Физика частиц - главные новости

Впервые кристалл из электронов был предсказан в 1934 году физиком-теоретиком Юджином Вигнером. Он предположил, что такая структура может возникнуть, если энергия отталкивания, возникающая в результате взаимодействия отрицательно заряженных электронов превосходит кинетическую энергию этих частиц. Ученые испробовали различные методы уменьшения кинетической энергии, такие как помещение электронов под чрезвычайно большое магнитное поле, но ничего не помогало. Физики из Корнеллского университета предложили новый метод,

Конденсаты Бозе-Эйнштейна, иногда называемые «пятым состоянием материи» после твердых тел, жидкостей, газов и плазмы, возникают при охлаждении бозонов газа почти до самой холодной из возможных температур. Эксперименты показали, что в этот момент квантовые явления могут наблюдаться не только на уровне квантовых частиц, но и на макроуровне. Ученые использовали БЭК в качестве отправной точки для создания многих экзотических состояний материи, таких как сверхтвердые тела, экситоний, квантовая шаровая молния или жидкости с отрицательной массой. «БЭК — это уникальное состояние вещества, поскольку оно состоит не из частиц,

Раньше исследователи уже погружались в сферу зептосекунд; в 2016 году ученые использовали лазеры для измерения времени с шагом до 850 зептосекунд. Эта точность — огромный скачок по сравнению с работой, получившей Нобелевскую премию 1999 года, в которой время впервые измерялось в фемтосекундах, составляющих миллионные доли миллиардных долей секунды. Для разрыва и образования химических связей требуются фемтосекунды, но для прохождения света через единственную молекулу водорода (H2) требуются лишь зептосекунды. Чт

Для превращения одного вещества в другое необходимо поместить в биологическую систему, например, такую, как клетка, вещество, запускающее целую серию химических реакций — субстрат. В результате этих реакций получается необходимый продукт, который используется в дальнейших химических превращениях в самих клетках и разработке лекарственных препаратов и пищевых продуктов. Главная сложность воздействия на биокаталитические процессы в клетках в том, что клеточная мембрана и стенка ограничивают скорость диффузии — проникновения субстрата в клетку. «Для преодоления барьера можно увеличить проницаемость клеточной мембраны. Для этого часто ис

Кристаллы — это твердые вещества, которые имеют периодическую структуру, то есть при смещении атомов на некоторое расстояние они в точности займут места, в которых находились другие атомы до перемещения. Полностью данный факт был доказан учеными в начале XX века, что дало старт современной физике твердого тела, а также заложило фундамент для развития полупроводниковых технологий.

Эффект фотонной струи был открыт ещё в начале 2000-х годов. Струя представляет собой электромагнитную волну, сфокусированную у поверхности микросферы из кварцевого стекла, которая сама находится в фокусе линзы. У этой струи характерный поперечный размер — меньше дифракционного предела. На основе эффекта фотонной струи в 2011 году был предложен оптический микроскоп нового поколения — наноскоп, который преодолел ограничения оптических микроскопов с их максимальным разрешением в 200 нанометров и позволил рассмотреть объекты размером в 50 нанометров.

Когда анионы сплетены, один из них «обвивается» вокруг другого, изменяя квантовые состояния. Этот эффект плетения был обнаружен в сложном слое материалов.

Представьте себе дельту реки — то место, где главный канал разделяется на более мелкие ручейки и притоки. Нечто подобное происходит в волнах, когда они распространяются через некую среду: путь волны расщепляется, распадаясь на более мелкие каналы, похожие на ветви дерева. Это явление называется «ветвящимся потоком», и его можно наблюдать везде: в потоке электронов (электрическом токе), океанских волнах и даже волнах звуковых. Недавно физикам впервые повезло наблюдать этот процесс в видимом спектре света. B все, что для этого потребовалось — это лазер и мыльный пузырь.

Мультиферроики — это материалы, обладающие одновременно несколькими упорядочениями. Например, они могут одновременно быть сегнетоэлектриками (ферроэлектриками) и ферромагнетиками.

Благодаря новому методу учёным удалось модифицировать золотые наностержни, которые являются гидрофильными на боковых гранях и гидрофобными на концах, когда одна и та же частица и притягивает жидкость, и отталкивает её. «Мы создали наночастицы с разными функциональными группами на поверхности. Это перспективный тип частиц для наноматериалов различного применения. Пока подобные исследования находятся на фундаментальном уровне, так как для широкого использования таких частиц нужны более эффективные методы их создания», — рассказал доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

SuperKEKB — электрон-позитронный коллайдер Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). На установке реализуется международный эксперимент Belle II, являющийся продолжением Belle, где впервые, параллельно с экспериментом BaBar в лаборатории SLAC (США), было экспериментально обнаружено нарушение закона сохранения комбинированной четности в распадах B-мезонов.

«Borexino полностью раскрыл два процесса, приводящие в действие Солнце», — рассказал физик Джоаккино Рануччи из Итальянского национального института ядерной физики в Милане.

Обычно субатомные частицы, называемые нейтронами, могут существовать неограниченно долго — но лишь пока они входят в структуру атомарного ядра. Но стоит им покинуть ядро, как срок жизни нейтрона резко сокращается. Если ученые поймут, как долго нейтрон может существовать вне системы, это позволит приблизиться к разгадке одной из самых интересный тайн — к пониманию того, как из «бульона» первичных частиц сформировалась привычная нам Вселенная.

По словам ученых Тонгканга Ли (слева), Чонхуна Ан (справа), а также их коллег, новый датчик крутящего момента, в котором используется быстро вращающаяся наночастица, может обнаруживать самые крошечные силы.

Обычная топливная сборка для ядерного реактора — это некоторое количество больших «таблеток» диоксида урана. Их физический контакт с теплоносителем — чаще всего это вода — опасен, поэтому таблетки изолируют в специальном футляре из материалов, которые, не будучи радиоактивными сами, устойчивы к происходящим рядом чудесам ядерной физики.

Нейтрино могут вести себя не так, как их эквиваленты антиматерии, что может помочь понять, почему вселенная состоит в основном из материи, тогда как антивещество встречается крайне редко.

Протонный синхротрон (ПС) впервые был запущен 24 ноября 1959 года. На то время был самый мощный ускоритель в мире, способный разгонять протоны до энергий 28 ГэВ. Данная установка внесла огромный вклад в изучение физики элементарных частиц.

Не секрет, что гекконы умеют ловко взбираться по стеклу и другим гладким поверхностям, перемещаться по потолку и удерживать на своих маленьких лапках грузы массой до двух килограммов. Ящерицам это удаётся благодаря тому, что их лапки покрыты множеством микроскопических волосков, которые сцепляются с поверхностью посредством мощных сил межмолекулярного взаимодействия — Ван-дер-Ваальсовых сил.

Согласно стандартной модели физики, глюоны являются субатомным клеем, который удерживает вместе 98% видимой материи Вселенной. Благодаря глюонам кварки и антикварки слипаются, образуя протоны и нейтроны. Некоторые эксперименты обнаружили, что при ускорении протонов на скорости, близкой к скорости света, плотность глюонов в них резко возрастает.

«Нашим исследованиям удалось выявить экспериментальные доказательства нового состояния вещества — топологической сверхпроводимости», рассказывает Джавад Шабани, доцент кафедры физики в Нью-Йоркском университете. «Этим новым топологическим состоянием можно манипулировать способами, которые помогут ускорить вычисления в квантовых вычислениях и увеличить объем памяти».

До сих пор квантовая телепортация позволяла манипулировать только кубитами, хоть и на действительно больших расстояниях. Однако новое исследование предполагает, что будущие квантовые сети смогут нести гораздо больше данных и с меньшими помехами, чем мы думали.

Стоит сразу отметить, что ученые до сих пор не нашли прямых доказательств существования темной материи. На самом деле, мы можем лишь строить догадки о том, как она выглядит, с чем взаимодействует и как устроена — все на основе косвенных данных.

Используя точно настроенные импульсы лазерного света, международная команда ученых из четырех различных учреждений сумела снять сверхбыстрое вращение молекулы.

В каждой современной микросхеме, спрятанной внутри ноутбука или смартфона, можно увидеть транзисторы — небольшие полупроводниковые приборы, управляющие протеканием электрического тока, то есть потоком электронов. Если заменить электроны на фотоны (элементарные частицы света), то перед учеными откроется перспектива создания новых вычислительных систем, способных обрабатывать огромные потоки информации со скоростью, близкой к скорости света. Именно фотоны сегодня считаются лучшими претендентами на роль «передатчиков» информации в квантовых компьютерах — все еще гипотетических вычислительных машинах, живущих по законам квантового мира и способных решать некоторые задачи эффективнее самых мощных суперкомпьютеров.

В течение последних 130 лет эталоном килограмма был металлический цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%). Он покоился в подземном хранилище в пригороде Парижа и крайне редко извлекался оттуда для проведения каких-то важных замеров. Тем не менее, специалисты тревожились о том, что реальная масса килограмма может понемногу изменяться, вследствие царапин и истирания с одной стороны, и за счет окисления — с другой. Платина с иридием — очень химически стойкие металлы, но «очень» не означает «абсолютно». Тем не менее предполагалось, что механический износ преобладает и за последний век эталон килограмма, имеющий собственное имя — Le Grand K, «похудел» примерно на 50 микрограммов.