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 Августа 2018, Илья Хель 4

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

Ученые добились сверхпроводимости при рекордно высокой температуре

14 Декабря 2018, Рамис Ганиев 14
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 Декабря 2018, Илья Хель 34

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

4 Декабря 2018, Илья Хель 8

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 Ноября 2018, Илья Хель 5

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

14 Ноября 2018, Николай Хижняк 15

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 Ноября 2018, Илья Хель 57

«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

8 Ноября 2018, Илья Хель 27

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

7 Ноября 2018, Рамис Ганиев 37
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

Датские физики усомнились в обнаружении гравитационных волн

1 Ноября 2018, Илья Хель 40

Первое прямое обнаружение гравитационных волн было открыто миру 11 февраля 2016 года и породило заголовки по всему миру. За это открытие в 2017 году физики получили Нобелевскую премию и официально запустили новую эпоху гравитационной астрономии. Но группа физиков из Института Нильса Бора в Копенгагене, Дания, ставят это обнаружение под сомнение, основываясь на собственном независимом анализе данных, который проводился в течение последних двух с половиной лет.

Читать далее

Простыми словами: что такое теория суперструн?

29 Октября 2018, Илья Хель 40

Сегодня научная картина мира складывается таким образом, что нашей Вселенной управляет два набора законов — общая теория относительности, которая объясняет прекрасную работу гравитации, и квантовая механика, которая описывает остальные три взаимодействия вселенной (сильное ядерное, слабое ядерное и электромагнетизм). Можно брать эти законы и применять к вещами на больших масштабах — планеты, галактики, а затем к мельчайшим масштабам — протонам и нейтронам. Но зачем природа сделала два отдельных набора законов для вселенной?

Читать далее

Создан самый маленький оптический гироскоп в мире

26 Октября 2018, Илья Хель 2

Гироскопы — это устройства которые помогают автомобилям, беспилотникам, переносной и стационарной электроники понимать свое положение в трехмерном пространстве. Без них не обходятся никакие технологии, на которые мы полагаемся в повседневной жизни. Первоначально гироскопы представляли собой набор вложенных колесиков, каждое из которых вращалось на отдельной оси. Но если вы вскроете мобильный телефон сегодня, вы найдете микроэлектромеханический сенсор (MEMS), современный эквивалент гироскопа, который измеряет изменения в силах, действующих на две идентичные массы, которые колеблются и движутся в противоположных направлениях.

Читать далее

Между струнными теоретиками разгорелся спор: что, если темная энергия не постоянна?

25 Октября 2018, Илья Хель 19

Гарвардский физик Кумран Вафа — один из сильнейших сторонников теории струн. Но этим летом другие теоретики струн набросились на его последнее предложение, которое может дискредитировать их идеи, основанные на десятилетнем предположении, что темная энергия постоянна (константа). Работа Вафы подразумевает, что значение темной энергии меняется. Непостоянная темная энергия — это следствие попытки Вафы и его сотрудников применить теорию струн к Вселенной, подобной нашей, где сам вакуум пространства имеет некоторую присущую ему энергию.

Читать далее

Оказывается, электрон почти идеально круглый. Что это значит для физики?

25 Октября 2018, Илья Хель 5

Электроны почти идеально круглые. Это показало исследование, опубликованное на днях в журнале Nature. Почему это важно? Потому что более сплюснутая форма могла бы намекнуть на присутствие невидимых субатомных частиц. И значит, этот результат усложняет поиск новой физики. Электрон приобретает свою форму в зависимости от того, как положительные и отрицательные заряды распределяются внутри частицы. Лучшая теория поведения частиц — Стандартная модель — стоит на том, что электрон должен обладать почти идеальной фигурой.

Читать далее

Как создать идеальный летательный аппарат? Совместить математические модели с физическими

21 Октября 2018, Илья Хель 13

При проектировании летательных аппаратов существует множество аспектов, в которых мы можем быть уверены, но также и много неопределенностей. Большинство из них являются случайными, а другие просто не очень хорошо понятны. Профессор Университета штата Иллинойс Гарри Хилтон взял несколько математических и физических теорий, чтобы рассмотреть проблемы в более общем смысле и решить физические технические проблемы.

Читать далее

Конденсат Бозе-Эйнштейна впервые произвели в космосе

19 Октября 2018, Илья Хель 4

Международная группа ученых успешно произвела конденсат Бозе-Эйнштейна в космосе. В своей работе, опубликованной в журнале Nature, группа описывает создание небольшого экспериментального устройства, которое вывезли на ракете в космос, и эксперименты, которые были проведены во время его свободного падения. Конденсат Бозе-Эйнштейна — это состояние материи, в которое переходят атомы газа с очень низкой плотностью, охлажденные почти до температуры абсолютного нуля.

Читать далее

В центре галактики NGC 2356 нашли огромное количество темной материи

11 Октября 2018, Илья Хель 8

Новое исследование, проведенное астрономами, указывает на то, что галактика NGC 2356 имеет значительное количество темной материи в своем центральном регионе. Работа, представленная в препринте 2 октября на arXiv.org, может бросить вызов модифицированной теории ньютоновой динамики. Расположенная в 114 миллионах световых лет от нас в комплексе суперкластера Гидры-Центавра галактика NGC 2356 — это яркая инфракрасная галактика (LIRG), одна из самых ярких галактик поблизости и самая яркая галактика в инфракрасном свете, расположенная в пределах красного смещения 0,01 от Земли.

Читать далее

«Квантовая атмосфера» может раскрыть секреты вещества

6 Октября 2018, Илья Хель 10

За последние несколько лет некоторые материалы стали полигонами для физиков. Эти материалы не то чтобы сделаны из чего-то особенного — обычные частицы, протоны, нейтроны и электроны. Но они больше, чем просто сумма их частей. Эти материалы имеют целый набор любопытных свойств и явлений, а иногда даже приводили физиков к новым состояниям материи — помимо твердого, газообразного и жидкого, которые мы знаем с детства.

Читать далее

Эксперименты с БАК могут сжать Землю до размеров футбольного поля, предупреждают астрономы

4 Октября 2018, Илья Хель 90

Мартин Рис, уважаемый английский космолог, сделал весьма смелое заявление на тему ускорителей частиц: существует небольшая, но реальная возможность катастрофы. Ускорители частиц, вроде того же Большого адронного коллайдера, выстреливают частицами с невероятно большой скоростью, сталкивают их вместе, и ученые смотрят на то, что от них осталось.

Читать далее

Что квантовая теория на самом деле говорит о реальности?

19 Сентября 2018, Илья Хель 64

Демонстрация, которая перевернула идеи великого Исаака Ньютона о природе света, была невероятно простой. Ее «можно повторить с большой легкостью, где бы ни сияло солнце», говорил английский физик Томас Янг в ноябре 1803 года членам Королевского общества в Лондоне, описывая эксперимент, который сейчас называется экспериментом с двойной щелью. И Янг не был восторженным юнцом. Он придумал элегантный и тщательно продуманный эксперимент, демонстрирующий волновую природу света, и тем самым опроверг теорию Ньютона о том, что свет состоит из корпускул, то есть частиц.

Читать далее

Соединение лантана и водорода побило рекорд сверхпроводимости

15 Сентября 2018, Илья Хель 18

Сверхпроводники набирают обороты, и рекордсмен может быть повергнут в любой момент. Появилось сразу два исследования на тему сверхпроводимости — передачи электричества без сопротивления — при температурах, которые выше, чем наблюдали прежде. Эффект проявился в соединениях лантана и водорода, сжатых при высочайшем давлении.

Читать далее

Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации

31 Августа 2018, Илья Хель 19

Сила гравитации может показаться сильной, если вам на ногу падает шар для боулинга, но на деле это самое слабое из фундаментальных взаимодействий. Сравните ее с электромагнетизмом: притяжения всей гравитации Земли не помешает вам прилепить магнитик на холодильник. Эта слабость невероятно усложняет измерение гравитации.

Читать далее

Физики ЦЕРН экспериментально подтвердили новый метод ускорения частиц

30 Августа 2018, Николай Хижняк 7

Новый метод протонного ускорения частиц был предложен российскими специалистами из Института ядерной физики имени Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ). Экспериментальная проверка метода проводилась учеными проекта AWAKE из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН). Частицы были впервые разогнаны с помощью волны, создаваемой сгустком протонов в плазме. На практике метод позволит сделать будущие установки более компактными, что в свою очередь уменьшит стоимость их создания и обслуживания. Результаты эксперимента были описаны в журнале Nature.

Читать далее

Понять импульс света: ученые нащупали решение 150-летней загадки

26 Августа 2018, Илья Хель 18

Идея о том, что свет обладает импульсом не нова, но точный характер того, как свет взаимодействует с веществом, оставался загадкой почти 150 лет. Новое исследование, недавно опубликованное в Nature Communications, возможно, раскрыло ключ к одной из самых темных тайн света.

Иоганн Кеплер, знаменитый немецкий астроном и математик, впервые предположил в 1619 году, что давление солнечного света может быть причиной того, что хвост кометы всегда направлен от Солнца, говорит соавтор исследования и профессор инженерии в UBC Okanagan Кеннет Чоу. Только в 1873 году Джеймс Клерк Максвелл предсказал, что это радиационнное давление связано с импульсом, который находится в самих электромагнитных полях самого света.

Читать далее

Ученые заподозрили фононы в обладании массой и… отрицательной гравитацией

18 Августа 2018, Илья Хель 32

Трое физиков из Колумбийского университета наделали шума со своей новой теорией о фононах — они предполагают, что эти частицы могут иметь отрицательную массу и, вследствие этого, отрицательную гравитацию. Ангело Эспосито, Рафаэль Кричевский и Альберто Николис написали статью в поддержку своей теории и выгрузили ее на сервер препринтов arXiv.

Читать далее

Что такое «ничего»? Рассказывает астрофизик Мартин Рис

17 Августа 2018, Илья Хель 42

Философы обсуждали природу «небытия», «ничего», «ничто», «пустоты» тысячи лет, но что может современная наука об этом рассказать? На этот вопрос ответит Мартин Рис, астроном Королевского общества и почетный профессор космологии и астрофизики Кембриджского университета. Он объясняет, что когда физики обсуждают «ничто», они имеют в виду пустое пространство (вакуум). Это может показаться вполне заурядным, но эксперименты показывают, что пустое пространство на самом деле не пустое — в нем скрывается загадочная энергия, которая может рассказать нам что-то о судьбе вселенной.

Читать далее

Египетская сила: Великая пирамида Гизы концентрирует электромагнитную энергию

3 Августа 2018, Илья Хель 33

Международная группа ученых применила методы теоретической физики для изучения электромагнитного ответа Великой пирамиды на радиоволны. Ученые предсказывали, что в условиях резонанса пирамида может концентрировать электромагнитную энергию в своих внутренних камерах и под основанием. Эти результаты ученые планируют использовать для разработки наночастиц, способных производить подобные эффекты в оптическом диапазоне. Они пригодятся, например, для создания датчиков и высокоэффективных солнечных элементов. Исследование было опубликовано в Journal of Applied Physics.

Читать далее

Рентгеновская техника показала ранее не виданное вещество возле черной дыры

28 Июля 2018, Илья Хель 13

Международное сотрудничество Японии и Швеции помогло прояснить, как гравитация влияет на форму материи возле черной дыры в двойной системе Лебедь Х-1. Результаты их работы, опубликованные в Nature Astronomy в этом месяце, помогут ученым дальше понять физику сильной гравитации и эволюцию черных дыр и галактик.

Рядом с центром созвездия Лебедя находится звезда, вращающаяся вокруг первой черной дыры, обнаруженной во Вселенной. Вместе они образуют двойную систему, известную как Cygnus X-1. Эта черная дыра также является одним из самых ярких источников рентгеновских лучей в небе. Однако геометрия материи, которая порождает этот свет, была неопределенной. Исследовательская группа раскрыла эту информацию, благодаря новой методике рентгеновской поляриметрии.

Читать далее

Новости из мира черных дыр: «шерстяные шары» лишили «огненных стен»

27 Июля 2018, Илья Хель 7

Некоторые физики считали, что по периметру черной дыры находится «стена огня», которая испепеляет все, что всасывается ее мощным гравитационным притяжением. Однако команда ученых из Университета штата Огайо рассчитала объяснение того, что произойдет с электроном, падающим в обычную черную дыру с массой нашего Солнца.

«Вероятность того, что электрон попадет в фотон в излучении и сгорит, пренебрежимо мала. Еще меньше она в случае гигантских черных дыр, которые встречаются в космосе», говорит Самир Матур, профессор физики. Исследование появилось в Journal of High Energy Physics.

Читать далее