Два ученых из Университета Южной Калифорнии (USC) предложили связь между струнной теорией поля и квантовой механикой, которая может открыть дверь для использования струнной теории поля — или более широкого варианта ее, M-теории — как основы всей физики.
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.
Группа ученых из Университета Брауна предоставила новые доказательства экзотического сверхпроводящего состояния, впервые предсказанного полвека назад, которое может возникнуть, когда сверхпроводник подвергается воздействию сильного магнитного поля. Магнетизм разбивает электронные пары Купера, что в свою очередь обеспечивает сверхпроводимость. Последнее исследование показывает, что эти неспаренные электроны собираются в дискретные полосы вдоль сверхпроводящего материала. Эти полосы остаются сверхпроводящими.
У моряков есть кракены и прочие морские чудища. У физиков есть белые дыры: космические творения, которые находятся где-то между былью и небылью. Их никто не наблюдал в реальном мире: они существуют только в виде математических монстров. Однако новые исследования показывают, что если теория под названием петлевая квантовая гравитация окажется верной, белые дыры могут стать реальностью — возможно, мы уже наблюдаем их.
Астрономия, как известно, самая древняя наука. Древние цивилизации по всему миру смотрели на небо и звезды, но только в 17 веке астрономы начали задумываться о том, как оно там, наверху, работает. Эти открытия в конечном итоге привели к прекрасной и захватывающей картине вселенной, которая у нас есть сегодня. Перед вами несколько важнейших вех, которые были достигнуты на этом пути.
Все обсуждения квантовой физики так или иначе сводятся к квантовой теории поля. В ее основе лежит общая идея о том, что квантовые частицы представляют собой локализованные возбужденные состояния общего квантового поля — сложная, но математически полезная идея, которая до невозможности сложно взаимодействует с классическим представлением пространства-времени Эйнштейна. Гравитация, как гласит теория, является результатом кривизны невыразимой среды пространства-времени, и современная квантовая физика гласит, что искривленное пространство-время должно влиять на поведение гипотетического квантового поля.
Анализ данных, собранных с помощью телескопа в течение 12 лет, выдал намек на то, что может быть первым обнаружением темной материи, сообщает Nature. Астрономы нашли изменения в потоке рентгеновского излучения, за которым наблюдала обсерватория Европейского космического агентства. Изменения навели на мысль об аксионах — гипотетических частицах темной материи — которые взаимодействуют с магнитным полем Земли.
Если бы ваш смартфон смог стать частью гигантского телескопа для поиска источника космического излучения, вы бы согласились его использовать на благо науки? Исследователи из Калифорнийского университета надеются, что вы бы согласились, потому что они разработали специальное приложение для мобильных устройств, которое сможет объединить мощность одного миллиона камер смартфонов и помочь ответить на один из самых интересных вопросов о нашей Вселенной.
Модель черной дыры, которая улавливает звук вместо света, была поймана за излучением квантовых частиц, которые посчитали аналогом теоретического излучения Хокинга. Этот эффект был впервые продемонстрирован в лабораторных условиях, сообщает Phys.org, — и, возможно, от реальных черных дыр можно ожидать того же.
Не так давно ученые заговорили о новой космологической модели, известной как «хиггсогенез» (Higgsogenesis). Документ с описанием новой модели был опубликован в журнале Physical Review Lettres. Термин «хиггсогенез» относится к первому появлению частиц Хиггса в ранней Вселенной, так же как бариогенез относится к появлению барионов (протонов и нейтронов) в первые моменты после Большого Взрыва. И хотя бариогенез — достаточно хорошо изученный процесс, хиггсогенез остается сугубо гипотетическим.
Открытие новой частицы учеными из Университета Уорвика поможет нам более глубоко понять сильное взаимодействие, фундаментальную силу природы, найденную в протонах в ядре атома. Новый тип мезона, Ds3* (2860)ˉ, был обнаружен при анализе данных, собранных детектором LHCb на Большом адронном коллайдере.
Вы должны знать, что гиперновые (супер-сверхновые) — это результат взрыва звезды с максимальной массой, достигшей своего предела (порядка 150-200 солнечных масс). Но откуда мы знаем, что именно таков предел?
Нейтрино — одни из самых неуловимых и интересных субатомных частиц, которые ученые пытаются изучать. Лучшее понимание этих крохотных, слабо взаимодействующих частиц может открыть новые области науки и помочь нам понять природу Вселенной. Пара объектов, расположенных на расстоянии 800 километров друг от друга на среднем западе США, могут стать первым шагом в этом процессе. Спустя пять лет строительства эксперимент NOvA готов к изучению нейтрино, пока они пролетают эти 800 километров в мгновение ока.
Группа исследователей из Швейцарии пролила свет на точные механизмы, ответственные за впечатляющие способности наночастиц, которые позволяют обнаруживать отпечатки пальцев, оставленные на месте преступления. Работа была опубликована в журнале Nanotechnology, и ее основной мотив — оспаривание общепринятой теории о том, что наночастицы притягиваются к отпечаткам пальцев электростатически.
Долгое время черные дыры всецело владели воображением публики и были предметом массовой культуры, от сериалов до Голливуда. О них практически ничего не известно, кроме того, что это самые темные и плотные объекты во вселенной, покинуть которые не может даже свет. Одно из исследований, опубликованных на днях Phys.org, еще больше подливает масла в огонь: черных дыр не существует.
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.
Астрофизики полагают, что порядка 80% вещества в нашей Вселенной состоит из загадочной «темной материи», которую нельзя увидеть или почувствовать человеческими органами чувств или научными приборами.
Когда физикам нужны частицы для ускорителей, они приходят на наш сайт и оставляют объявления в комментариях, предлагая работу вакантным частицам. Иногда им нужны частицы с позитивным настроем, иногда более нейтральные. Затем физики приглашают частицу на свидание, и если все идет хорошо, предлагают поучаствовать в процессе ускорения. Так и был сделан бозон Хиггса.
«Мы хотим выяснить, может ли пространство-время быть квантовой системой, подобно материи, — говорит Крейг Хоган, директор Центра астрофизики частиц лаборатории Ферми и разработчик теории голографического шума. — Если мы что-нибудь увидим, то совершенно поменяем представление о пространстве, которое сложилось у нас за тысячелетия».
Любой, у кого есть ящик для принадлежностей всякого рода, знает, что отслеживать небольшие части, не связанные между собой, весьма трудно. Вот скрепки. Они же должны лежать здесь, вместе с клеем? Или они в большой коробке с канцтоварами, в которых лежат старые пульты от телевизоров и ножницы для собаки? Помнить, где находятся все причиндалы, невозможно.