Элементарные частицы

Часы как технология были известны с давних пор. Солнечный, водные, природные — в наш 21 век они пришли в самых разных ипостасях. В сфере высоких технологий часы не только выполняют свою прямую функцию — отсчитывать время — но также оснащаются дополнительными свистелками. Часы встраивают в любое из известных средств хай-тека, носят на руках, улучшают с точностью до эталонной секунды — на основе высокоэнергетического перехода в атоме цезия. Часы всегда и везде напоминали человеку о том, что Земля вертится, и очень немногие могут привыкнуть к жизни без естественного отсчета времени с помощью этого нехитрого устройства.

Обнаружены новые элементарные частицы. Почему это важно?

Любовь Соковикова

∙

24.06.2022

Обнаружены новые элементарные частицы. Почему это важно? Фото.

Мы — часть Вселенной. И это не просто слова. Каждое живое существо на нашей планете состоит из крошечных, невидимых глазу элементарных частиц. То же касается всей видимой материи, которую астрономы наблюдают с помощью телескопов. К счастью, для изучения атомов не нужно отправляться в космическое путешествие – физики прекрасно справляются с этой задачей на Земле. Например, с помощью Большого адронного коллайдера (БАК) ускоряя частицы и дробя материю на атомы. Так, за последние годы мир узнал о существовании самых разных частиц – бозона Хиггса, тетракварков и энионов. Все эти частицы создают реальный мир и могут многое рассказать об устройстве Вселенной, например, о таинственной темной материи, увидеть которую никому не удалось. Недавно исследователи сообщили об открытии «кузена» бозона Хиггса, а также об аномалиях, предположительно вызванных стерильными нейтрино.

Могут ли странные квантовые объекты объяснить наше существование?

Любовь Соковикова

∙

20.12.2021

Могут ли странные квантовые объекты объяснить наше существование? Фото.

Каждый из нас хочет знать кто мы, откуда и куда движемся. Ответы на эти вопросы предлагают самые разные люди, от философов до священников и физиков-теоретиков, но именно последние обладают наибольшими знаниями о Вселенной. До начала ХХ века, однако, никто и предположить не мог, что элементарных частиц окажется так много, что из них можно составить целый «зоопарк». Лишь в 1925 году на смену старой квантовой теории пришла квантовая механика, которая основывается на волновых уравнениях и принципе неопределенности, а ее положения значительно отличаются от положений механики классической. Всего за несколько десятилетий было обнаружено множество элементарных частиц, а их взаимодействие друг с другом легло в основу Стандартной модели. Запуск Большого адронного коллайдера (БАК) и последующее обнаружение «частицы Бога» – по-научному Бозон Хиггса – стало лишь началом в понимании нашего сложного мира. Каждый год ученые открывают новые частицы, параллельно пытаясь ответить на вопрос о том, почему мы существуем.

Создан новый тип металла, в котором электроны ведут себя как жидкость.

Любовь Соковикова

∙

12.09.2021

Создан новый тип металла, в котором электроны ведут себя как жидкость. Фото.

Наш мир устроен сложнее, чем может показаться на первый взгляд. И хотя все мы любим простые ответы на сложные вопросы, они редко оказываются верными. Так, в начале XIX века английский химик Джон Дальтон, разработал новую теорию атома, которая хоть и не объясняла все наблюдаемые явления, но предваряла новые возможности в понимании того, как объединяются атомы и образуются химические вещества. Интересно, что до Дальтона в научных кругах преобладала идея о маленьких неделимых частицах, предложенная еще Демокритом и Левкипом, однако атом долгое время не представлял интереса для науки. И хотя Дальтон не сомневался, что атомы неделимы, наблюдалось нечто, казавшееся легче них самих. В те годы физики выдвинули предположение, согласно которому электрический заряд состоял из некоторых электрических атомов и аналогов, а в 1894 году ирландский физик Джордж Стони предложил называть «атом электричества» электроном. С тех пор утекло много воды, причем даже больше, чем можно было бы ожидать. Недавно исследователи из Бостонского университета создали новый образец металла, в котором движение электронов протекает так же, как вода течет по трубе. Новое открытие потенциально может привести к созданию нового типа электронного устройства.

Действительно ли мир стоит на пороге открытия «новой физики»?

Любовь Соковикова

∙

17.04.2021

Действительно ли мир стоит на пороге открытия «новой физики»? Фото.

Пятнадцать лет назад физики из Брукхейвенской национальной лаборатории обнаружили нечто удивительное. Мюоны – тип субатомных частиц – двигались неожиданными образом, что не соответствовало теоретическим предсказаниям. С тех пор физики пытались понять почему. Недавно группа исследователей из Fermilab занялась экспериментальной стороной вопроса и 7 апреля 2021 года опубликовала результаты, подтверждающие первоначальное измерение. Ряд исследователей, однако, придерживается другого подхода, полагая, что никакой «новой физики» на горизонте нет. Так, команда ученых в рамках сотрудничества Budapest-Marseille-Wuppertal Collaboration попробовала выяснить, не было ли старое теоретическое предсказание неверным. Для расчета взаимодействия мюонов с магнитными полями был использован новый метод. Если расчеты исследователей верны, то никакого расхождения между теорией и экспериментом нет, как и не открытой силы природы.

Колебание крошечной частицы нарушает известные законы физики.

Любовь Соковикова

∙

09.04.2021, обновлено 11.04.2021

Колебание крошечной частицы нарушает известные законы физики. Фото.

Вот и наступил долгожданный момент – на этой неделе ученые объявили о существовании неизвестных для науки элементарных частиц и взаимодействий между ними, которые жизненно необходимы для природы и эволюции космоса. Наши постоянные читатели наверняка знают, что в последнее время число свидетельств того, что крошечная субатомная частица, похоже, не подчиняется известным законам физики, растет. Новое открытие, по мнению ученых, открывает дверь в неизвестность в нашем понимании Вселенной. Как пишет в своем Twitter американский физик-теоретик Митио Каку, полученные результаты свидетельствуют о том, что мюон (его обнаружили в космических лучах) и электрон – которые должны быть идентичны – по-видимому, обладают разными свойствами. Это может являться свидетельством существования некой «высшей теории физики, включающей новые частицы, и одновременно быть подтверждением теории струн». Но не все ученые с ним согласны, так как чтобы подтвердить полученные в Fermilab результаты, потребуются годы исследований.

Ученые из ЦЕРН стоят на пороге открытия «новой физики».

Любовь Соковикова

∙

28.03.2021

Ученые из ЦЕРН стоят на пороге открытия «новой физики». Фото.

В 2008 году в Европе состоялся запуск гигантского ускорителя заряженных частиц Большого адронного коллайдера (БАК). Тогда казалось, что мир словно сошел с ума. Но не от радости за достижения современной науки, а от ужаса перед неизведанным – слухи о том, что запуск БАК приведет к созданию черной дыры и неизбежному концу света распространялись с молниеносной скоростью. И сколько бы физики не объясняли, что коллайдер разгоняет элементарные частицы до околосветовых скоростей и сталкивает их друг с другом и этот процесс не может привести к апокалипсису, истинно верующие до сих пор глаголят, что коллайдер – есть начало конца. Это может показаться удивительным, но в чем-то они, вероятно, оказались правы. Новая работа ученых из Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) предрекает конец нашим представлениям о физике: полученные результаты указывают на новую силу природы за пределами Стандартной модели, которую ученые не понимают.

Что такое бозон Хиггса и почему ученые хотели его открыть.

Артем Сутягин

∙

26.08.2020

Что такое бозон Хиггса и почему ученые хотели его открыть. Фото.

Многие что-то где-то слышали про бозон Хиггса, а некоторые даже пробовали разобраться в вопросе того, что это такое. В итоге, объяснение данного процесса такое сложное, что понять все это не так легко. Мы просто знаем, что это важно, и все. Хотя иногда даже складывается ощущение, что ученые от нас что-то скрывают, и на самом деле аппаратура на миллиарды долларов, включая Большой адронный коллайдер, просто не нужна. Конечно, это не так, и физики сделали большое открытие (и продолжают делать новые), вот только надо понимать, даст ли это что-то нам с вами. Я имею в виду простых людей, которым интересно прочитать и удивиться, сколько денег потратили на новую лабораторию, но куда интереснее получить от этого какие-то преимущества. Давайте попробуем понять, светит ли нам мир во всем мире и будет в наших домах теплей от обнаружения бозона Хиггса. Да и вообще, что это такое.

100 секунд до конца света: ученые перевели стрелки Часов Судного Дня.

Любовь Соковикова

∙

24.01.2020, обновлено 02.04.2020

100 секунд до конца света: ученые перевели стрелки Часов Судного Дня. Фото.

В 1947 году создатели первой атомной бомбы основали журнал Чикагского университета “Бюллетень ученых атомщиков”. Время от времени на обложке журнала появляются метафорические Часы Судного Дня, полночь на которых означает наступление ядерного катаклизма. Решение о переводе стрелки часов принимает совет директоров журнала, среди которых 18 нобелевских лауреатов. За 73 года ученые переводили стрелки часов 24 раза, включая начальную установку на семь минут, тем самым предупреждая человечество о возможной катастрофе. 23 января 2020 года Часы Судного Дня остановились на отметке 23:58:20. Так близко к полуночи стрелка не приближалась никогда.

Самые необычные в мире наручные часы.

Владимир Кузнецов

∙

09.08.2019

Самые необычные в мире наручные часы. Фото.

В мире существует много, что называется, статусных вещей и аксессуаров. Как правило, при изготовлении такой продукции используют дорогие металлы, инкрустацию бриллиантами или редкими драгоценными камнями, внешний вид устройства разрабатывают именитые дизайнеры и так далее. Но встречаются среди таких вещей и очень интересные экземпляры, о которых, как минимум, было бы интересно узнать. Как вам, например, наручные часы, изготовленные из обломков «Титаника»? Именно такие часы (а также массу других не менее интересных) выпускает швейцарская компания Romain Jerome.

Представлены самые точные на сегодня оптические часы.

Владимир Кузнецов

∙

05.09.2018

Представлены самые точные на сегодня оптические часы. Фото.

У людей есть какая-то непреодолимая тяга к точному определению времени. Дорогие часы известных марок славятся сверхточными механизмами, которые дают минимальную погрешность. Но в науке все-же точность имеет значение и, как правило, для максимально точных замеров используются атомные часы. Но есть и более экзотические вариации последних. Например, часы оптические.