Содействие - исключение из 3-го закона Ньютона.

Амальгама

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Амальгама » Физика » Лента новостей - Физика


Лента новостей - Физика

Сообщений 61 страница 71 из 71

1

Настоящим информирую, что данный топик предназначен лишь для опубликования текстов (заголовков) новостей со ссылками на источник. От комментариев категорическая просьба воздержаться и создавать в необходимых случаях отдельные топики для обсуждения существа сообщений текущей темы.

+1

61

Физики проследили за процессами, длящимися миллиардную долю миллиардной доли секунды

Ученые из МФТИ совместно с коллегами из Швейцарии, Дании и Японии разработали метод, который позволил им в режиме реального времени следить за процессами перестройки электронных оболочек в молекулах, длящимися десятки аттосекунд, то есть миллиардную долю миллиардной доли секунды. Статья о результатах исследования была опубликована в журнале Nature Communications.

Чтобы отследить явления, развивающиеся за столь короткое время, ученые сначала заставляют молекулы метилфторида и метилбромида принять определенную ориентацию в пространстве с помощью первого лазерного импульса. Затем исследователи ионизировали молекулу при помощи второго лазерного импульса.

Олег Толстихин, доцент кафедры теоретической физики МФТИ, который руководил теоретической частью работы, сообщает: «С помощью этого метода мы смогли проследить структурные изменения электронной оболочки молекул метилфторида (CH3F) и метилбромида (CH3Br). Это даже более быстрые процессы, чем химические реакции: там речь идет о движении атомных ядер, а в нашем случае мы смогли увидеть перестройку электронной оболочки». На сайте пресс-службы МФТИ сообщается, что результаты работы физиков сыграют значительную роль в дальнейшем развитии молекулярной биологии.

0

62

Ученые создали уникальное вещество, кристаллизующееся при касании микроорганизма

Физики из Мичиганского университета создали вещество с уникальными свойствами: оно остается жидким даже при той температуре, когда должно замерзать, а при касании кристаллизуется и меняет цвет с темно-красного на желтый. Соответствующая статья была опубликована в журнале ACS Central Science.

Аморфные тела – это вещества, которые находятся в стекловидном состоянии, близком к жидкости, обладающие одновременно и упругостью – свойством твердого тела, — и текучестью. Органические аморфные вещества могут выполнять роль проводников, более дешевых и эластичных, чем твердые проводники типа графена.

Физики из Мичиганского университета создали уникальное аморфное вещество. Несмотря на то что оно должно формировать кристаллы при температуре 134°C, материал при этих условиях остается жидким. При температуре 5°C материал превращается в кристаллы от нажатия на него стилусом, а в более теплой среде – при 100°C, – для этого достаточно легкого прикосновения крошечного объекта, например одноклеточного микроорганизма. При этом во время кристаллизации вещество меняет цвет с темно-красного на желтый и начинает светиться под ультрафиолетовым излучением.

Ученые уверены, что их изобретение получит широкое распространение среди специалистов в сферах биотехнологий, медицины, а также при разработке новых типов памяти для компьютеров.

0

63

Редкий распад мезонов исключил суперсимметрию

Физики, работающие над экспериментами LHCb и CMS на Большом Адронном Коллайдере, сообщают о первом достоверном наблюдении распада B0S-мезона на два мюона, чрезвычайно редкого (оно происходит в 4 случаях из миллиарда) события. Подробнее ознакомиться с работой можно в журнале Nature (статья находится в открытом доступе), а краткое изложение доступно на сайтах CERN и в пресс-релизе группы LHCb.

B0S-мезон — частица, состоящая из «прелестного» b-антикварка и «странного» s-кварка. Стандартная модель предполагает, что вероятность ее распада на мюон (тяжелый электрон) и антимюон очень мала. Гораздо более предпочтительным путем распада является превращение b-антикварка в таинственный c-антикварк и, соответственно, превращение B0S-мезона в D-S-мезон. Однако существует ряд расширений для Стандартной модели, в частности, минимальная суперсимметричная Стандартная модель, которая увеличивает эту вероятность благодаря некоторым внутренним допущениям.

Данные о наблюдении этого типа распадов уже сообщались в декабре 2012 года, но на тот момент достоверность, полученная экспериментами LHCb и CMS по отдельности, не достигала важного порога в пять сигма. Именно такой порог необходим для подтверждения наблюдаемого эффекта. Поэтому коллаборации впервые объединили свои усилия в анализе общих данных и достигли общей статистической значимости 6.2 сигма. Полгода назад совместная статья коллективов появилась в виде препринта, но лишь вчера была опубликована в Nature, пройдя процедуру рецензирования.

За время работы коллайдера наблюдалось более 100 распадов такого типа, что соответствует десяткам миллиардов рождений B0S-мезона. Совместная работа коллабораций уточнила вероятность процесса до значения (2,8+0,7–0,6)·10–9, что хорошо согласуется с теоретическим значением, предсказываемым Стандартной моделью — 3.66±0.23·10–9.

Стоит отметить, что наряду с распадами B0S-мезона исследователи наблюдают за таким же распадом еще одной частицы, нейтральным B0-мезоном. Вероятность его превращения в мюон-антимюонную пару еще меньше — один распад на десять миллиардов. Несмотря на то, что пока наблюдалось лишь порядка десяти таких распадов, их наблюдаемая частота в четыре раза выше ожидаемой. Это может послужить подтверждением существования какой-либо новой физики. Впрочем, статистическая значимость результата составляет пока лишь 3.2 сигма, поэтому говорить об окончательных результатах еще рано. Новые данные, которые получат в Большом адронном коллайдере в ходе второго сезона работы, могут изменить эту величину как в большую так и в меньшую сторону.

Стандартная модель — общепринятая физиками и подтвержденная в многочисленных экспериментах теория, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Одной из важнейших задач является поиск отклонений в ней, позволяющих найти Новую физику, возможно, включающую в себя Стандартную модель и описывающую более широкий круг явлений. Существует ряд теоретических расширений, в частности, связанных с теорией суперсимметрии. Для их подтверждения существует два пути — обнаружить суперчастицы, предсказанные ею, или увидеть их проявление в изменении вероятностей распадов некоторых частиц. Считается, что наблюдение распада B-мезонов более продуктивно, чем прямой поиск скварков и глюино — суперпартнеров кварков и глюонов.

0

64

НИИЯФ МГУ займется разработкой новых сцинтилляторов

Группа ученых из Института ядерной физики им. Д.В. Скобельцина МГУ (Москва) под руководством доктора физико-математических наук Андрея Васильева присоединилась к проекту FAST, чтобы разработать детекторы для сверхбыстрой регистрации элементарных частиц с откликом 10 до 100 пикосекунд. Новые приборы заказал ЦЕРН, по всей видимости, для очередной модернизации Большого адронного коллайдера, которую начнут через три года. Об этой работе кратко сообщает пресс-релиз на сайте института. Подробности можно узнать на странице проекта в системе COST.

Чтобы уловить элементарные частицы, сталкивающиеся в коллайдерах, используют разнообразные детекторы, в том числе сцинтилляторы — регистраторы квантов света. Сцинтилляторы делают из особых материалов, которые вызывают световую вспышку при столкновении с летящей частицей. Время жизни такой частицы — пикосекунды (10 в минус 12 степени), и чтобы уловить ее след за такое мгновение, нужны особые технологии. Нынешние сцинтилляционные детекторы рассчитаны на время отклика даже больше 200 пикосекунд, а нужны более быстрые, чтобы обнаружить еще более короткоживущие частицы.

Такие детекторы необходимы не только для БАК, но и для других ускорителей, а также для создания медицинских позитрон-эмиссионных томографов с времяпролетной регистрацией.

Это очень амбициозная задача, решить которую под силу только многим коллективам. Вот почему Еврокомиссия поддержала проект FAST (Fast Advanced Scintillator Timing), в котором участвуют 18 стран Европейского союза, Россия в лице ученых из НИИЯФ МГУ, Белоруссия и Армения. Проект рассчитан на 4 года и обойдется ЕС в 32 млн евро.

Авторы пресс-релиза приводят слова руководителя группы от НИИЯФ МГУ Андрея Васильева, который так поясняет участие в работе: «В рамках проекта FAST мы будем проводить теоретические исследования возможности разработки сцинтилляторов со сверхбыстрым откликом. Это требует исследования слабой пикосекундной "горячей" люминесценции, например, внутризонной люминесценции. Основная цель — точная привязка ко времени момента попадания гамма-кванта в детектор с точностью до 10 пикосекунд. В частности, в позитрон-эмиссионной томографии такая привязка позволит повысить пространственное разрешение до 2 миллиметров».

0

65

В США открыли обновленный центр исследования гравитации

В городе Хэнфорд (штат Вашингтон, США) ученые торжественно открыли усовершенствованный центр исследования гравитационных волн Advanced Ligo. Об этом рассказывает BBC News.

Гравитационные волны — складки в «ткани» пространства-времени, которые, как предсказывает теоретическая физика, должны распространяться от масштабных космических катаклизмов, таких, как слияние черных дыр или мощный взрыв сверхновой звезды. Если новому исследовательскому центру действительно удастся зарегистрировать гравитационные волны, это будет важный прорыв в физике.

Advanced Ligo состоит из двух обсерваторий, одна из которых находится как раз в Хэнфорде, а вторая — на другом конце страны, в Ливингстоне (штат Луизиана). Обе обсерватории работают по одному принципу лазерной интерферометрии. Лазерные лучи распространяются вдоль двух взаимно перпендикулярных плеч интерферометра — вакуумных тоннелей длиной по 4 км каждый, чтобы детекторы могли зарегистрировать удлинение или сжатие одного из них по отношению к другому проходящей гравитационной волной.

Ранее Ligo не удавалось зарегистрировать гравитационные волны — как полагают ученые, из-за недостаточно чувствительного оборудования. Теперь оно существенно усовершенствовано. На эту работу ушло восемь лет и $200 миллионов, американским ученым помогали коллеги из 15 стран. Ожидается, что первые эксперименты на обновленном оборудовании начнутся уже в конце этого года.

«Advanced Ligo представляет собой чрезвычайно важный шаг вперед в наших продолжающихся попытках проникнуть в тайны Вселенной, — сказал на открытии исследовательского центра Франс Кордова (France Córdova), директор Национального научного фонда США. — Он дает ученым эффективный инструмент для регистрации гравитационных волн, которые, как мы считаем, будут нести в себе ценную информацию о своем происхождении и природе гравитации, и такую информацию невозможно получить с помощью традиционных астрономических инструментов».

Напомним, что сейчас в Германии тестируется еще один прибор для поиска гравитационных волн — разработанный в Великобритании исследовательский зонд, который будет размешен на спутнике Lisa Pathfinder. Его планируется запустить в космос с аэродрома Куру (Французская Гвиана) в сентябре.

0

66

Физики создали сверхэффективный диод размером с молекулу

Международный коллектив физиков создал необычную молекулу из примерно 50 атомов, которая проводит ток только в одну сторону и делает это с эффективностью, сопоставимой с классическими диодами, что открывает дорогу для атомной микроэлектроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.  "Создание устройства из одной молекулы давно было одним из недостижимых чаяний всех ученых, занимающихся нанотехнологиями. Эта задача была нашим "священным граалем" с 1974 года, с момента появления идеи о молекулярном диоде, и она является тем пределом, который можно в принципе достичь в деле миниатюризации электроники", — заявила Лата Венкатараман (Latha Venkataraman) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).  Как объясняет Венкатараман, за последние годы ученые неоднократно предпринимали попытки создать молекулярный диод, и в некоторых случаях им даже удавалось собрать молекулу, похожую на него. Один из первых подобных приборов был разработан еще в 2009 году.  Проблема заключалась в том, что на таких масштабах работе устройства начинают мешать силы межатомного взаимодействия и квантовые эффекты, благодаря чему они начинают пропускать ток в обоих направлениях, хотя и с разной силой, и работают только при очень высоких напряжениях.  И то и другое не позволяет применять такие диоды в атомной микроэлектронике.  Венкатамаран и ее коллеги смогли обойти эту проблему, научившись использовать эти эффекты в качестве базы для работы диода. Их молекулярный выпрямитель тока состоит из четырех простых компонентов – воска, двух золотых пластин, соединяющей их молекулы-диода, и особой жидкости-электролита.  Одна из золотых пластинок, подсоединенная к "плюсу" диода, была почти полностью покрыта воском и контактировала с ним и с токопроводящей жидкостью лишь частично. Когда через него течет ток, положительно заряженные ионы из жидкости устремляются к открытой части электрода, что заметно повышает плотность заряда на "плюсе" устройства.  Как объясняют ученые, это делает диод более устойчивым к пробою, так как электроны в таких условиях менее охотно "просачиваются" на другую сторону диода благодаря квантовым эффектам.  Благодаря такому простому приему, молекулярный диод Венкатамаран и ее коллег пропускает в 250 раз меньше тока в "неправильном" направлении, чем в правильном. При этом работает даже при очень низких напряжениях и силе тока. По словам ученых, подобный результат в 50 раз лучше, чем удавалось достигнуть в предыдущих экспериментах, и такой надежности выпрямления в принципе достаточно для создания атомных транзисторов и прочих электронных приборов.  РИА Новости -- коллектив физиков создал необычную молекулу из примерно 50 атомов, которая проводит ток только в одну сторону и делает это с эффективностью, сопоставимой с классическими диодами, что открывает дорогу для атомной микроэлектроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.  "Создание устройства из одной молекулы давно было одним из недостижимых чаяний всех ученых, занимающихся нанотехнологиями. Эта задача была нашим "священным граалем" с 1974 года, с момента появления идеи о молекулярном диоде, и она является тем пределом, который можно в принципе достичь в деле миниатюризации электроники", — заявила Лата Венкатараман (Latha Venkataraman) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).  Как объясняет Венкатараман, за последние годы ученые неоднократно предпринимали попытки создать молекулярный диод, и в некоторых случаях им даже удавалось собрать молекулу, похожую на него. Один из первых подобных приборов был разработан еще в 2009 году.  Проблема заключалась в том, что на таких масштабах работе устройства начинают мешать силы межатомного взаимодействия и квантовые эффекты, благодаря чему они начинают пропускать ток в обоих направлениях, хотя и с разной силой, и работают только при очень высоких напряжениях.  И то и другое не позволяет применять такие диоды в атомной микроэлектронике.  Венкатамаран и ее коллеги смогли обойти эту проблему, научившись использовать эти эффекты в качестве базы для работы диода. Их молекулярный выпрямитель тока состоит из четырех простых компонентов – воска, двух золотых пластин, соединяющей их молекулы-диода, и особой жидкости-электролита.  Одна из золотых пластинок, подсоединенная к "плюсу" диода, была почти полностью покрыта воском и контактировала с ним и с токопроводящей жидкостью лишь частично. Когда через него течет ток, положительно заряженные ионы из жидкости устремляются к открытой части электрода, что заметно повышает плотность заряда на "плюсе" устройства.  Как объясняют ученые, это делает диод более устойчивым к пробою, так как электроны в таких условиях менее охотно "просачиваются" на другую сторону диода благодаря квантовым эффектам.  Благодаря такому простому приему, молекулярный диод Венкатамаран и ее коллег пропускает в 250 раз меньше тока в "неправильном" направлении, чем в правильном. При этом работает даже при очень низких напряжениях и силе тока. По словам ученых, подобный результат в 50 раз лучше, чем удавалось достигнуть в предыдущих экспериментах, и такой надежности выпрямления в принципе достаточно для создания атомных транзисторов и прочих электронных приборов.  РИА Новости http://ria.ru/science/20150525/10663776 … z3bDseS2UY

0

67

Новая попытка объяснить массу бозона Хиггса

Трое физиков, Девид Каплан (David Kaplan) из университета Джона Хопкинса, Питер Грахам (Peter Graham) из Стенфорда и Суржит Ражендран (Surjeet Rajendran) из Калифорнийского университета попытались объяснить, почему бозон Хиггса обладает очень малой массой. Они обратились к гипотетической частице — аксиону — и предположили, что в начале возникновения Вселенной аксионное поле было очень плотным, а масса бозона Хиггса — огромной. Постепенно Вселенная расширялась, и поле аксиона расслабилось, а с ним и масса бозона Хиггса. Статья с описанием этой модели опубликована в Arxive.org, а ее популярное изложение можно прочесть в Quanta magazine.

Согласно новой модели, аксионное поле пронизывает пространство и время. Его можно представить в виде надутого матраса. Точка в матрасе представляет собой результат параметров, показывающих, насколько он тугой.

Сначала, когда космос был маленьким, аксионное поле было плотным, то есть матрас хорошо надутым, а масса бозона Хиггса огромной. По мере расширения Вселенной матрас сдувался, то есть энергия аксионного поля уходила в окружающее пространство, а с ней уменьшалась масса бозона Хиггса. Дальше его масса хотела уйти в минус, но вместо этого аксионное поле перешло в поле Хиггса, наделив массой элементарные частицы, такие как электрон и кварк. Массивный кварк взаимодействовал с аксионным поле и оно зафиксировалось, а с ней и масса Хиггса.

Опрошенные изданием эксперты полагают, что новая модель имеет право на существование и что-то такого рода окажется верным. Но ее экспериментальное подтверждение займет десятилетия.

Проблема массы бозона Хиггса связана с проблемой иерархии. Масса частицы составляет 125 ГэВ, а расчет его гравитационной массы — на 17 порядков больше. Гипотеза суперсимметрии объясняла этот парадокс наличием у каждой элементарной частицы дублера, но эта гипотеза опровергается экспериментом. Так что решение приходится искать в рамках Стандартной модели.

0

68

Российские учёные собрали установку, которая увеличивает мощность солнечных батарей в 7 раз

Важное открытие сделали научные сотрудники Политехнического университета в Томске. Они смогли собрать уникальный аппарат, собирающий информацию о движении Солнца и передающий данные панелям солнечных батарей, чтобы те улавливали максимум света. После предварительных тестов стало известно, что собранное устройство увеличивает возможности солнечных батарей в разы, а эксплуатация разработки в 3 разы дешевле мировых аналогов.

Руководитель научной работы, студент ТПУ Александр Петрусев, рассказывает, что специальный трекер в течение всего дня поворачивает солнечные батареи по направлению к Солнцу, из-за чего удаётся уловить больше световых лучей. Но это ещё не всё. Был создан и акриловый концентратор, который распределяет пойманный свет по всей площади панели, что помогает выудить в 7 раз больше энергии. Учёные успели запатентовать своё изобретение. Первые панели с системой эффективного сбора солнечных лучей установят на одной из школ в Томской области.

Научные сотрудники Политехнического университета с уверенностью утверждают, что их разработка будет максимально полезна и в крупной промышленности, и в домашнем хозяйстве. По их словам, сейчас направление по использованию солнечной энергии становится самым многообещающим и в ближайшем будущем заменит привычную людям систему растрат не возобновляемых ресурсов.

0

69

Вечно осциллирующие… Ученые осмысляют природу квантовых систем

Согласно классической физике, Вселенная стремится к равновесию, однако этот принцип неприменим к квантовым системам, которые «обречены» непрерывно принимать различные конфигурации, ни на мгновение не оставаясь в покое. В теоретическом исследовании, проведенном учеными из института СИССА, Италия, и Оксфордского университета, Соединенное Королевство, проиллюстрирована эта принципиальная разница и установлено, что для корректного описания одномерных квантовых систем следует определять эти системы лишь в дискретных точках пространства.

Квантовая система никогда не находится в состоянии покоя. Изолированная система (например, облако холодных атомов, удерживаемых в оптической решетке) будет бесконечно осциллировать между различными конфигурациями, «не успокаиваясь» ни на секунду. На практике такие типы систем не способны рассеивать энергию ни в одной из её форм. Это прямо противоположно тому, что утверждается в классической физике, в которой стремление достичь состояния равновесия является фундаментальной движущей силой естественных процессов, что нашло отражение в т.н. втором законе термодинамики, вводящем понятие энтропии.

Это глубокое различие двух научных подходов стало предметом нового исследования, проведенного группой ученых-теоретиков во главе с Джузеппе Муссардо, профессором университета СИССА. В этом теоретическом анализе исследователи продемонстрировали необычность одномерных квантовых систем, а также объяснили их нелокальную природу. Здесь же ученые показали, что для расчетов эволюции квантовых систем и их статистических характеристик, следует рассматривать такие системы не как объекты, определяемые в каждой точке пространства (а потому непрерывные), но как объекты, определенные лишь в отдельных, дискретных точках пространства.

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review A.

0

70

Физики впервые скрутили свет в ленту Мебиуса, лента вру.
Тоже популярно, но адекватно, но на английском.

0

71

Ученые в третий раз "поймали" гравитационные волны

МОСКВА, 1 июня. /ТАСС/. Физики из МГУ в составе международной научной коллаборации LIGO в третий раз в истории зарегистрировали гравитационные волны. Они предполагают, что слившиеся в пару и образовавшие волны черные дыры, появились далеко друг от друга. Об этом сообщает пресс-служба МГУ имени Ломоносова.

"Гравитационный сигнал был зарегистрирован на двух детекторах LIGO в США. Ученые сообщают, что ни один из экспериментов по детектированию гравитационных волн не опроверг общую теорию относительности Эйнштейна. Особенность слившейся пары черных дыр, зарегистрированной LIGO в третий раз, заключается в том, что по крайней мере у одной черной дыры из пары собственный момент вращения, спин, не совпадает по направлению с полным моментом орбитального движения пары. Это говорит в пользу гипотезы, что черные дыры, составляющие пару, образовались далеко друг от друга", - говорится в сообщении.

Гравитационные волны - это колебания "ткани" пространства-времени, которые разбегаются от массивных объектов, движущихся с ускорением. Из-за относительной слабости гравитационных сил волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.

Зарегистрированные детекторами лазерной-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) гравитационные волны, как и в первых двух случаях, порождены столкнувшимися черными дырами.
В результате образовалась новая черная дыра с массой около 49 Солнц.

Когда гравитационные волны были зарегистрированы в первый и второй раз, массы образовавшихся черных дыр составили 61 и 21 масс Солнца соответственно, а расположены они на расстоянии 1,3 и 1,4 млрд световых лет от Земли. В случае третьего события источник находился на расстоянии около 3 млрд световых лет.

"И в этом третьем событии регистрации гравитационных волн очень внимательно исследовался процесс собственного вращения черных дыр. Было показано, что вообще оси вращения у них не совпадают. Это позволяет говорить в пользу гипотезы образования этих черных дыр, предполагающей, что сначала они были как бы отдельно в звездном скоплении, каждая черная дыра образовалась сама по себе, а потом они подошли близко друг к другу, образовали двойную систему и, наконец, столкнулись и слились", - сказал профессор физического факультета МГУ, доктор физико-математических наук Валерий Митрофанов, слова которого приводятся в сообщении.
Первое обнаружение гравитационных волн, объявленное 11 февраля 2016 года, явилось важной вехой в развитии физики.
Оно подтвердило предсказание общей теории относительности Альберта Эйнштейна, сделанное в 1915 году, и ознаменовало начало новой области гравитационно-волновой астрономии. В июне 2016 года ученые зафиксировали гравитационные волны от еще одной пары столкнувшихся черных дыр. А результаты регистрации этого события в третий раз описаны в статье, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters.

Подробнее на ТАСС:
http://tass.ru/nauka/4303183

0


Вы здесь » Амальгама » Физика » Лента новостей - Физика