Новини фізики
Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ускорителя | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:23

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org.

Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ускорителя, в котором частицы получают дополнительное ускорение за счет фотонов лазерного пучка. Эти частицы (электроны) создают электрические поля, до тысячи раз сильнее, чем в обычных ускорителях.

Установка, собранная учеными, позволяет на расстоянии менее трех сантиметров разогнать электрон до энергии в один гигаэлектронвольт. Для сравнения, ускоритель SLAC в США имеет длину около трех километров и разгоняет электрон до 50 гигаэлектронвольт.

Основная трудность, с которой сталкиваются ученые, пытающиеся использовать плазменно-лазерный ускоритель, заключается в том, что лазер не может излучать непрерывно: для повторного лазерного импульса необходима перезарядка, которая занимает некоторое время. Для современной физики элементарных частиц необходим лазер, который создавал бы десятки тысяч импульсов в секунду. Например, сегодня мощному лазеру из BELLA требуется одна секунда для перезарядки.

Для решения этой задачи физики предложили использовать систему из нескольких менее мощных лазеров, способную производить до тысячи импульсов в секунду. Однако, здесь возникло затруднение с точной настройкой и синхронизацией работы всего массива лазеров. Также ученые рассматривают возможность ускорения частицы постепенным действием лазерного излучения.

Длина основного кольца Большого адронного коллайдера составляет 26 659 метров. Исследование ученых, в случае успеха, позволит размещать такие объекты, как БАК, на территориях, сравнимых по размерам с футбольным полем, что существенно сократит расходы на финансирование. (источник)

 
Куда девалась антиматерия после Большого взрыва? | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:20

Немецкие физики поставили серию экспериментов с целью точно измерить магнитный момент протона. Эта работа поможет прояснить одну из величайших загадок науки на сегодняшний день.  В статье, опубликованной в журнале Nature, делается попытка найти ответ на вопрос, каким образом образовался мир, который мы знаем.

Согласно общепринятой теории, 13 млрд лет назад Большой Взрыв породил равное количество материи и антиматерии, которые аннигилируются при столкновении. Возникает вопрос: куда же делась антиматерия, почему известная нам Вселенная состоит почти исключительно из материи?

На протяжении последних десятилетий физики пытались прояснить эту загадку. Одно из самых перспективных направлений: сравнение магнитных моментов частиц и соответствующих античастиц. Даже малейшая разница между ними может объяснить существующую ассиметрию между материей и антиматерией.

Масштабная работа по максимально точному измерению магнитных моментов протона и антипротона, проводимая немецкими физиками, поможет ответить на этот вопрос.

В своем последнем исследовании ученые достигли больших результатов: впервые удалось непосредственно измерить момент отдельного протона с невиданной доселе точностью. Данные были получены с помощью спектроскопии частицы, пойманной в ловушку Пеннинга.

В своей статье немецкие специалисты пишут об улучшении степени точности измерения магнитного момента протона в три раза − до 0,000000003. Таким образом, впервые за 42 года удалось провести корректировку этой важной фундаментальной константы.

Новая методика, использующая отдельные частицы в ловушке Пеннинга, будет вскоре применена для более точного измерения магнитного момента антипротона, которая на сегодняшний день известна с погрешностью в 0,000004. (источник)

 
Физики осуществили надежную квантовую телепортацию | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:17

Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science.

Ученым удалось передать на расстояние квантовую информацию — в данном случае квантовое состояние электрона, характеризующегося определенным спиновым состоянием частицы. В эксперименте ученые использовали алмаз, который охладили до сверхнизких температур. Высокоупорядоченная организация кристалла позволила ученым изучить спиновые состояния единичных электронов и добиться высокой надежности передачи информации (состояния частицы).

Квантовая телепортация представляет собой передачу квантового состояния частицы (системы частиц) на расстояние. Для этого используется разнесенная на расстояние пара сцепленных (запутанных) частиц: согласно квантовой механике, даже при удалении таких частиц друг от друга они сохраняют информацию о состоянии своего партнера. Такие запутанные частицы нарушают принцип локальности, согласно которому на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение. Это противоречие связано с парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена и составляет одну из основных концептуальных трудностей квантовой механики.

В дальнейшем ученые планируют осуществить квантовую телепортацию на расстояние около 1300 метров. Квантовая телепортация является важным этапом в создании квантовых компьютеров и сетей, в которых вместо классических единиц информации — битов, используются их квантовые аналоги — кубиты. Вычислительные аппараты, функционирующие на основе законов квантовой механики, предполагают существенное повышение быстродействия и безопасности выполнения операций. (источник)

 
Частицы из шести кварков существуют | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:15

В течение долгого времени были известны лишь два различных вида адронов: мезоны, состоящие из кварка и антикварка, и барионы из трех кварков. К последним относятся протоны и нейтроны, из которых строятся ядра атомов.

В последние годы, однако, появились указания о существовании других, гибридных видов адронов. Подобные частицы были предсказаны еще в 1964 году Фрименом Дайсоном, однако доказать их существование экспериментально не удавалось.

В последнее время сразу несколько групп физиков сообщили об открытии экзотических частиц, состоящих из четырех кварков − тетракварков. (читать дальше)

 
Физики предложили способ отправки информации во времени | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:10

Физик Люк Бутчер из Кембриджского университета выдвинул предположение о том, что в пространстве-времени могут существовать «кротовые норы» («червоточины»), которые остаются в открытом состоянии в течение достаточного количества времени, чтобы послать через них фотон вперед или назад во времени.

Путешествие во времени – одна из любимейших тем научной фантастики, которая, однако, рассматривается всерьез и учеными, по крайней мере, в теории. Идея «кротовой норы» – туннеля в пространстве-времени, который начинается в одной точке, а заканчивается в другой, связывая между собой прошлое и будущее – была выдвинута еще Альбертом Эйнштейном.

Однако считалось, что подобные туннели могут существовать лишь в течение очень малого промежутка времени, которого недостаточно не только для того, чтобы сквозь них мог бы пройти человек, но даже фотон, движущийся со скоростью света.

Поэтому о путешествиях во времени ученые в течение десятилетий всерьез не говорили, пока в 1988 году Кип Торн не предложил концепцию удержания «кротовых нор» в открытом состоянии в течение более длительного промежутка времени.

Его идея состояла в том, чтобы держать туннель открытым, используя отрицательную энергию – так называемую энергию Казимира. И хотя эту мысль многие сочли многообещающей, никто не мог себе представить, каким образом можно создать энергию Казимира внутри червоточины.

В своей работе Люк Бутчер доказывает, что энергия Казимира может существовать в «кротовых норах» сама по себе, а значит, туннели сквозь пространство-время могут оставаться открытыми значительно дольше, чем считалось ранее. По подсчетам Бутчера, через них вполне возможно послать элементарные частицы, например, фотоны.

Таким образом, хотя физика «кротовых нор» пока что недостаточно изучена, на сегодняшний день существует реальная вероятность того, что «червоточины» можно использовать для отправки световой информации вперед и назад во времени. (источник)

 
«ПочатокПопередня12345678910НаступнаКінець»

Сторінка 5 з 19