit mal analysé avec un signal. Et, les premiers tests de réplication indépendants ayant maintenant eu lieu, ils réfutent les résultats de DAMA/LIBRA, tout comme les efforts de détection directe complémentaires. Bien que l'équipe associée à l'expérience (et quelques théoriciens qui spéculent follement) revendiquent la matière noire, pratiquement personne d'autre n'est convaincu.

Verdict: Non, et c'est probablement une erreur malhonnête plutôt qu'honnête.

Explication la plus probable: Erreur expérimentale, comme indiqué par une tentative de reproduction ratée.

La collaboration LHCb est bien moins connue que CMS ou ATLAS, mais les particules et antiparticules . [+] qu'ils produisent, contenant des quarks charm et bottom, contient de nouveaux indices physiques que les autres détecteurs ne peuvent pas sonder. Ici, le détecteur massif est montré dans son emplacement blindé.

5.) Has the LHCb collaboration broken the Standard Model? The Large Hadron Collider at CERN is famous for two things: colliding the highest-energy particles ever in a laboratory on Earth, and discovering the Higgs boson. Yes, its primary goal is to discover new, fundamental particles. But one of the serendipitous things that comes along with its setup is the ability to create large numbers of unstable, exotic particles, like mesons and baryons that contain bottom (b)-quarks. The LHCb detector, where the “b” stands for that particular quark, produces and detects more of these particles than any other experiment in the world.

Remarkably, when these particles decay, the version that contain b-quarks and the version that contain b-antiquarks have different properties: evidence for a fundamental matter-antimatter asymmetry known as CP-violation. In particular, there’s more CP-violation seen than (we believe) the Standard Model predicts, although there are still uncertainties. Some of these “anomalies” exceed the 5-sigma threshold, and could point towards new physics. This could be important, because CP-violation is one of the key parameters in explaining why our Universe is made of matter, and not antimatter.

Verdict: Uncertain, but is likely a measurement of new parameters associated CP-violation.

Most likely explanation: New effect within the Standard Model, but new physics remains a possibility.

Scheme of the MiniBooNE experiment at Fermilab. A high-intensity beam of accelerated protons is . [+] focused onto a target, producing pions that decay predominantly into muons and muon neutrinos. The resulting neutrino beam is characterized by the MiniBooNE detector.

6.) Is there an ‘extra’ type of neutrino present? According to the Standard Model, there should be three species of neutrino in the Universe: electron, muon, and tau neutrinos. Although they were initially expected to be massless, they were shown to oscillate from one form into another, which is only possible if they’re massive. Similar to how the light quarks mix together, the neutrinos do as well, and measurements of atmospheric neutrinos (produced from cosmic rays) and solar neutrinos (from the Sun) have shown us what the mass differences between these neutrinos are. With only the mass differences, however, we don’t know the absolute masses, nor which neutrino species are heavier or lighter.

But neutrinos from accelerators, as shown from the LSND and MiniBooNE experiments, don’t fit with the other measurements. Do they indicate a fourth type of neutrino, despite the decay of the Z-boson and constraints from Big Bang Nucleosynthesis showing only three, definitively? Could that neutrino be sterile and non-interacting, except for these oscillatory effects? And when the decisive data, either confirming or refuting these results come in (from MicroBooNE, ICARUS, and SBND), will they continue to show evidence for a fourth neutrino, or will things slide back into line with the Standard Model?

Verdict: Unlikely, but new experiments will either confirm or rule out such indications.

Most likely explanation: Experimental error is the safe bet, but new physics remains possible.

The Muon g-2 electromagnet at Fermilab, ready to receive a beam of muon particles. This experiment . [+] began in 2017 and will take data for a total of 3 years, reducing the uncertainties significantly. While a total of 5-sigma significance may be reached, the theoretical calculations must account for every effect and interaction of matter that's possible in order to ensure we're measuring a robust difference between theory and experiment.

7.) Does the Muon g-2 experiment break the Standard Model? This one is both highly contentious and also brand new. Years ago, physicists attempted to measure the magnetic moment of the muon to incredible precision, and got a value. As theory raced to catch up, they calculated (and, where calculations were impossible, inferred based on other experimental data) what that value ought to be. A tension emerged, and Fermilab’s Muon g-2 experiment returned their first major results, showing a strong discrepancy between theory and experiment. As always, “new physics” and a broken Standard Model were all over the headlines.

The experiment was sound, their errors were well-quantified, and the discrepancy appears to be real. But this time, it appears that the theory might be the problem. Without the ability to calculate the expected value, the theory team relied on indirect data from other experiments. Meanwhile, a different theoretical technique has recently emerged, and their calculations match the experimental values (within the errors), not the mainstream theory calculation. Better experimental data is coming, but the theoretical discrepancy is rightfully at the center of this latest controversy.

Verdict: Undecided the biggest uncertainties are theoretical and must be resolved independent of experiment.

Most likely explanation: Error with the theoretical calculations, but new physics remains a possibility.

Modern measurement tensions from the distance ladder (red) with early signal data from the CMB and . [+] BAO (blue) shown for contrast. It is plausible that the early signal method is correct and there's a fundamental flaw with the distance ladder it's plausible that there's a small-scale error biasing the early signal method and the distance ladder is correct, or that both groups are right and some form of new physics (shown at top) is the culprit. But right now, we cannot be sure.

8.) Do the two different measurements for the expanding Universe show the way to new physics? If you want to know how fast the Universe is expanding, there are two general ways to go about measuring it. One is to measure objects close by and determine how far away they are, then find those objects more distantly along with other observational indicators, then find those other indicators farther out along with rare but bright events, and so on, out to the edges of the Universe. The other is to start at the Big Bang and find an early, imprinted signal, and then measure how that signal evolves as the Universe evolves.

These two methods are sound, robust, and have many ways to measure them. The problem is that each method gives an answer that disagrees with the other. The first method, in units of km/s/Mpc, gives 74 (with an uncertainty of just 2%), while the second gives 67 (with an uncertainty of just 1%). We know it’s not a calibration error, and we know it’s not a measurement inaccuracy. Is it a clue of new physics, and if so, what’s the culprit? Or is there some sort of unidentified error that, once we figure it out, will cause everything to fall back into line?

Verdict: The different measurements of the two general techniques are difficult to reconcile, but more study is needed.

Most likely explanation: Unknown, which is exciting for new physics possibilities.

Optical starlight polarization data (white lines) trace out the cumulative effects of the magnetic . [+] fields in interstellar dust within the Milky Way along the line-of-sight. The hot dust emits radiation (orange), while linear structures can be seen oriented along the magnetic field lines from neutral hydrogen emission (blue). This is a relatively new way to characterize polarized dust and magnetic fields in the neutral interstellar medium.

Clark et al., Physical Review Letters, Volume 115, Issue 24, id.241302 (2015)

We must always remember just how much established data, evidence, and agreement between measurement and theory there is before we can ever hope to revolutionize our scientific understanding of how things work in the Universe. It isn’t just the results from any new study that need to be examined, but rather the full suite of evidence at hand. A single observation or measurement must be taken as just one component of all the data that’s been gathered we must reckon with the cumulative set of information that we have, not just the one anomalous finding.

Nevertheless, science is, by its nature, an inherently experimental endeavor. If we find something that our theories cannot explain, and that finding is robustly replicated and significant enough, we must look to a potential fault with the theory. If we’re both good and lucky, one of these experimental results may point the way towards a new understanding that supersedes, or even revolutionizes, the way we make sense of our reality. Right now, we have many indications — some very compelling, others less so — that a paradigm-shifting discovery may be within our grasp. These anomalies may, in fact, turn out to be harbingers of a scientific revolution. But more often than not, these anomalies turn out to be errors, miscalculations, miscalibrations, or oversights.

Will any of our current “hints” turn out to be something more? Only time, and more inquiry into the nature of reality itself, will ever be able to reveal a closer approximation of the Universe’s ultimate truths.


How the laws of physics constrain the size of alien raindrops

The swirling clouds of Jupiter, captured by NASA’s Juno spacecraft, could release semisolid ammonia slushballs of precipitation. New work suggests that any liquid rain on Jupiter would be similar in some ways to rain on any other cloudy world.

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Whether they’re made of methane on Saturn’s moon Titan or iron on the exoplanet WASP 76b, alien raindrops behave similarly across the Milky Way. They are always close to the same size, regardless of the liquid they’re made of or the atmosphere they fall in, according to the first generalized physical model of alien rain.

“You can get raindrops out of lots of things,” says planetary scientist Kaitlyn Loftus of Harvard University, who published new equations for what happens to a falling raindrop after it has left a cloud in the April Journal of Geophysical Research : Planètes. Previous studies have looked at rain in specific cases, like the water cycle on Earth or methane rain on Saturn’s moon Titan (SN: 3/12/15). But this is the first study to consider rain made from any liquid.

“They are proposing something that can be applied to any planet,” says astronomer Tristan Guillot of the Observatory of the Côte d’Azur in Nice, France. “That’s really cool, because this is something that’s needed, really, to understand what’s going on” in the atmospheres of other worlds.

Comprehending how clouds and precipitation form are important for grasping another world’s climate. Cloud cover can either heat or cool a planet’s surface, and raindrops help transport chemical elements and energy around the atmosphere.

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Clouds are complicated (SN: 3/5/21). Despite lots of data on earthly clouds, scientists don’t really understand how they grow and evolve.

Raindrops, though, are governed by a few simple physical laws. Falling droplets of liquid tend to default to similar shapes, regardless of the properties of the liquid. The rate at which that droplet evaporates is set by its surface area.

“This is basically fluid mechanics and thermodynamics, which we understand very well,” Loftus says.

She and Harvard planetary scientist Robin Wordsworth considered rain in a variety of different forms, including water on early Earth, ancient Mars and a gaseous exoplanet called K2 18b that may host clouds of water vapor (SN: 9/11/19). The pair also considered Titan’s methane rain, ammonia “mushballs” on Jupiter and iron rain on the ultrahot gas giant exoplanet WASP 76b (SN: 3/11/20). “All these different condensables behave similarly, [because] they’re governed by similar equations,” she says.

The team found that worlds with higher gravity tend to produce smaller raindrops. Still, all the raindrops studied fall within a fairly narrow size range, from about a tenth of a millimeter to a few millimeters in radius. Much bigger than that, and raindrops break apart as they fall, Loftus and Wordsworth found. Much smaller, and they’ll evaporate before hitting the ground (for planets that have a solid surface), keeping their moisture in the atmosphere.

Eventually the researchers would like to extend the study to solid precipitation like snowflakes and hail, although the math there will be more complicated. “That adage that every snowflake is unique is true,” Loftus says.

The work is a first step toward understanding precipitation in general, says astronomer Björn Benneke of the University of Montreal, who discovered water vapor in the atmosphere of K2 18b but was not involved in the new study. “That’s what we are all striving for,” he says. “To develop a kind of global understanding of how atmospheres and planets work, and not just be completely Earth-centric.”

Des questions ou des commentaires sur cet article ? Écrivez-nous à [email protected]

Note de l'éditeur :

This story was updated on April 19, 2021, to correct that falling droplets of liquid tend to default to similar shapes, not to teardrops, and that the researchers considered rain on ancient, not modern, Mars. The caption was also updated to clarify that Jupiter's ammonia slushballs are semisolid.

A version of this article appears in the May 8, 2021 issue of Actualités scientifiques.

Citations

K. Loftus and R. D. Wordsworth. The physics of falling raindrops in diverse planetary atmospheres. JGR Planets, Volume 126, Issue 4, April 2021. doi:10.1029/2020JE006653.

About Lisa Grossman

Lisa Grossman is the astronomy writer. She has a degree in astronomy from Cornell University and a graduate certificate in science writing from University of California, Santa Cruz. She lives near Boston.


How the laws of physics constrain the size of alien raindrops

Whether they’re made of methane on Saturn’s moon Titan or iron on the exoplanet WASP 76b, alien raindrops behave similarly across the Milky Way. They are always close to the same size, regardless of the liquid they’re made of or the atmosphere they fall in, according to the first generalized physical model of alien rain.

“You can get raindrops out of lots of things,” says planetary scientist Kaitlyn Loftus of Harvard University, who published new equations for what happens to a falling raindrop after it has left a cloud in the April Journal of Geophysical Research : Planètes. Previous studies have looked at rain in specific cases, like the water cycle on Earth or methane rain on Saturn’s moon Titan (SN: 3/12/15). But this is the first study to consider rain made from any liquid.

“They are proposing something that can be applied to any planet,” says astronomer Tristan Guillot of the Observatory of the Côte d’Azur in Nice, France. “That’s really cool, because this is something that’s needed, really, to understand what’s going on” in the atmospheres of other worlds.

Comprehending how clouds and precipitation form are important for grasping another world’s climate. Cloud cover can either heat or cool a planet’s surface, and raindrops help transport chemical elements and energy around the atmosphere.

Clouds are complicated (SN: 3/5/21). Despite lots of data on earthly clouds, scientists don’t really understand how they grow and evolve.

Raindrops, though, are governed by a few simple physical laws. Falling droplets of liquid tend to default to similar shapes, regardless of the properties of the liquid. The rate at which that droplet evaporates is set by its surface area.

“This is basically fluid mechanics and thermodynamics, which we understand very well,” Loftus says.

She and Harvard planetary scientist Robin Wordsworth considered rain in a variety of different forms, including water on early Earth, ancient Mars and a gaseous exoplanet called K2 18b that may host clouds of water vapor (SN: 9/11/19). The pair also considered Titan’s methane rain, ammonia “mushballs” on Jupiter and iron rain on the ultrahot gas giant exoplanet WASP 76b (SN: 3/11/20). “All these different condensables behave similarly, [because] they’re governed by similar equations,” she says.

The team found that worlds with higher gravity tend to produce smaller raindrops. Still, all the raindrops studied fall within a fairly narrow size range, from about a tenth of a millimeter to a few millimeters in radius. Much bigger than that, and raindrops break apart as they fall, Loftus and Wordsworth found. Much smaller, and they’ll evaporate before hitting the ground (for planets that have a solid surface), keeping their moisture in the atmosphere.

Eventually the researchers would like to extend the study to solid precipitation like snowflakes and hail, although the math there will be more complicated. “That adage that every snowflake is unique is true,” Loftus says.

The work is a first step toward understanding precipitation in general, says astronomer Björn Benneke of the University of Montreal, who discovered water vapor in the atmosphere of K2 18b but was not involved in the new study. “That’s what we are all striving for,” he says. “To develop a kind of global understanding of how atmospheres and planets work, and not just be completely Earth-centric.”


1 réponse 1

Let's take a look at how a planet is defined. According to IAU, it is

  1. is in orbit around the Sun,
  2. has sufficient mass to assume hydrostatic equilibrium (a nearly round shape), and
  3. has "cleared the neighborhood" around its orbit.

As you can see, the size of the object is not relevant, although it somehow relates to the object's mass in 2.

Why is Mercury considered a planet at 15329km in circumference when Callisto is not at 15144km?

As we saw before, the size doesn't matter. Callisto does not fulfill the first requirement to be a planet - it is not in orbit around the sun, but is a satellite of Jupiter. This means that it isn't a planet, but a moon.

Pluto is 7232 km in circumference. If it was once a planet, why not Callisto?

Pluto was considered to be a planet because it was a relatively large body orbiting the sun - unlike Callisto, which was orbiting another planet. However, in 2006, Pluto was deprived the status of planet when the IAU set up the definition above. Pluto is now considered a dwarf planet which fulfills every requirement except 3. and is not a satellite of another planet.


Newton's three laws of motion, also found in "The Principia," govern how the motion of physical objects change. They define the fundamental relationship between the acceleration of an object and the forces acting upon it.

  • First Rule: An object will remain at rest or in a uniform state of motion unless that state is changed by an external force.
  • Second Rule: Force is equal to the change in momentum (mass times velocity) over time. In other words, the rate of change is directly proportional to the amount of force applied.
  • Third Rule: For every action in nature there is an equal and opposite reaction.

Together, these three principles that Newton outlined form the basis of classical mechanics, which describes how bodies behave physically under the influence of outside forces.


PH-111: Space, Astronomy and Our Universe (1C)

“Space, Astronomy, and our Universe” discusses topics related to space and astronomy, beginning with our planet and our Moon, and extending to stars, galaxies, and the Universe as a whole. This course will explore physical processes and laws that govern the motion and evolution of all objects in the Universe, including planets, stars and galaxies.

Academic programs for which this course serves as a requirement or an elective:

General Education Outcomes: Below is a listing of General Education Outcome(s) that this course supports.

Communicate effectively in various forms

Use analytical reasoning to identify issues or problems and evaluate evidence in order to make informed decisions

Reason quantitatively as required in various fields of interest and in everyday life

Course-specific student learning outcomes:

Demonstrate an understanding of the nature, scope, and evolution of the Universe, and where the Earth and Solar System fit in.

Demonstrate an understanding of and use some crucial astronomical quantities.

Describe appropriate physical laws. 

Demonstrate an understanding of the notion that physical laws and processes are universal, that the world is knowable, and that we are coming to know it through observations, experiments, and theory (the nature of progress in science).

Describe the scientific method. 

Explain the meaning of uncertainty in science. 

Relate some subjects from physics (e.g., gravity and electromagnetic radiation) to astronomy.

Use mathematics to solve simple problems involving physical laws.

Describe topics related to the history of astronomy and the evolution of scientific ideas (science as a cultural process). 

Show familiarity with the night sky and demonstrate an understanding of how its appearance changes with time and position on Earth.

Program-specific outcomes

Other program outcomes (if applicable).

Work collaboratively to accomplish learning objectives

Methods by which student learning will be assessed and evaluated describe the types of methods to be employed note whether certain methods are required for all sections:

Available evaluation methods include: Classroom quizzes and tests, homework sets, portfolio assessment, classroom attendance and participation, laboratory performance and reports, and term papers for WI sections.

Academic Integrity policy (department or College):
Academic honesty is expected of all students. Any violation of academic integrity is taken extremely seriously. All assignments and projects must be the original work of the student or teammates. Plagiarism will not be tolerated. Any questions regarding academic integrity should be brought to the attention of the instructor. The following is the Queensborough Community College Policy on Academic Integrity: "It is the official policy of the College that all acts or attempted acts that are violations of Academic Integrity be reported to the Office of Student Affairs. At the faculty member's discretion and with the concurrence of the student or students involved, some cases though reported to the Office of Student Affairs may be resolved within the confines of the course and department. The instructor has the authority to adjust the offender's grade as deemed appropriate, including assigning an F to the assignment or exercise or, in more serious cases, an F to the student for the entire course." Read the University's policy on Academic Integrity opens in a new window (PDF).

Disabilities
Any student who feels that he or she may need an accommodation based upon the impact of a disability should contact the office of Services for Students with Disabilities in Science Building, Room S-132, 718-631-6257, to coordinate reasonable accommodations for students with documented disabilities. You can visit the Services for Students with Disabilities website.