Исследователи из Министерства энергетики США и Принстонского университета разработали новую теорию плазмы, которая может помочь ученым понять природу и обуздать мощь солнечных вспышек и термоядерных реакций.
Возможно, ограничения того, что мы можем наблюдать, просто искусственные; возможно, нет предела тому, что находится по ту сторону наблюдаемого. 13,8 миллиарда лет назад Вселенная началась с Большого Взрыва. С тех пор она расширяется и остывает, так было вчера, сегодня и будет завтра. С нашей точки зрения, мы можем наблюдать ее в 46 миллиардах световых лет во всех направлениях, благодаря скорости света и расширению пространства. Хотя это большое расстояние, оно конечно. Но ведь это лишь часть того, что предлагает нам Вселенная. Что находится за этой частью? Может ли Вселенная быть бесконечной?
С тех пор как NASA объявило о создании прототипа спорного двигателя EM Drive (радиочастотный двигатель с резонансной полостью), потоки критики не иссякают, а любые сообщенные результаты экспериментов вызывают жаркие споры. И поскольку большинство анонсов принимают форму «утечек» и слухов, неудивительно, что градус скепсиса не понижается.
Пять лет назад Нобелевскую премию по физике присудили трем астрономам за их открытие, совершенное в конце 90-х годов прошлого века. Они обнаружили, что Вселенная расширяется все быстрее и быстрее. Выводы ученых были основаны на анализе сверхновых типа Iа — впечатляющих термоядерных взрывах умирающих звезд — которые наблюдал космический телескоп Хаббл и наземные телескопы. Все это привело к широкому принятию идеи, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, темной энергией, которая приводит к ускорению расширения.
Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе — это крупнейший в мире ускоритель частиц. И его стоило строить хотя бы ради размаха экспериментов, которые теперь на нем проводятся. Впрочем, эксперименты достигли таких масштабов, что физики уже не могут строить их самостоятельно. В этом им помогают квалифицированные инженеры. Хотите узнать, как физики и инженеры работают над обновлением БАК и созданием преемника знаменитого ускорителя частиц?
Девятая планета — еще не открытая планета на краю Солнечной системы, предсказанная астрономами Константином Батыгиным и Майком Брауном из Калтеха в январе 2016 года — может быть ответственна за необычный наклон Солнца, как говорится в новом исследовании. Возможно, большая далекая планета раскачивает Солнечную систему, в результате чего Солнце оказывается слегка наклоненным. Выходит, планета сдвинула не только всю Солнечную систему, но и само Солнце.
Где же темная материя? Ученые, которые десятилетиями охотятся за этим эфемерным веществом, если его можно так назвать, начинают переживать, что ищут не там. В конце концов, как можно искать вещество, из которого состоит большая часть массы Вселенной, и не находить? После того, как последние результаты оставили ученых ни с чем, несмотря на применение самых чувствительных детекторов, частицы темной материи можно попытаться найти в небольшом теоретическом диапазоне масс и прочих характеристик. Сейчас ученые предлагают два метода, которые могли бы покрыть эту оставшуюся территорию.
В чем мнение общественности и ученых едино, так это в том, насколько обескураживает нас поиск темной материи. Поскольку мы не можем просто найти темную материю, используя наши современные методы, что делать дальше? Где взять данные, чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу? Когда мы говорим, что темной материи может не существовать, где-то в мире от грусти и ненависти к нам умирает один ученый. (На самом деле нет). Но тройка ученых из Массачусетского технологического института наверняка что-то подобное ощутила, иначе зачем бы ей принимать новую тактику в исследовании темной материи.
Британские ученые Дэвид Таулесс, Дункан Холдейн и Майкл Костерлиц получили в этом году Нобелевскую премию по физике «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз вещества». Упоминание «теоретических открытий» наводит на мысль, что их работа не нашла или не найдет практического применения и не повлияет на нашу жизнь. Но верно как раз обратное.
Одно из самых громких обещаний ядерной физики — это дешевая, чистая, обильная энергия. В то время как атомным электростанциям на основе деления приходится иметь дело с высокорадиоактивными материалами и конечными продуктами, а Солнце — источник ядерного синтеза — находится за 150 миллионов километров, на Земле процветает мечта создания домашнего реактора синтеза. Этот самый синтез, будь он «холодный» или LENR («низкоэнергетические ядерные реакции»), нам обещают с 1980-х годов. Якобы, он удовлетворит все наши потребности в энергии, как уже существующие, так и грядущие. Только вот никто еще не выводил работающее устройство холодного синтеза на рынок, не говоря уж о получении хоть какого-нибудь одобрения со стороны мирового сообщества. Что происходит?
Англичане Дэвид Таулесс, Дункан Холдейн и Майкл Костерлиц были удостоены Нобелевской премии по физике в этом году, во вторник, за работу, которая «раскрыла секреты экзотической материи», как заявил призовой комитет. Эта троица «открыла дверь» в неизвестный мир, в котором вещество принимает необычные состояния или фазы, сообщила Королевская академия наук Швеции. Престижная премия в этом году была присуждена за «теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи».
Когда варп-двигатель впервые был представлен людям — вместе с дебютом «Звездного пути» пятьдесят лет назад — наше понимание Вселенной принципиально отличалось от нынешнего. С одной стороны, варп-двигатель был просто сюжетным устройством, которое позволяло добираться до далеких звезд весьма быстро; казалось, он нарушает принцип относительности Эйнштейна и физически невозможен. С другой стороны, казалось, что гравитация стягивает далекие галактики между собой, и если двигаться достаточно близко к скорости света, можно достичь чего угодно. Тогда мы не знали о темной энергии.
Если убрать все из части Вселенной, что останется? Можно подумать, что «ничего», но это не так. Можно убрать все частицы и античастицы подальше, все возможные типы излучения, всю кривизну пространства и рябь гравитационных волн — и остаться в совершенно пустом пространстве, где не с чем иметь дело. Действительно ли перед вами будет «ничего»? Или что-то все-таки будет?
Сверхпроводники — это Святой Грааль физиков и материаловедов. Эти материалы позволяют электрическому току течь совершенно свободно, безо всякого сопротивления. Правда, такое возможно лишь при температурах в несколько градусов выше абсолютного нуля, что затрудняет их повсеместное использование. Тем не менее, если бы мы могли использовать силу сверхпроводимости при комнатной температуре, мы могли бы изменить процессы производства, хранения, распределения энергии, и фантастика стала бы реальностью.
Ученые физики высоких энергий (группа HEP) из Университета Витватерсранда (Витса) в Йоханнесбурге предсказали существование нового бозона, который может помочь нам в понимании темной материи Вселенной. Используя данные, полученные из серии экспериментов, которые привели к открытию бозона Хиггса в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в 2012 году, группа создала так называемую гипотезу Мадала, описывающую новый бозон Мадала.
Физика уже заждалась своей давно запланированной встречи с будущим — опять и снова, снова и опять кое-кто опаздывает. Самые последние, самые чувствительные поиски частиц, из которых, как мы думаем, могла бы состоять темная материя — невидимая субстанция, на которую приходится 85% массы в космосе — ни к чему не привели. Вимпы (WIMP, слабо взаимодействующие массивные частицы), эти крошечные субатомные частицы, прячутся лучше, чем думали физики, когда более 30 лет назад предсказывали их существование. Либо их не существует, что будет означать наше глубокое непонимание Вселенной. Многие ученые до сих пор питают надежду, что обновленные версии экспериментов по поиску вимпов их, наконец, найдут. Другие же усомнились в самом сердце тьмы и начинают подумывать о том, что пора выбросить на свалку истории наши представления о темной материи.
В центре нашей планеты породы весом в миллиарды тонн создают силу, которая в три миллиона раз превышает атмосферное давление на поверхности. Тем не менее на столешнице своей скромной лаборатории на севере Баварии физик Наталья Дубровинская может превысить даже это сумасшедшее давление в несколько раз, благодаря устройству, которое умещается у нее в руке.
В те времена, когда люди думали, что Земля плоская, было ересью предполагать, что долгое путешествие по прямой линии в конечном счете приведет вас обратно в исходную точку. Но это правда: пройдите, пролетите, проплывите 40 000 километров в одном направлении — и вы вернетесь туда, откуда начинали. И тогда вы задумаетесь: можно ли проделать такой же трюк в космосе? Если взять ракету, которая сможет лететь достаточно быстро и достаточно долго, не сталкиваясь с далекими звездами или галактиками, можно ли в конечном итоге вернуться в пункт отправки?
Одна из самых больших загадок в физике: почему Вселенная наполнена материей, а не антиматерией. Японский эксперимент теперь предложил возможное объяснение: субатомные частицы, которые называются нейтрино, могут вести себя по-разному в своих материальных и антиматериальных формах. Об этом несоответствии заговорили на Международной конференции по физике высоких энергий (ICHEP), которая прошла на прошлой неделе в Чикаго, Иллинойс, и оно может оказаться далеким от истины: чтобы заявить о нем во всеуслышание, нужно добыть еще данных. «Я бы мог поспорить, что у нейтрино действительно будет это несоответствие, но было бы преждевременно утверждать, что мы сможем это увидеть», говорит Андре де Гувеа, физик-теоретик из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
Последние данные, указывающие на возможное открытие ранее неизвестной субатомной частицы, могут говорить о существовании пятого фундаментального взаимодействия в природе, согласно работе, опубликованной в Physical Review Letters физиками-теоретиками из Калифорнийского университета в Ирвине. «Если это окажется правдой, то произойдет переворот, — говорит Джонатан Фенг, профессор физики и астрономии. — На протяжении десятилетий мы знали о четырех фундаментальных взаимодействиях: гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы. Если дальнейшие эксперименты подтвердят открытие, пятое взаимодействие полностью перевернет наше понимание Вселенной и, возможно, проложит путь к объединению взаимодействий и темной материи».