Электроны

Электрон — стабильная отрицательно заряженная элементарная частица. Считается фундаментальной и является одной из основных структурных единиц вещества. Классифицируется как фермион (обладает спином равным ½) и как лептон. Единственный (наравне со своей античастицей — позитроном) из известных заряженных лептонов, являющийся стабильным. Движение электронов в металлах и полупроводниках позволяет легко переносить энергию и управлять ею. Это явление (электрический ток) является одной из основ современной цивилизации и используется практически повсеместно в промышленности, связи, информатике, электронике, в быту.

Если атомы по большей части пустые, почему вещи твердые на ощупь и на вид?

Химик Джон Дальтон предложил теорию, что вся материя и объекты состоят частиц — атомов, — и эта теория до сих пор принята научным сообществом, спустя двести лет. Каждый из этих атомов состоит из невероятно маленького ядра и еще меньших электронов, которые движутся на относительно большом расстоянии от центра. Если представить стол, который в миллиард раз больше, его атомы будут размером с арбузы. Но даже тогда ядро в центре будет все еще слишком маленьким, чтобы его можно было разглядеть, не говоря уж об электронах. Почему же тогда наши пальцы не проходят сквозь атомы? Почему свет не проникает через эти щели?

Читать далее

Поможет ли искусственный интеллект предотвратить воспламенение батарей?

Ученые потратили десятилетия в поиске безопасной альтернативы легковоспламеняющимся жидким электролитам, используемым в литий-ионных батареях. Исследователи из Стэнфордского университета нашли более двух десятков твердых электролитов, которые теоретически могут в один из дней заменить нестабильные жидкости в смартфонах, ноутбуках и других электронных девайсах. Результаты проведенного исследования были получены с использованием технологии, основанной на искусственном интеллекте и машинном обучении.

Читать далее

10 поразительных мифов об электричестве

Прошло много лет исследований с тех пор, как Бенджамин Франклин проводил свои эксперименты с воздушным змеем в 1752 году, но мы до сих пор воспитываем много мифов об этой удивительной форме энергии. Пришло время забыть все, что вы знали об электричестве, и узнать что-то совершенно новое.

Читать далее

Ученые выяснили, что свет может существовать в ранее неизвестной форме

Недавно проведенное исследование показало, что можно создать новую форму света, связав свет с одним электроном, в результате чего будут совмещены свойства обоих. По мнению ученых из Имперского колледжа в Лондоне, которые проводили исследование, связанный свет и электрон могут обладать свойствами, которые приведут к созданию схем, работающих с пакетами света — фотонами — вместо электронов.

Читать далее

Вы очень удивитесь, когда узнаете «срок годности» электрона

Основы физики предполагают, что электроны практически бессмертны. Но недавно был проведен замечательный эксперимент, которому удалось опровергнуть это фундаментальное предположение. Правда, узнав его результаты, вы наверняка обхохочетесь: пересмотренный минимальный «срок годности» электронов составил 60 000 йотталет (!) — это в пять квинтиллионов раз больше возраста нашей Вселенной.

Читать далее

Физики открыли новое электронное состояние вещества

Группа физиков из США и Израиля обнаружила новое состояние вещества, которое характеризуется необычным упорядочением электронов. «Открытие этого состояния было совершенно неожиданным и не основанным на каких-либо предварительных теоретических предсказаниях. Вся сфера электронных материалов опирается на поиск новых состояний, которые обеспечивают площадки для поиска новых макроскопических физических свойств», — говорит доктор Дэвид Се из Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния.

Читать далее

Учёные разработали транзистор, способный контролировать отдельные электроны

Исследователям из Германии, Японии и США удалось создать надёжный транзистор, состоящий всего из одной-единственной молекулы и нескольких дополнительных атомов. Полученный транзистор настолько точен в работе, что способен контролировать поток одиночных электронов. По сути, мы являемся свидетелями появления следующего поколения наноматериалов и миниатюрной электроники.

Читать далее

Можно ли разделить и поймать в ловушку волновую функцию электрона?

Новое исследование физиков из Университета Брауна заключило странность квантовой механики в ореховую скорлупу. Точнее, в гелиевый пузырь. Эксперименты под руководством Хамфри Мариса, профессора физики в Брауне, позволили предположить, что квантовое состояние электрона — волновую функцию электрона — можно разделить на кусочки, а эти кусочки, в свою очередь, поймать в ловушку из пузырьков жидкого гелия. Электроны представляют собой элементарные частицы, неделимые и неразбиваемые. Но то, что имеют в виду исследователи, кажется очень и очень странным.

Читать далее

Новая частица: материя и антиматерия в одном флаконе

С 1930-х годов ученые искали частицы, которые одновременно представляли бы собой материю и антиматерию. Недавно физики обнаружили веские доказательства существования такой частицы внутри сверхпроводящего материала. Это открытие может представлять собой первую так называемую майорановскую частицу и поможет исследователям кодировать информацию для квантовых компьютеров.

Читать далее

Как понять поведение электрона?

Хочу рассказать вам об одной из самых красивых идей. Это физический эксперимент, и он красив, потому что одним элегантным движением он расширяет наше сознание, заставляя нас понять, что объекты могут вести себя таким образом, который нам и представить сложно. Но что примечательно, его можно рассчитать. Он прекрасен, потому что ставит под сомнение основополагающие принципы логики, на которых мы построили наше понимание мира. Прекрасен, потому что обманчиво прост для понимания, но его последствия пугают. Будем надеяться, ваша картина мира будет разрушена. Дальше — текст от первого лица рассказчика с Wired.

Читать далее

#чтиво | Что такое спин?

После того, как мы выяснили, что такое абсолютный ноль и можно ли восстановить информацию о том, что ела черная дыра, на повестке дня появился еще один интересный вопрос. Вопрос сложный, поскольку лежит в области квантовой физики. Звучит он примерно так:

«Что, черт возьми, такое спин

Читать далее

Физики сделали настольную «пушку» на антиматерии

Международная команда физиков, работающих в Мичиганском университете, добилась успеха в создании настольной пушки на антиматерии, способной стрелять короткими очередями позитронов. В своей работе, которая была опубликована в Physical Review Letters, команда описывает, как они создавали пушку, на что она способна и какую пользу может принести.

Читать далее