• Физики намереваются классифицировать все фазы материи

    • Перевод

    Полная классификация может привести к появлению большого количества новых материалов и технологий. Однако самые экзотические фазы продолжают сопротивляться пониманию учёных




    За три последних десятилетия специалисты по физике конденсированных состояний открыли целую чудесную страну новых, экзотических фаз материи: внезапно появляющихся коллективных состояний взаимодействующих частиц, совсем не похожих на твёрдое, жидкое или газообразное состояния вещества, известные всем.

    Эти фазы, как некоторые поняли в лабораториях, а некоторые – на основе теоретических расчётов, появляются, когда материя охлаждается почти до температуры абсолютного нуля, что больше чем на две сотни градусов ниже точки замерзания воды в обычных условиях. В этих холодных условиях частицы могут взаимодействовать такими способами, которые заставляют их отбросить все следы их прежней идентичности. Эксперименты 1980-х открыли, что в некоторых ситуациях электроны разделяются на фракции частиц, способных оставлять следы в пространстве-времени в виде косичек; в других среди них появляются безмассовые версии их самих. Решётка из вращающихся атомов становится жидкостью из закручивающихся петель или ветвящихся струн; кристаллы, которые изначально не проводили электричество, начинают пропускать ток по поверхности. Одна из фаз, шокировавших экспертов, когда её возможность впервые доказали математически в 2011 году, включает в себя очень странные сущности, "фрактоны", сцепляющиеся друг с другом в фрактальные узоры [согласно Вики, фрактоны – это фрактальный аналог фононов, квантов колебательного движения атомов кристалла / прим. перев.].
    Читать дальше →
    • +13
    • 5,3k
    • 8
  • Ниобат лития — возможное будущее оптоэлектроники?



    Наш мир полон самых разнообразных материалов, веществ, химических соединений и т.д. Каждый из которых имеет свои свойства, свои недостатки и преимущества. Многие ученые тратят годы на то, чтобы избавить тот или иной материал или химическое соединение от недостатков, тем самым повысив его качества, что, в свою очередь, расширяет спектр возможного применения. Этим и занимаются исследователи из Гарвардского университета. Их «подопытным» стало весьма необычное соединение — ниобат лития. Что именно сделали ученые и какие результаты они получили? Давайте же узнаем. Поехали.
    Читать дальше →
  • Сила звука: акустическая левитация

      Британские ученые тм физики из Университета в Бристоле разработали акустический левитатор, способный при помощи одного ультразвукового луча поднимать в воздух и удерживать объекты больше длины волны. Авторы заявили об успешном эксперименте месяц назад на страницах Physical Review Letters. Подробные данные об исследовании также опубликованы здесь



      Как сообщают физики, им удалось осуществить эксперимент, благодаря созданию акустического вихря, который заставил взлететь и удерживаться над поверхностью излучателя шар диаметром полтора сантиметра. Если вы не в курсе, то раньше длина волны была принципиальным, фундаментальным ограничением для однолучевых акустических левитаторов. Ещё раньше проблемой было само создание левитатора, использующего один луч. Для получения эффекта применяли два источника ультразвука. Тема показалась мне интересной и значимой. Под катом подробнее об акустической левитации объектов и исследовании британцев.
      Читать дальше →
    • CERN повезёт антиматерию на грузовике для эксперимента по аннигиляции


        Замедлитель антипротонов в CERN

        Антиматерия — очень хрупкое вещество (точнее, антивещество). Но физики настолько хорошо научились её контролировать, что сейчас впервые в истории решили рискнуть и транспортировать небольшое количество антипротонов на расстояние в несколько сотен метров.

        Антиматерию добывают в Большом адронном коллайдере, собирая облака антипротонов после столкновения пучка протонов с металлической мишенью и аккуратного замедления разлетающихся частиц, чтобы их можно было использовать в последующих экспериментах. В данном случае CERN готовится к эксперименту по аннигиляции антипротонов PUMA (anti-Proton Unstable Matter Annihilation), пишет журнал Nature.
        Читать дальше →
      • Профессор МПГУ: американская компания благодаря нашим однофотонным детекторам заработала 660 миллионов долларов



        Физика релаксации квазичастиц в ультратонких сверхпроводящих пленках, терагерцовые смесители и однофотонные детекторы – все это достижения профессора, доктора физико-математических наук МПГУ, основателя ООО «Сконтел» Григория Гольцмана.

        В 2009 году Григорий Гольцман был номинирован на премию Ван Дузера. А в 2017-м первым из российских ученых получил премию IEEE Award Совета по сверхпроводимости за продолжительный и существенный вклад в изучение и развитие прикладной сверхпроводимости.

        О своих исследованиях, разработках, совмещении науки и предпринимательства профессор рассказал нам в интервью.
        Читать дальше →
      • Спросите Итана: могут ли обычные звёзды синтезировать элементы тяжелее железа?

        • Перевод

        В скоплении Terzan 5 есть много старых звёзд малой массы (тусклые красные), но есть и более горячие, молодые звёзды большой массы, некоторые из которых смогут создавать железо и даже более тяжёлые элементы

        В периодической таблице Менделеева есть более 90 элементов, естественным образом встречающихся в природе, но из всех них наиболее стабильным является железо. Синтезируя из более лёгких элементов более тяжёлые, и постепенно приближаясь к железу, вы получаете энергию; то же самое произойдёт, если вы будете расщеплять более тяжёлые элементы. Железо представляет собой наиболее стабильную конфигурацию из протонов и нейтронов среди всех пока открытых атомных ядер. И хотя это всего 26-й элемент, он представляет итоговый этап большей части реакций синтеза даже в самых крупных звёздах. Но так ли это? Именно об этом спрашивает нас читатель:
        Железо называют пеплом звёздного синтеза, накапливающимся внутри звёзд, поскольку это последний элемент, получаемый в результате синтеза, который не потребляет энергии больше, чем создаёт синтез. Я читал об r-процессе и других подобных, приводящих к появлению более тяжёлых элементов в новых и сверхновых звёздах. Мой вопрос следующий – появляются ли в обычных звёздах элементы тяжелее железа, несмотря на то, что такой процесс поглощает больше энергии, чем выдаёт.

        Как вы могли догадаться, ответ на этот вопрос довольно сложен; в обычных звёздах появляются элементы тяжелее железа, но очень малая их доля появляется там в результате синтеза.
        Читать дальше →
      • Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

        Зачем оно вам?
        Реклама
      • Как искать суперсимметрию на Большом адронном коллайдере

        • Перевод
        Если на улице вы спросите случайного человека: «как искать суперсимметрию?» то он, скорее всего, быстро перейдёт на другую сторону. Но если задать этот вопрос на улице в ЦЕРН, лаборатории, управляющей Большим адронным коллайдером, вы, скорее всего, получите в ответ что-то вроде: «Ищите неожиданное количество столкновений со струями и недостающей энергией».

        А такой ответ может заставить уже вас быстро перейти на другую сторону улицы. Но он не такой уж и необъяснимый, ему просто требуется перевод. Означает он следующее:
        Необходимо искать неожиданно большое число столкновений протонов с протонами, в которых проявляются признаки как (а) кварков, антикварков или глюонов (частиц, находящихся внутри протонов и других адронов), вылетающих из столкновения с очень большой энергией, будто из пушки (и создающих брызги частиц, называемые "струи"), так и (б) неопределимых частиц, невидимо улетающих прочь, и уносящих с собой большое количество импульса и энергии.

        Цель данной статьи – объяснить вам, почему люди дадут подобный ответ, и каковы его сильные и слабые стороны.
        Читать дальше →
        • +17
        • 4,1k
        • 2
      • Спросите Итана: какие научные эксперименты смогут открыть нам дверь в будущее?

        • Перевод

        Коллаборация ALPHA ближе всех подошла к измерению поведения нейтральной антиматерии в гравитационном поле. Результаты могут открыть нам путь к удивительным новым технологиям

        Мечты о мгновенной передаче сообщений, межзвёздных кораблях и возможности путешествовать во времени — это скрепы научной фантастики. Во многих смыслах они представляют величайшие надежды человечества, однако основываются на технологиях, выходящих за рамки известного сегодняшней науке. И всё же, с учётом экспериментов, идущих на переднем крае открытий, возможно, что новая дверь откроется в любую минуту. Если нам повезёт — что нас ждёт сразу за горизонтом? Именно это хочет знать читатель Игорь Жбанов:
        Если нам повезёт, какие научные эксперименты, планируемые на ближайшие лет двадцать, могут открыть нам новые способы создания научно-фантастических технологий?

        Существует много фантастических возможностей, способных поменять нашу реальность к концу XXI века.
        Читать дальше →
      • Россия запустит на орбиту стеклянные спутники-отражатели

          4 мая 1976 года NASA отправило на орбиту очень необычный спутник под названием LAGEOS (LAser GEOdynamics Satellite, на фото). У него на борту не было никакой электроники, двигателей и источников питания. Фактически, это просто латунный шар диаметром 60 см и массой 407 кг с алюминиевым покрытием. На шаре равномерно расположены 426 уголковых отражателей, из которых 422 заполнены плавленым кварцем, а 4 выполнены из германия (для инфракрасного излучения). Спутник вышел на орбиту 5860 км, где и будет вращаться ближайшие 8,4 миллиона лет, храня пластинку с посланием потомкам от группы учёных под руководством Карла Сагана.

          22 октября 1992 года был запущен аналогичный спутник LAGEOS-2, построенный Итальянским космическим агентством (высота орбиты 5620 км). Как можно догадаться по конструкции и применяемым материалам, эти пассивные спутники имеют единственную роль — отражение лазерного луча. Лазерная локация выполняется с десятков наблюдательных пунктов Международной службы лазерной локации (International Laser Ranging Service), которая насчитывает более 40 станций по всему миру.

          Сейчас международное научное сообщество планирует построить третий такой спутник LAGEOS-3, который позволит выполнять лазерную локацию гораздо точнее своих предшественников.

          К сожалению, Россия не участвует в этом международном проекте. Зато собирается запустить свои собственные два спутника-отражателя из стекла «Блиц-М», в тысячу раз более точные, чем иностранные, пишет газета «Известия».
          Читать дальше →
        • Формирование изображений без объективов

          • Перевод

          Новые системы формирования изображений, микроскопы и видеоматрицы генерируют цифровые изображения, опираясь на компьютерные вычисления, а не на традиционные линзы.


          Ещё средневековые ремесленники умели создавать стеклянные линзы и искривлённые зеркала для проецирования изображений. Такие конструкции использовались для изготовления микроскопов, камер-обскур, телескопов и прочих инструментов, позволяющих нам лучше увидеть очень маленькие и большие объекты, расположенные вдалеке и поблизости, на Земле и в небесах. Следующая революция в формировании изображений произошла примерно в середине XIX века: была изобретена фотография. Появилась возможность запечатлевать «остановленные моменты», воспроизводить их и тиражировать. Сегодня эра химической фотографии подходит к завершению, расцветает новая эпоха — цифровое формирование изображений. Его корни лежат в технологии телевидения, но мы будем считать началом эпохи 1975 год, когда появилась первая цифровая фотокамера. Сегодня миллиарды веб-камер и камер в мобильных телефонах по всему миру снимают более триллиона изображений в год, и многие из них сразу же выкладываются в интернет. Несмотря на взрывной рост количества, разнообразия и способов применения систем формирования изображений, задачи инженеров-оптиков остаются по большей части неизменными: создавать высококачественное оптическое изображение, как можно точнее передающее снимаемую сцену — чтобы «выглядело хорошо».

          Читать дальше →
        Самое читаемое