Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

1 Июня 2015 в 10:30, Сергей Грэй 8 063 просмотра 32

Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

Исследователи из Массачусетского технологического института создали первый и пока единственный в мире микроскоп, который способен различать отдельные фермионы – частицы с полуцелыми значениями спина. Одним из представителей этих фундаментальных субатомных частиц является, например, кварк, входящий в состав протонов и нейтронов.

Учёным MIT действительно удалось совершить прорыв в производстве высокоточных микроскопов, ведь их детище позволяет достаточно подробно разглядывать скопление из тысяч фермионов. Микроскоп использует магнитную ловушку и систему лазеров для того, чтобы охладить и в итоге заморозить скопление субатомных частиц в одном положении. Процесс фотографирования частиц достаточно необычен. Если вкратце: атомы калия помещаются в магнитную ловушку, где их остужают лазером. Атом поглощает фотон из лазерного луча, при этом охлаждается и переходит на один энергетический уровень ниже, испуская свой собственный фотон. Этот самый фотон и улавливает линза микроскопа, постепенно составляя из полученных данных общую картину расположения частиц.

Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

В 2010 году физики Гарвардского университета создали микроскоп, способный различать отдельные бозоны. В 2010 году был создан второй такой микроскоп в Институте квантовой оптики имени Макса Планка. Но до сегодняшнего дня в мире не было прибора, который бы смог различить отдельные фермионы. Теперь эта ниша, наконец, больше не пустует.

Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

«Мы пытались сделать для науки то же самое, что сделали учёные до нас, разработав бозонный микроскоп. Наша задача оказалась куда сложнее, так как атомы, с которыми пришлось работать, не так-то просто остудить. Так что нам пришлось придумать совершенно новый способ остудить их, при этом наблюдая за ними со стороны», — рассказал прессе один из руководителей проекта профессор Мартин Цвирлейн.

Создание фермионного микроскопа позволит учёным заглянуть туда, куда не заглядывал ещё ни один человек до них. Кто знает, какие тайны откроются человечеству в ближайшем будущем. Но в одном можно быть уверенными наверняка: наука не стоит на месте, она меняется и постоянно изменяет мир вокруг нас.

Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

Учёные из MIT создали первый в мире фермионный микроскоп

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

32 комментария

  1. Tutta

    Сергей,
    это конечно хорошо, что Вы переводите статьи с зарубежных новостных колонок, но подобное вносит лишь больше путаницы:
    что за микроскоп, что конкретно с его помощью можно разглядеть, как работает, как его можно применить в науке, что с его помощью открыть, что в дальнейшем может повлечь за собой это открытие...?

    Честно говоря складывается впечатление, что ничего непонятно, просто поток воды-информации...

    • Сергей Грэй

      Спасибо за то, что читаете нас. В данном случае передо мной стояла задача не научить вас тому, как работает этот микроскоп во всех тонкостях, а максимально оперативно донести до вас новость о том, что учёные вообще создали эту удивительную машину. Может быть однажды кто-то из моих коллег засядет на пару вечеров за исследование данной тематики и расскажет вообще всё, что вы хотели бы знать о фермионах и так далее. :) Но у нас попросту не всегда есть на это время. Извините, если разочаровал вас. Вдруг вам будет интересно: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.193001 - вот ссылка на первоисточник. Там, правда, нужна платная подписка, чтобы получить полный доступ к опубликованным учёными материалам, насколько я понимаю. Может быть там вы найдёте ответы на интересующие вас вопросы.

      • tarkit

        Не знаю как TUTTA, но мне лично статья понравилась, нормально переведенный текст, есть что изучить самостоятельно чего и советую всем тем, кто оставляет коментарии типа: статья - вода, ни о чем.
        Единственное хотелось бы видеть больше оригинальных графиков и картинок в переведенных статьях.
        Все остальное, кто, как, зачем и почему? вперед бороздить просторы интернета. Если вам все будут разжёвывать, то так и будите ничего не понимать и не знать.

        • Tutta

          У нас с вами, наверное, разное понимание о сути статей и информации, или вы в школе изложение не писали, или не знаю... что там у вас.
          Давайте сократим статью до одного названия - и вперед бороздить просторы интернета, чего уж там...

        • Tutta

          Мое мнение, что нельзя просто бездумно и бездушно переводить статьи, т.к. статьи бывают разные: совсем сухие RSS-ленты, такие же переводные блоги, или вовсе статьи ученых для ученых...

          • tarkit

            Изложение писал, хоть и давно это было.
            Так в том то и речь, что статья должна быть информативна, но не обязательно досконально объясняющей. Это все таки развлекательный ресурс, а того уровня написания статей которого вы так жаждите как раз можно найти в статьях от Ученых для Ученых.
            Здесь же, нам привели хорошо переведенную статью с нормальными грамотными терминами, а что эти термины обозначают вы найдете сами.
            Иначе каждая статья превратилась бы в фарс "Это коллайдер" -коллайдер - это ускоритель частиц - ускоритель частиц работает для ускорения частиц и их столкновения, и так до бесконечности можно к любому термину прицепиться. Просто читайте и дочитывайте вот и все.

  2. Tutta

    Хотелось бы, чбобы как-то более подробно раскрывали материал, а не просто переводили под кальку, это не только к Вам относится...

    • tabasko

      Уважаемый! В коментах обсуждаются новости поступившие из тех или иных источников, доверять им или нет это ваш выбор, все пожелания и просьбы пишите в личку автору.
      P.S. по мне так пользуясь бесплатным контэнтом, для своего личного удовольствия, вы не в праве излагать здесь своё недовольство.
      Я рад что получаю хоть какую то (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

      • tabasko

        Свежую инфу в удобном сэрвисе а интересующие меня темы проштудирую в первоисточниках либо сравню с похожими новостными лентами. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

      • Сергей Грэй

        Ну любят люди выражать своё недовольство. :) Это в нас природой заложено на уровне самоутверждения. Мы так чувствуем себя более важными и значимыми :) Так что считаю такие обращения читателей нормой. Главное, чтобы без грубостей замечания делали.

        • Tutta

          Сергей, это не грубость и даже не критика - это скорее вопросы...
          Чтобы не быть голословным:
          "Создание фермионного микроскопа позволит учёным заглянуть туда, куда не заглядывал ещё ни один человек до них." (Куда??) Кто знает, какие тайны откроются человечеству в ближайшем будущем. (Ну хоть в общих чертах поясните??) Но в одном можно быть уверенными наверняка: наука не стоит на месте, она меняется и постоянно изменяет мир вокруг нас. (Без, не сочтите за грубость, Вас это знаем). И вся статья в этом ключе.
          P.S. Про сыр и то понятней :)

      • Tutta

        А давайте уважаемый без наездов. В комментариях люди высказывают свое мнение, не нравится - не читайте комментарии, пользуйтесь своим бесплатным контентом на здоровье..!

  3. loijeje

    За повехностью бозона мир вывернутый наизнанку, что б его понять его нужно видеть кварки вывернутыми наизнанку мозгами.

  4. vinstlow

    Выражу ка и я своё недовольство: микроскоп улавливает лишь вспышки света, которые возникают при переходе электрона на низший уровень? И где тут фермионы? Тут наверное и расположение ядра трудно определить - просто видно примерное расположение атома, молчу уже об фундаментальных частицах. И по моему подобным (регистрацией вспышек) уже занимались множество раз. Странно как то... (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • jackson

      Поддерживаю. Получается микроскоп улавливает лишь фотоны испускаемые атомом. Каким образом обнаружить фермионы или кварки просто при помощи лазера? Тем более известно, что атомы принимают лишь целые кванты энергии.

    • Tutta

      Немного добавлю: люди разные читают этот ресурс и далеко не все из них вообще могут оперировать понятиями фотон, кварк, переход на более низкий/высокий энергетический уровень, все-таки стоит отличать статьи научные от статей начно-популярных... Мне, например, даже с профильным тех. образованием не совсем ясно для чего этот микроскоп, что он может увидеть и как повлияет на нашу жизнь или дальнейшие научные изыскания. А что человек неподготовленный может понять...?

      • SeraphM

        Читая ваши комментарии выше, у меня сложилось ощущение, что вы не понимаете о чем здесь идет речь. Как оказалось, так оно и есть. Отвечу на ваш вопрос вопросом, можно ли что то разглядеть в абсолютно темной темной комнате, если впредь вы в ней никогда небыли? В данном случает только щупая предполагать, что это такое и для чего нужно. Такая фигня была со многими открытиями, люди делают открытие и сами не знаю для чего оно и как его модно применить. Люди сделали устройство, которое позволяет изучать фермион, что бы их лучше понять и изучить. Думаю теперь вам понятно для чего это устройство? Или я недостаточно разжевал? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • tabasko

      По моему это как на выдержке с фото фатоны в разбитом виде на задержке проявляются россыпью, а вот правда это или нет не берусь судить (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

      • vinstlow

        Ну да, но непонятно, при чем здесь фотон, который испускает электрон при изменении орбиты и фермионы? Даже не близко. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  5. VHS

    Ты прав ,автор, наука не стоит на месте... в MIT

  6. VHS

    А что такого в переводных статьях криминального?Хорошо что вообще есть

    • Mobius

      Ну давай я тебе помогу. Начнем с того, что источник не указан. Не сказано, что это перевод чужой статьи. Права на перевод автор оригинала тоже вряд-ли давал. Итого имеем сворованную статью, нарушающие авторские права и попытку присвоить чужой труд себе, при этом зарабатывая на этом деньги (реклама сайта и тп). Итого это уже УК РФ

      • Сергей Грэй

        В суд на нас будете подавать? :) почему все кругом такие невыносимые зануды? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Mobius

          Зануды? Не любить воровста это не занудство.

          • Сергей Грэй

            Выше в комментариях я привёл ссылку на первоисточник - материалы, которые опубликовали учёные. Какое же это воровство, если я помогаю им стать популярнее. В чём проблема? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. botancik

    работаю на монотонке.... читаю, если возникает интерес . то гугл (старенький без ии поиска) выдает все :-)
    очень рад что нашел портал - да еще и мобильный:-)
    микроскоп небось габаритный (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  8. tabasko

    А ведь чтобы понять что такое Фермион в масштабе, так это Россия в одном пикселе, а Путин и будет Фермионом, а ездит он на кварке и продаёт всем струны с петельками на которых и держится весь пиксель. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  9. vinstlow

    Просмотрел оригинальную статью (можно найти на arxiv.org) - так и не понял что такое fermionic atoms и fermi systems, и краткий поиск в гугле не дал результатов, но похоже суть в том, что ребята таки рассматривали атомы по электронным вспышкам с помощью рамановской спектроскопии (не забываем, фермионные атомы), и после делали статистический анализ результатов на предмет изменения картины, тем самым прослеживая "события". Также написали "These prospects have sparked significant experimental effort to realize site-resolved, high-fidelity imaging of ultracold fermions, but this goal has so far remained elusive." - Что переводится в грубой форме как "к сожалению посмотреть фермионы так и не получилось".

    • vinstlow

      Сергей Грей, :)

      • Сергей Грэй

        Ну вот на сайте, где опубликованы данные о работе микроскопа, вроде бы написано, что всё у них получилось :) И даже несколько разных снимков приведено. В цитате, которую вы привели выше, написано, что у них не получились только высококачественные снимки группы фермионов. А снимки среднего качества - вполне :) Выше вы видите один из таких снимков - фермионы достаточно размыты на изображении.

        • vinstlow

          Они оказывается на электроны и целились, электроны и есть те самые загадочные фермионы. :)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.