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.
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.
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.
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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.