Физика

Без физики вы не смогли бы прочитать этот текст, да и пересечь Землю по суше и воде. Без нее не
было бы домов, пластмассы, удобств, коммунальных услуг и прочего, что требует точных расчетов и
знания поведения тел в пространстве. Свет, радио, сеть, электричество — все это достижения
физиков. К счастью, физика выходит далеко за пределы видимого мира: в макромир квантовой
механики и в космос, в чудеса вселенной.

Главные материалы

Призрачные антинейтрино смогут выявить тайные ядерные испытания

20.08.2018, Илья Хель4

Государства, которые хотят проводить тайные испытания ядерного оружия, однажды будут раскрыты при помощи антинейтрино. Ядерные взрывы излучают огромное количество легких субатомных частиц, которые могут путешествовать на большие расстояние через Землю. В общем, эти частиц — антиматериальные двойники нейтрино — невероятно трудно обнаружить. Но большой детектор антинейтрино, расположенный в нескольких сотня километров от мощного ядерного взрыва, сможет разглядеть горстку частиц, сообщили ученые в статье в Physical Review Applied.

Читать далее

Вода необычной формы может быть самой распространенной во Вселенной

14.05.2019, Илья Хель4

Недавно в Лаборатории лазерной энергетики в Брайтоне, штат Нью-Йорк, один из самых мощных лазеров в мире ударил в каплю воды, создав ударную волну, которая подняла давление в этой воде до миллионов атмосфер, а температуру — до тысяч градусов. Рентгеновские лучи, которые прошли через эту каплю в ту же долю секунды, явили человечеству первый проблеск воды в таких экстремальных условиях. Они показали, что вода внутри ударной волны не стала перегретой жидкостью или газом. Нет, вода замерзла.

Читать далее

Бозон Хиггса: портал в «темный мир»?

27.04.2019, Илья Хель32

Теперь, когда ученые нашли бозон Хиггса, Большой адронный коллайдер будет искать еще более неуловимую цель: темную материю. Нас окружают темная материя и темная энергия — невидимые субстанции, которые связывают галактики, но никак себя не выдают. В новой работе излагается инновационный метод поиска темной материи силами Большого адронного коллайдера за счет эксплуатации относительно медленной скорости потенциальной частицы.

Читать далее

Может ли все наше научное знание рассыпаться как карточный домик?

24.04.2019, Илья Хель45

Мы всегда в поисках чего-то большего. И даже наши лучшие догадки зачастую не позволяют нам понять, где мы его найдем. В 19 веке мы спорили о том, за счет чего горит Солнце — гравитации или сгорания, даже не подозревая, что в деле замешан термоядерный синтез. В 20 веке мы спорили о судьбе Вселенной, даже не предполагая, что она разгоняется в небытие. Но революции в науке реальны, и когда они происходят, нам приходится пересматривать множество всякого — порой даже все — что раньше считалось верным.

Читать далее

10 научных фактов, которые мы извлекли из первой фотографии черной дыры

21.04.2019, Илья Хель19

Идея черных дыр восходит к 1783 году, когда кембриджский ученый Джон Мичелл осознал, что достаточно массивный объект в достаточно маленьком пространстве может притягивать даже свет, не давая ему вырваться. Спустя более века Карл Шварцшильд нашел точное решение для общей теории относительности Эйнштейна, которое предсказало такой же результат: черную дыру. Как Мичелл, так и Шварцшильд предсказали явную связь между горизонтом событий, или радиусом области, из которой свет не может вырваться, и массой черной дыры.

Читать далее

Обновленный Большой адронный коллайдер поможет ученым обнаружить темную материю

После того, как в 2021 году ускоритель заряженных частиц Большой адронный коллайдер (БАК) вновь будет запущен после обновления и сможет снова сталкивать частицы друг с другом, ученые надеются, с помощью него наконец открыть неуловимую темную материю. Физики не одно десятилетие тщетно пытаются обнаружить частицы темной материи, на которые приходится основная масса нашей Вселенной. Однако теперь у исследователей появилась новая цель в этих поисках: относительно тяжелая и долгоживущая частица, которую можно получить в результате высокоэнергетических столкновений на БАК.

Читать далее

Три стыдных вопроса о фотографии черной дыры

11.04.2019, Илья Хель22

У астрономов (да и у всего человечества) праздник: представлен первый снимок черной дыры. Он был создан с использованием Event Horizon Telescope (EHT), виртуального телескопа, состоящего из нескольких радиотелескопов по всему миру. Изображение демонстрирует материал вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики на расстоянии 55 миллионов световых лет. И да, черная дыра — это концентрированная физика, сумасшедшие гравитационные явления на грани возможного и невозможного, экстремальные условия (подробнее о том, как устроены черные дыры, можно почитать здесь). Но есть несколько вопросов.

Читать далее

Первое фото черной дыры: история создания

11.04.2019, Илья Хель2

Сработало. Event Horizon Telescope (EHT) — «телескоп горизонта событий» — всегда казался маловероятным: создать виртуальный телескоп размером с Землю, чтобы сфотографировать тень черной дыры. Каждая часть этого предложения немножечко безумна. Но сработало. Спустя более десяти лет технической разработки и сбора средств, астрономы собрали EHT и показали первый снимок черной дыры: пузырек чистой гравитации, дыра в пространстве-времени, настолько странное предсказание общей теории относительности, что сам Альберт Эйнштейн долгое время не верил, что это вообще возможно.

Читать далее

Ученые открыли «легчайший кислород» — «ядерное зеркало» лития-11. Как это?

01.04.2019, Илья Хель10

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили и охарактеризовали новую форму кислорода — «легчайшую» из всех известных версий этого химического элемента с тремя нейтронами и восемью протонами. Кислород — один из самых распространенных элементов в Солнечной системе, однако кислород-11 можно получить только в лаборатории. Он распадается сразу после создания, испуская два протона, и его можно наблюдать только по продуктам его распада. Распад с двумя протонами является новейшим из открытых каналом ядерного распада.

Читать далее

На БАК обнаружили экзотические частицы из пяти кварков

28.03.2019, Илья Хель5

Все, что вы видите вокруг, состоит из элементарных частиц — кварков и лептонов, которые могут объединяться с формированием более крупных частиц, таких как протоны или атомы. Но этим не ограничивается: эти субатомные частицы могут также соединяться экзотическим образом, какого мы никогда не видели. Коллаборация ЦЕРН LHCb объявила об открытии новых частиц, которые получили название «пентакварков». Результаты их работы могут помочь нам открыть множество загадок теории кварков, важнейшей части Стандартной модели.

Читать далее

Сверхпроводящие нанопровода планируют использовать для поиска темной материи

21.03.2019, Илья Хель5

Один из величайших научных поисков нашего времени — это охота на темную материю. Физики полагают, что это вещество наполняет вселенную и думают, что могут увидеть доказательства этого в том, как вращаются галактики. Дело в том, что галактики вращаются так быстро, что их должно было разорвать на части, но по всей видимости (или невидимости) существует некая скрытая масса, которая обладает достаточной гравитационной силой, чтобы удерживать их вместе.

Читать далее

Помните, ученые повернули время вспять? Так вот, этого не было

16.03.2019, Илья Хель11

Если верить всему, что пишут в Интернете (в том числе и мы), квантовых физиков можно поздравить. Звучит круто: ученые (да еще и российские) повернули время вспять. Прям «Назад в будущее». Все началось со статьи в Scientific Reports с провокационным названием «Стрела времени и ее обращение на квантовом компьютере IBM». В ней авторы заявили, что провели эксперимент, который по их словам, открывает новые направления исследований «обращения времени и обратного хода времени».

Читать далее

Квантовый эксперимент показал, что объективной реальности не существует

13.03.2019, Илья Хель31

Еще в 1961 году физик и нобелевский лауреат Юджин Вигнер изложил мысленный эксперимент, который продемонстрировал один из наименее известных парадоксов квантовой механики. Эксперимент показывает, как странная природа вселенной позволяет двум наблюдателям — скажем, Вигнеру и другу Вигнера — испытывать различные реальности. С тех пор физики используют мысленный эксперимент «друга Вигнера» для исследования природы измерений и споров о том, существуют ли объективные факты.

Читать далее

Мультивселенная может быть частью более глубокой реальности — уникальной и вполне постижимой

12.03.2019, Илья Хель43

«Самая непостижимая вещь во вселенной — это то, что она понятна», однажды сказал Альберт Эйнштейн. В наши дни, однако, Вселенную трудно назвать понятной или даже уникальной. Фундаментальная физика переживает кризис, связанный с двумя популярными концепциями, которые часто называют «multiverse» и «uglyverse», что дословно расшифровывается как «множественная вселенная» и «уродливая вселенная».

Читать далее

Астрономы смогли объяснить загадочные радиопослания из космоса

11.03.2019, Илья Хель8

Где-то в начале этого года Брайан Метцгер понял, что предоставлен сам себе — никаких входящих писем, никаких уроков — и что может быть, только может быть, он нащупал ответ на одну из самых упорных загадок астрономии. Он озверел и попытался зацепиться за этот ответ, переживая, что небольшая ошибка может все испортить, или что кто-нибудь другой составит все части воедино первым. «Пытаешься угнаться, потому что другие люди, возможно, тоже это видят», говорит Метцгер, астрофизик Колумбийского университета.

Читать далее

Появились новые свидетельства того, что звук все-таки переносит массу

06.03.2019, Илья Хель35

Трио ученых Колумбийского университета обнаружили новые свидетельства того, что звуковые волны переносят массу. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, Анджело Эспозито, Рафаэль Кричевский и Альберто Николис описали использование эффективных методов теории поля для подтверждения результатов, полученных командой в прошлом году, когда они пытались измерить массу, переносимую звуковыми волнами.

Читать далее

Физика внеземной жизни: инопланетяне должны быть похожи на землян

22.02.2019, Илья Хель54

К концу этого столетия, говорит астрофизик Мартин Рис, мы должны получить ответ на вопрос, живем мы в мультивселенной или нет, а также насколько разнятся законы физики в составляющих ее вселенных. Ответ на этот вопрос, по мнению Риса, определит, «как мы должны интерпретировать «биодружественную» вселенную, в которой мы живем (и которую делим с инопланетянами, с которыми однажды сможем вступить в контакт)». Те же фундаментальные законы применимы ко всей области, которую мы можем исследовать с помощью телескопов.

Читать далее

Ответы на величайшие задачи науки: насколько далеко мы зашли?

21.02.2019, Илья Хель21

О природе самой Вселенной многое неизвестно. Именно любопытство, присущее людям, ведущее к поиску ответов на эти вопросы, и движет науку вперед. Мы уже накопили невероятное количество знаний, и успехи двух наших ведущих теорий — квантовой теории поля, описывающей Стандартную модель, и общей теории относительности, описывающей гравитацию — демонстрируют, насколько далеко мы продвинулись в понимании самой реальности.

Читать далее

Старейший нобелевский лауреат создал источник дешевого электричества

28.01.2019, Рамис Ганиев47
Физик Артур Эшкин

В 2018 году лауреатом Нобелевской премии по физике стал 96-летний Артур Эшкин. Он был награжден за изобретение оптического пинцета, позволяющего удерживать микроскопические предметы размером с ДНК с помощью лазерного света. Как оказалось, это не единственная его идея, достойная престижной награды — в своем подвале он разработал устройство, которое способно многократно снизить стоимость электрической энергии и остановить загрязнение природы.

Читать далее

Лучшим местом для поиска темной материи могут быть недра Земли

20.01.2019, Илья Хель17

Почти в двух десятках подземных лабораторий, разбросанных по всему миру, уставленных чанами с жидкостью или блоками из металла и полупроводников, ученые ищут следы темной материи. Их эксперименты становятся все сложнее и сложнее, а поиск проходит все точнее, но пока никто не нашел прямых доказательств существования таинственной субстанции, из которой состоит 84% всей материи во Вселенной. Согласно новому исследованию, мы должны зреть в корень, то есть еще глубже.

Читать далее

За все время ученые расшифровали менее 1% данных Большого Адронного Коллайдера

Большой Адронный Коллайдер — это одно из самых удивительных изобретений человечества, ответственное за открытие многочисленных субатомных частиц, включая неуловимый бозон Хиггса. И в последнее время новые данные намекают на новые открытия за пределами Стандартной модели. И это очень удивительно, ведь, как утверждают ученые, мы можем расшифровать менее 1% данных от ускорителя. Поэтому открытия БАК можно назвать «большим везением». Или же все-таки нет?

Читать далее

Предложена новая модель расширения Вселенной, объясняющая темную энергию

Исследователи из Уппсальского университета в Швеции предложили новую модель Вселенной, способную, по их мнению, решить загадку темной энергии, которая, как считают многие физики-теоретики, ответственна за расширение пространства. Новая статья ученых, опубликованная в журнале Physical Review Letters, описывает новый структурный концепт и роль темной энергии для нашей Вселенной, которая, как считают исследователи, движется на краю расширяющегося пузыря. Пресс-релиз исследования опубликован на сайте EurekAlert!

Читать далее

Ученые добились сверхпроводимости при рекордно высокой температуре

14.12.2018, Рамис Ганиев14
Эффект Мейснера

Еще со школьных уроков физики нам известно, что электрический ток, проходящий по проводнику, сталкивается с сопротивлением. Из-за этого много энергии затрачивается впустую, но в 1911 году ученые заметили странную особенность некоторых материалов, возникающую при низких температурах. Они становятся сверхпроводниками, то есть проводят ток свободно, без какого-либо сопротивления. Из-за работоспособности только на холоде, их невозможно использовать в смартфонах, но кажется скоро они смогут работать даже при комнатной температуре.

Читать далее

Мельчайшие частицы. Насколько они фундаментальны?

13.12.2018, Илья Хель34

Из чего состоит Вселенная на самом базовом, фундаментальном уровне? Существует ли мельчайший из возможных кирпичик или набор кирпичиков, из которых можно построить буквально все в нашей Вселенной и которые нельзя разделить на что-то еще меньшее? На этот вопрос у науки есть много интересных ответов, впрочем, которые нельзя назвать финальными и окончательными. Потому что в физике всегда есть место для неопределенности, особенно когда речь заходит о том, что мы найдем в будущем.

Читать далее

Большой адронный коллайдер закрывается на два года

04.12.2018, Илья Хель9

Самый мощный в мире ускоритель частиц приумолк. 3 декабря 2018 года частицы осуществили свой последний пробег, завершили последний виток по Большому адронному коллайдеру, после чего ученые отключили машину на два года для запланированных улучшений и обновлений. Расположенный в лаборатории физики частиц ЦЕРН в Женеве, этот ускоритель столкнул между собой примерно 16 миллионов миллиардов протонов с 2015 года, добравшись до своей текущей энергии в 13 триллионов электрон-вольт.

Читать далее

Ядерные «узелки» помогут раскрыть загадку атомов

22.11.2018, Илья Хель5

Узелковые структуры, называемые скирмионами, могут помочь ученым распутать внутреннюю работу атомных ядер. Скирмион — это крошечное возмущение в веществе, закрученный паттерн, похожий на узелок, который трудно распутать. В 1960-х годах физик-ядерщик Тони Скирм предположил, что такие структуры могут представлять протоны и нейтроны в ядре в теоретических расчетах. Но несмотря на всю прелесть идеи, она заглохла. В частности, скирмионные расчеты выдавали деформированные ядра.

Читать далее

Китайский токамак разогрел плазму до 100 миллионов градусов Цельсия

С помощью экспериментального продвинутого сверхпроводящего токамака (EAST), который называют китайским «искусственным солнцем», физики смогли разогреть плазму до 100 миллионов градусов Цельсия (что в 6 раз выше температуры ядра нашей звезды) и достигнуть мощности нагрева в 10 МВт. В рамках этого эксперимента ученые получили показатели, приближающиеся к физическим условиям необходимым для работы реактора термоядерного синтеза в стабильном режиме.

Читать далее

Величайшая загадка Вселенной: из чего состоит пространство-время?

10.11.2018, Илья Хель57

«Из чего сделано пространство-время?», задается вопросом физик Арон Уолл из Стэнфордского института теоретической физики. В течение последних нет физики по-разному пытаются осмыслить загадку пространства-времени, рассматривая его не просто как пустой фон, на котором разворачивается история Вселенной, а скорее как поток квантовой информации, перетекающей из одной точки в другую. Уолл и его коллеги все больше убеждаются, что такое представление пространства-времени может быть ключом к разработке теории, которая сможет объяснить гравитацию с использованием принципов квантовой механики. Об этом физики мечтают еще со времен Альберта Эйнштейна.

Читать далее

Антигравитация — возможна? Наука обещает выяснить это очень скоро

08.11.2018, Илья Хель27

Одним из самых удивительных фактов в науке является то, насколько универсальны законы природы. Каждая частица подчиняется одним и тем же правилам, испытывает одни и те же силы, существует в одних и тех же фундаментальных константах, независимо от того, где и когда находится. С точки зрения гравитации каждая отдельная частичка Вселенной испытывает одно и то же гравитационное ускорение или же одну и ту же кривизну пространства-времени, независимо от того, какими свойствами обладает.

Читать далее

Ученые изменят вес килограмма, чтобы избежать катастроф

07.11.2018, Рамис Ганиев37
Эталон килограмма Le Grand K

В сегодняшнем мире, когда ученые ежедневно разрабатывают новые технологии в сферах медицины, космонавтики и военного дела, даже малейшее отклонение от стандартов международной системы единиц СИ может стать причиной катастрофы. Чтобы у всех стран сохранялось единое представление о весе килограмма, длины метра и свойствах других величин, во Франции хранятся их эталоны, по копиям которых сверяются все страны. Если эталонами метра и секунды являются фундаментальные законы физики, то для килограмма это — кусок металла. Во избежание проблем, ученые намерены отказаться от эталона XIX века.

Читать далее

В CERN начинаются новые гравитационные эксперименты с антиматерией

Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) продолжает эксперименты с использованием ускорителей частиц. На этот раз ученые хотят провести очередные исследования антиматерии. В данном случае речь идет о влиянии гравитации. Ведь если предположить, что вещество и антивещество имеют одну и ту же массу и почти одинаковые физические свойства, то и гравитация должна действовать на них одинаково. Несмотря на столь очевидные выводы, на практике они не проверялись ни разу. И именно это хотят сделать физики из CERN, проведя сразу 2 эксперимента, которые могут подтвердить (или не подтвердить) некоторые существующие теории.

Читать далее