Новини фізики
«Темные фотоны» не являются элементами темной материи | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:07

Физики из научного центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Дрезден, Германия, произвели тщательный анализ данных, собранных ими при помощи датчика частиц HADES, и пришли к заключению, что так называемые «темные фотоны» не являются элементами загадочной темной материи.

Темные фотоны или U-бозоны являются гипотетическими элементарными частицами, которые, как считали ученые, являются одними из главных кандидатов на звание составляющих частей темной материи. Поэтому новые данные, полученные немецкими исследователями и опровергающие выше высказанное предположение, могут стать тем, что повернет процесс поисков темной материи в более «правильное» и перспективное русло.

Согласно имеющейся информации, приблизительно 70 процентов от общей массы Вселенной приходится на так называемую темную энергию. На долю темной материи приходится 25 процентов от массы Вселенной и лишь небольшая оставшаяся часть принадлежит к «нормальной» барионной материи, которую мы можем видеть и осязать.

Ученым известно, что в космосе присутствуют скопления темной материи, которые производят гравитационные силы, искажающие траекторию распространения света от далеких галактики и других космических объектов. Однако, темная материя не поглощает и испускает никакого электромагнитного излучения, поэтому обнаружение и изучение темной материи до сих пор не увенчались успехом. Тем не менее, ученые-физики продолжают поиски неизвестных ныне частиц, из которых состоит темная материя и которые не вписываются в рамки существующей Стандартной Модели физики элементарных частиц.

Как уже упоминалось выше, одним из многообещающих кандидатов на звание частицы темной материи, была гипотетическая частица, называемая темным фотоном или U-бозоном. Исходя из названия, эта частица имеет много черт, делающих ее подобной фотону света. Но в отличие от фотона, эта частица обладает массой покоя, что в свою очередь, означает, что она может, пусть и слабо, взаимодействовать с обычной барионной материей.

Темные фотоны были исследованы физиками HZDR при помощи датчика High-Acceptance Di-Electron Spectrometer (HADES), который регистрировал «обломки» от десяти миллиардов столкновений высокоэнергетических протонов с ядрами атомов материала мишени. И, если не вдаваться в непроходимые дебри областей ядерной физики и математики, можно сказать, что возможность того, что темные фотоны являются частицами темной материи, полностью исключается. (читать дальше)

 
Из света можно создать материю | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:04

Новое исследование может стать небывалым прорывом в физике. Ученые, работающие в Лаборатории Блэкетта в Имперском колледже Лондона (Великобритания), организовали эксперимент для того, чтобы проверить одну из самых провокационных теорий в квантовой электродинамике, которая заключается в том, что материю можно создать из чистого света.

Трое ученых-физиков (два из Имперского колледжа, один из Института Макса Планка (Германия)) пришли к выводу, что их работа в области термоядерной энергии также может способствовать претворению в жизнь теории о превращении света в материю. Эта теория была выдвинута двумя американскими учеными Брейтом и Уилером 80 лет назад. Они выдвинули эту теорию на основе того, что уничтожение электрон-позитронных пар порождает два или более фотонов, в свою очередь, столкновение фотонов должно создавать электрон-позитронные пары, или пары Брейта-Уилера. (читать дальше)

 
Получены экспериментальные доказательства квантового явления, называемого состоянием Ефимова | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:02

В 2006 году группа исследователей Института экспериментальной физики университета Инсбрука (Institute of Experimental Physics of the University of Innsbruck), возглавляемая Рудольфом Гриммом (Rudolf Grimm), предоставила первые экспериментальные подтверждения существования квантового явления под названием состояние Ефимова, явления, которое до того момента времени существовало только в теории.

И недавно эта же группа ученых произвела измерение второй точки резонанса Ефимова, используя систему из трех связанных между собой частиц разреженного газа, охлажденного до сверхнизкой температуры. Проведенные учеными измерения продемонстрировали периодичность явления состояния Ефимова, как это было предсказано бывшим советским ученым-физиком, в честь которого явление и получило свое название.

Бывший советский, а ныне американский ученый-физик Виталий Ефимов еще в 1970-х годах предсказал возможность существования материи, находящейся в экзотическом состоянии. В состоянии Ефимова материя состоит из групп, состоящих из трех частиц связанных между собой на квантовом уровне. Для того, чтобы между тремя частицами возникла призрачная квантовая связь требуется, чтобы они находились строго на определенном удалении друг от друга. Когда расстояние между частицами увеличивается в 22.7 раза, состояние Ефимова возникает снова, а дальнейшее увеличение расстояния приводит к бесконечной череде состояний Ефимова. В экспериментах 2006 года физикам удалось получить состояние Ефимова первого уровня, когда расстояние между частицами находится в пределах минимально допустимого, а недавно они измерили резонанс Ефимова второго уровня, когда расстояние между частицами было увеличено в 22.7 раза, что потребовало использования высокоточного измерительного оборудования и значительных усилий, приложенных учеными. (читать дальше)

 
Хранилище квантовой памяти будущего | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 17:58

Исследователи из немецкого Института физики света Общества Макса Планка представили свою новую разработку, которая претендует на звание хранилища квантовой памяти будущего. Группа учёных также впервые изучила отдельные ионы редкоземельных элементов в кристалле при помощи микроскопии и спектроскопии высокого разрешения.

Оригинальный лазер и микроскопическое исследование позволили физикам определить позицию трёхзарядных положительных атомов празеодима внутри ортосиликата иттрия с точностью до нескольких нанометров и исследовать их слабое взаимодействие со светом. Данная работа является важным шагом на пути к развитию квантовых вычислительных технологий, потому что ионы подходят для хранения и обработки квантовой информации.

Поскольку оптические свойства квантовых систем являются их основой, многие исследователи в настоящее время сосредоточили свое внимание на таких системах, как светоизлучающие дефекты кристалла в алмазе или на полупроводниковых квантовых точках. Однако до сих пор идеальное хранилище квантовой информации подобрать не удавалось. (читать дальше)

 
Сдаст ли квантовая механика большие телескопы в утиль? | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 17:54

Крупные телескопы — основа наших знаний об окружающей Вселенной, причём основа громоздкая, сложная и недешёвая. Скажем, Большой Канарский телескоп с первичным зеркалом диаметром в 10,4 м строился семь лет и обошёлся в €130 млн. Самое печальное, однако, даже не это, а то, что для составления детальной картины хотя бы ближайших к нам звёздных систем нужны куда более крупные инструменты, причём космические. А в космосе, легко догадаться, размещение многотонных циклопических телескопных зеркал обойдётся в копеечку и будет стоить пару Нобелевских за выдающиеся инженерные достижения.

Почему телескопные зеркала такие огромные? Когда фотон попадает в апертуру телескопа, неопределённость его расположения уменьшается радиусом этой самой апертуры. Согласно принципу неопределённости Гейзенберга, мы можем знать точно либо координаты фотона в пространстве, либо его импульс. Чем больше апертура, тем выше неопределённость положения фотона по координатам и тем определённее его импульс, а отсюда уже выводится и начальное направление распространения фотона. Следовательно, чем больше неопределённость по координатам, тем выше определённость наблюдаемой картины и ниже дифракционный предел по угловому размеру.

Аглае Келлерер (Aglaé Kellerer) из Даремского университета (Великобритания) задумалась над тем, может ли квантовая механика как-то разорвать жёсткую связь между апертурой и качеством снимков. (читать дальше)

 
«ПочатокПопередня12345678910НаступнаКінець»

Сторінка 6 з 19