Эксперимент

Международный коллектив ученых-физиков осуществил квантовую телепортацию в пространстве на расстояние 143 км. Эксперимент завершился успехом и показал возможность телепортации квантовой информации на существенные расстояния. В частности, в опыте информация была передана между Тенерифе и Канарскими островами. Удачный эксперимент по телепортации является достаточно важным шагом на пути создания высокоскоростной спутниковой квантовой связи.

С помощь лазерной системы, расположенной на территории научного парка National Ignition Facility, что в США, ученые смогли установить новый рекорд мощности импульса лазера. Работа лазерной системы обеспечивается благодаря 192 отдельным лазерным пучкам. Как видно, установка является весьма сложной и, следовательно, довольно дорогой. Однако это система является необычайно важной для дальнейшей научной работы – с помощью установки физики планируют запустить инерциальный термоядерный синтез.

Британские ученые провели довольно интересный эксперимент, касающийся правдоподобности некоторых деталей из области голливудского кинематографа. Так, физики, основываясь на различных данных, подвергли анализу полет Бэтмена из известного блокбастера «Бэтмен: Начало», вышедшего в 2005 году. Некоторые сцены из картины демонстрируют, как главный герой парит в воздухе над огромным мегаполисом.

Явление образования конденсата Бозе-Энштейна чаще всего связано с квантовой когерентностью волн де Бройля на макроскопическом уровне. Не секрет, что любая частица способна проявлять волновые свойства, которые характеризуются способностью к интерференции. Для того чтобы в результате интерференции не получился равномерный шум, для волн необходимо создать условия когерентности, или упорядоченности (согласованности) как в пространстве, так и во времени. Такие упорядоченные волны и носят название волн Бройля.

В момент снижения температуры величина длины волны Бройля имеет свойство увеличиваться. Как только длина волны достигнет или превысит величину расстояния между частицами, появляется возможность получить стабильную картину интерференции, поскольку возможные максимальные значения длины волны соответствуют положению частиц и поэтому перекрываются. В этом случае когерентные волны нескольких частиц могут занимать одну область, в результате чего образовывается так называемая квантовая общность, или конденсат Бозе-Энштейна.

В начале июля 2012 г. состоялся очередной открытый семинар организации CERN, курирующей работу БАК, где были представлены результаты последних проведенных экспериментов по программам Atlas и CMS. В ходе исследований была обнаружена совершенно новая частица, имеющая массу приблизительно 125 ГЭВ. Изначально предполагалось, что найденная частица – это бозон Хиггса. Однако окончательно подтвердить или опровергнуть этот факт предстоит после серии планируемых исследований, в ходе которых в отношении неизвестной частицы будет произведен ряд вычислений. Но уже сегодня выдвинуто несколько предположений относительно новой частицы и ее природы.

Считается, что ядро, состоящее из одних нейтронов, физически не может существовать. Однако при определенных условиях ученым уже удавалось получить так называемое спаривание нейтронов, полученных как продукты распада нестабильных ядер. До сих пор подобное явление наблюдалось лишь косвенно, поэтому сам факт его существования вызывал определенные сомнения.

Квантовая механика и общая теория относительности должны сходиться в области величин, приближающихся к планковским при условии предельно высоких энергий и небольших расстояниях. Однако возможности современной науки пока еще очень далеки от столь малых расстояний и таких высоких энергий. Ввиду этого ученые из Венского университета и Имперского колледжа Лондона предложили альтернативный вариант квантового эксперимента. В новом учении было задействовано зеркало с планковской массой, с помощью которого можно проверить некоторые из положений современной теории квантовой гравитации.

Французскими учеными из Лаборатории прикладной оптики было проведено несколько интересных экспериментов, в ходе которых было продемонстрировано, что вполне возможно не только создавать разряд молнии при помощи фемтосекундного лазера, но и управлять этим разрядом, а также отклонять его от заданной точки в любом направлении.

Существует пословица, гласящая, что молния не бьет в одно и то же место дважды, однако ученые смогли добиться обратного эффекта, причем делать это можно многократно. Воспользовавшись фемтосекундным лазером, физики смогли перенаправить разряд молнии в заданную точку пространства. К сожалению, проделать такой эксперимент пока удалось лишь в условиях лаборатории.

Группе физиков из Китая удалось обнаружить наличие у селенидов железа странных свойств: при увеличении давления вещество однократно теряло свои свойства сверхпроводимости, после чего вновь приобретало их. Причем повторное появление свойств сверхпроводимости у материала отмечалось при высокой температуре. Таким образом, ученым впервые удалось инициировать свойства сверхпроводимости, то есть способность электрического тока перемещаться сквозь вещество без сопротивления.

Как известно, различные виды солей имеют свойство кристаллизоваться на стенках подвалов и иных старых сооружений. Тем самым образовывается не непрерывное покрытие, а дискретные области солевых кристаллов. Такие кристаллы способствуют разрушению механизмов, а также некоторых предметов искусства.

До сегодняшнего дня природа формирования кристаллов соли на стенах помещений не была изучена досконально.

Научный журнал Nature сообщил о том, что международная группа ученых продемонстрировала уникальную экспериментальную систему, в которой удалось привести в движение 30-микронный «пончик» из стекла, применяя для этого основные квантово-механические законы.

До сегодняшнего дня феноменальные явления квантовой механики наблюдались лишь в микромире, когда речь шла о перемещении микроскопических объектов – например, отдельных атомов.

Как правило, различные изотопы одного элемента ведут себя одинаково. Исключением являются некоторые случаи, связанные с особенностями внешних факторов, например, в областях с неравномерно распределенной температурой. Так, тяжелые изотопы в твердеющей магме диффундируют не так, как легкие. Подобное поведение изотопов было открыто еще в 90-х годах XX века, однако это явление до сих пор еще не было объяснено с точки зрения физики. Однако физики из США сумели объяснить необычное поведение изотопов в расплавленной магме, создав компьютерную модель. Оказалось, что объяснить природу изотопов в магме можно с помощью законов классической физики.

Ученые из исследовательского центра DESY (Германия) провели эксперимент, в ходе которого было продемонстрировано прозрачное железо. Такой эффект достигается благодаря воздействию на атомы железа электромагнитных волн. Параллельно также было доказано, что вполне возможно осуществлять управление светом, в результате чего была создана экспериментальная деталь для компьютера нового поколения.

Свойство железа становиться прозрачным хорошо известно, например, физикам, изучающим лазеры.

Группа ученых из Перу и США предложила использовать нейтрино для обнаружения различных полостей в земной коре. Не исключено, что таким же методом могут обнаруживаться и полости, содержащие полезные ископаемые. Недостатком проведенных учеными опытов является то, что в ходе экспериментов были произведены расчеты пучков, интенсивность которых в три раза выше тех, которые получаются при использовании существующего оборудования.

Исследователи из Рурского университета (Бохум, Германия) при помощи компьютерного моделирования пришли к выводу, что у молекул кислорода при давлении 1,9 ТПа наблюдается стабильное состояние. Созданное в компьютерной модели давление по своей величине превышает атмосферное более чем в 19 млн. раз. При увеличении давления на кислородные молекулы происходит их полимеризация.

По словам ученых из копенгагенского Университета имени Нильса Бора, чаще всего лазер работает в качестве нагревателя поверхности, однако не тогда, когда он работает в специальных условиях. Как сообщает журнал Nature Physics, датским физикам удалось охладить до температуры минус 269 градусов объект в виде тонкой полупроводниковой мембраны с помощью лазера. Достичь такого эффекта действия лазера удалось благодаря особенностям квантовой среды, которые при определенных условиях проявляются в макромире.

Применив специальную систему подогрева, ученым удалось значительно преуспеть в области предотвращения нестабильности. По инициативе физиков-ядерщиков была разработана новейшая технология, которая является важнейшим шагом науки на пути создания Международного экспериментального реактора ITER.

Термоядерный синтез - это попытка ученых воспроизвести те реакции, которые имеют место на поверхности Солнца.

Физики пришли к выводу, что эксперименты, изучающие странные явления перемещения нейтронов в параллельную Вселенную, реально осуществить уже сегодня на имеющемся оборудовании. Такую новость опубликовал один из зарубежных научных журналов.

В ходе работ, проведенных физиками, ученые исследовали трехмерное пространство как 3-браны - какое-то подобие поверхности в пространстве большей размерности.

Огромное давление и высокая температура, имеющие место в области ядра планеты, оказывают колоссальное давление на находящиеся в этом районе атомы, которые ведут себя совершенно иначе, чем в условиях на поверхности Земли. Привычные свойства вещества перестают себя проявлять обычным образом, и появляются новые свойства атомов.

Недавно американские ученые во главе с Рональдом Коэном опубликовали результаты исследований, в ходе которых были изучены особенности поведения оксида железа (речь идет о FeO II).

Сразу два научных издания Physical Reviews B и Journal of Nanomaterials опубликовали результаты исследований, проведенных учеными-инженерами Техасского университета (США, Даллас). Исследования показывают, что уже в скором времени станет возможным производство более тихих и долговечных компьютеров, мобильных устройств и другой электроники.

Во время эксперимента учеными-нанофизиками был применен лазерный луч, используемый для нагрева центральной части графенового образца, после чего была зафиксирована разница температур в центральной части материала и на периферии.

Сотрудникам Лаборатории естественных наук удалось разработать схему для наблюдения новой квазичастицы, название которой – фонитонон. Но эта схема пока что носит экспериментальный характер.

Авторы определили фонитонон как суперпозицию долгоживущего локализованного фонона и возбуждения среды. Аналогом такой частицы можно считать другую составную квазичастицу – экситонный поляритон.

Сотрудниками Научно-технического университета Китая, была показана возможность наблюдения эффекта Казимира гигантских размеров. Этого удалось достигнуть используя метаматериалы. Стоит заметить, что результат исследований был представлен только в теоретическом виде.

Следует напомнить, что данный эффект был предсказан еще в 1948 году, голландским физиком Хендриком Казимром.

Исследователям и Университета штата Мэриленд, удалось построить модель земного интерьера.

В настоящее время модель уже почти готова к запуску. Стоит заметить, что на ее создание ученые потратили не мало ресурсов, а именно – десять лет и около 2 млн. долларов США. Планируется, что уже в начале 2012 года, две сферы, вложенные одна в другую будут запущены.

Ученым из Университета Иллинойса удалось определить при каких индексах Миллера поверхности меди на ней лучше всего растет графен.

Как правило, этим индексом принято обозначать некий тип структуры поверхности тела с кристаллической решеткой. Индексы Миллера это ни что иное, как набор трех целых взаимно простых чисел. Каждое из этих чисел определяется как обратное к координате места пересечения плоскости с соответствующей осью координат в базисе, который связан с базисом решетки.

Группе ученых из Германии и Швейцарии при помощи проведенных экспериментов, удалось установить, что броуновское движение частицы в вязкой среде характеризуется как процесс у которого есть память.

Стоит напомнить, что броуновским движением называется хаотическое движение маленьких частиц, которое определяется влиянием молекул окружающей среды, а именно жидкости или газа. Причиной этому явлению выступают флуктуации давления.

Группе ученых из Германии и России удалось определить частоту оптического перехода в атоме водорода с точностью на уровне единиц пятнадцатого знака.

В современной физике самую высокую точность можно получить благодаря измерению отношений частот. Исходя из этого, величины, которые представляют для исследователей большой интерес, как правило переводят именно в частоту. Примером таких действий может быть измерение скорости автомобиля при помощи эффекта Доплера.

При изучении химической связи или же при изучении строения разных веществ, уже привычным стало изображать атомные ядра в виде шариков, которые содержат в себе протоны и нейтроны. Некоторое время назад, ученые представляли расчеты, согласно которым атомные ядра за своей формой могут напоминать обычные яйца. Но японские ученые благодаря проведенным исследованиям доказали, что форма ядер атомов, может быть весьма экзотической.