Новости науки
Таинственная темная материя, которая согласно Стандартной модели наполняет собой большую часть Вселенной, вполне возможно, проявляет себя незаметно для физиков, в форме всем известной радиации.
Если выводы некоторых ученых правильны, они смогут окончательно разрешить давние сомнения и вопросы по поводу существования темной материи, и ответить, где она находится и что из себя представляет. Недавние исследования астрофизиков нашей галактики привели их к двум взаимоисключающим выводам – либо вокруг нас полным-полно темной материи, либо ее нет вовсе.
Однако все-таки большинство астрономов вынуждены допустить существование темной материи, основываясь на гравитационных эффектах, объяснение которых без темной материи не представляется возможным.
Последние исследования, проведенные Европейским космическим агентством с помощью спутника Планка, дали возможность исследователям из Института Нильса Бора Копенгагенского Университета заявить, что они приблизились вплотную к разгадке тайны темной материи.
Спутник, запущенный в 2009 году, обладает высокочувствительными инструментами для выявления радиационных микроволн, пронизывающих космическое пространство. Недавно спутник выявил странное излучение, исходящее из нашей галактики. Изучение таинственного излучения позволяет открыть новое направление в понимании фундаментальных свойств пространства, времени и материи, уверен Павел Насельский, космолог из института Борна.
«Спутник Планка обнаружил совершенно уникальное излучение из центра галактики, Млечного пути. Используя различные методы выделения нужного сигнала из чрезвычайно широкого спектра излучений, группа физиков, обрабатывающих данные спутника, смогла выделить нужные длины волн. Это излучение похоже на излучение в синхротроне, испускаемое электронами и позитронами, субатомными заряженными частицами», - уверен ученый. Заряженные частицы производят излучение, быстро вращаясь в центре галактики под воздействием магнитного поля, двигаясь по его линиям.
«Я верю, что мы имеем дело с темной материей», - убежден Насельский. Теория предполагает, что темная материя состоит из очень тяжелых частиц, существенно более тяжелых, чем знаменитая частица Хиггса, которая тяжелее атома водорода в 100 раз. По мнению астрофизиков, частицы темной материи взаимодействуют друг с другом, и в этих взаимодействиях и рождаются протоны и электроны. Частицы начинают вращаться под действием магнитного поля центра галактики и производят таинственное излучение, обнаруженное спутником. Ранее это излучение не было детектировано, поскольку спутник Планка совершенно уникален и оснащен сверхточным оборудованием.
Сенсационные результаты были опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
В начале следующего года одна комета подойдёт достаточно близко к Земле и Солнцу – пролетая в пределах орбиты Меркурия, – и существует вероятность, что её можно будет различить невооружённым глазом.
Астрономы-любители, а также профессиональные учёные продолжают следить за кометой C/2011 L4 PANSTARRS (или PANSTARRS для краткости), пытаясь установить, насколько яркой может оказаться эта комета. 9 марта 2013 г. она появится на расстоянии в 45 миллионов километров от Солнца, и этого расстояния будет достаточно для того, чтобы солнечные лучи испарили некоторое количество вещества кометы, сформировав у неё выраженные ядро и хвост.
По некоторым оценкам предполагается, что комету можно будет различить невооружённым глазом, и что по яркости она будет сравнима с Вегой или Арктуром, когда появится на небе в будущем марте.
Прямо сейчас её звёздная величина равна 12, и наблюдатели из южного полушария оценят великолепный вид на эту комету по мере того, как она будет приближаться и увеличивать свою яркость, оставаясь при этом в небе очень высоко. А астрономы-любители из северных широт могут попрощаться с кометой PANSTARRS, потому что для них она опускается к горизонту.
Открытие этой кометы было совершено в июне 2011 г. 1,8-метровым телескопом Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System, или Pan-STARRS, расположенным на горе Халеакала.
Источник
Новый марсианский вездеход НАСА Curiosity уже неплохо освоился на Красной планете и даже совершил свою самую продолжительную на сегодняшний день поездку 4 сентября, на 29-й сол (марсианские сутки, равные 24 ч 39 мин) своей двухлетней миссии.
За время своего длительного путешествия ровер размером с небольшой автомобиль проехал около 30,5 метров, направляясь на юго-восток в марсианский кратер Гейл. Кое-где по пути роботу пришлось свернуть, чтобы избежать попадания в опасный песок, сообщили менеджеры миссии в недавнем обновлении её статуса.
В целом марсоход сейчас проехал уже 109 метров по марсианским землям.
С 27 на 28-й сол (с 3 на 4 сентября) Curiosity проводил тест образцов марсианской атмосферы, используя инструмент Sample Analysis at Mars (SAM). Это устройство способно определять присутствие лёгких элементов, таких как углерод, водород, кислород и азот, присутствие которых может быть ассоциировано с жизнью.
Curiosity, ключевой компонент миссии Mars Science Laboratory стоимостью в 2,5 миллиарда долларов, приземлился на Марс 6 августа этого года для поиска свидетельств былой обитаемости Красной планеты. На ровере установлены 10 различных научных инструментов и 17 камер.
Спутник Нептуна Тритон был открыт в 1846 г. английским астрономом Уильямом Ласселом, но о крупнейшем спутнике Нептуна до сих пор известно очень немного.
Пролёт мимо Нептуна космического аппарата «Вояджер-2» в 1989 г. дал возможность учёным почти бегло оценить состав поверхности, представляющей собой в основном водяной лёд с небольшими количествами азота, метана и углекислого газа.
Тритон, диаметр которого составляет около 2700 километров, обладает уникальным свойством, отличающим его от всех остальных спутников Солнечной системы: обратной орбитой.
Обратная орбита говорит о том, что Тритон сформировался вдали от Нептуна – в поясе Койпера – и был захвачен притяжением планеты. После захвата спутник должен был двигаться по очень эксцентричной эллиптической орбите и значительно разогреваться за счёт приливных сил, что могло привести к формированию жидкого океана под ледяной коркой поверхности Тритона.
В новом исследовании, проведённом группой учёных во главе с Джоди Гаеман (Jodi Gaeman), рассчитывается, насколько толщина поверхностной коры могла повлиять на приливное рассеяние и таким образом на кристаллизацию подповерхностного океана.
Исследование было опубликовано в августовском выпуске журнала Icarus.
Стали известны подробности о рекорде дальности квантовой телепортации. В конце мая 2012 года появились первые сообщения о том, что группа европейских учёных добилась передачи квантовых свойств между двумя фотонами на расстояние свыше 143 км. Новость вышла вскоре после заявления китайских физиков об успехе аналогичного эксперимента с более скромным результатом и выглядела политическим реваншем. За прошедшее время результаты были подвергнуты тщательной проверке, а детали исследования опубликованы в научной статье авторитетного издания Nature.
Физики из университета Вены и австрийской Академии наук при участии специалистов из института имени Макса Планка в Гархинге действительно осуществили квантовую телепортацию на рекордное расстояние. Успех имеет важное практическое значение, так как минимальная высота спутников на низкой орбите составляет 160 км над поверхностью Земли. Таким образом, решение задачи высокоскоростной передачи данных между спутниками и наземными станциями с использованием квантовых свойств можно считать делом ближайшего будущего.
В ходе эксперимента группе исследователей под руководством Антона Цайлингера (Anton Zeilinger) удалось передать квантовое состояние двух запутанных фотонов между двумя Канарскими островами – Ла-Пальма и Тенерифе, расстояние между которыми превышает 143 километра. Предыдущий рекорд, установленный китайскими учёными, составлял 97 км.
Помимо традиционно выделяемых преимуществ квантовых систем передачи данных — таких, как плотность кодирования, скорость и защищённость, Цайлингер отмечает ещё одно важное свойство: квантовая телепортация возможна даже в том случае, когда точное взаимное расположение приёмника и передатчика неизвестно.
Как уже отмечалось в «Компьютерре», в настоящее время из-за нерешённых проблем маршрутизации передавать фотоны в квантовом состоянии возможно только в пределах одного оптоволокна. Поэтому австрийская группа решила осуществить квантовую телепортацию безо всякой волоконной оптики – просто через атмосферу. Такая возможность была теоретически предсказана ещё в начале столетия, но столь успешная её реализация проведена впервые.
Дальнейшие усилия исследователей направлены не только на повышение расстояния эффективной передачи данных, но и на разработку концепции глобальной сети – Интернета будущего, в основе которого будут лежать те или иные квантовые свойства частиц. Результаты эксперимента дают основания полагать, что отдельные узлы такой сети могут быть соединены без оптоволоконных или каких-либо других кабелей.
Космический аппарат НАСА «Вояджер-1», запущенный 5 сентября 35 лет назад, к удивлению учёных продемонстрировал, что ему предстоит совершить ещё весьма продолжительное путешествие, прежде чем он покинет пределы Солнечной системы, говорят исследователи.
«Вояджер-1», который был отправлен с Земли 5 сентября 1977 г., находится на расстоянии приблизительно в 18,2 миллиарда километров от Солнца. Тем временем «Вояджер-2», запущенный на 16 дней раньше по более длинной траектории, удалился от Солнца примерно на 14,9 миллиарда километров.
Один из способов описания Солнечной системы заключается в измерении её в показателях солнечного ветра, потока энергетических частиц, испускаемых Солнцем. Область, находящаяся под влиянием солнечного ветра, называется гелиосферой. Отдалённый регион, где солнечный ветер замедляется, начиная сталкиваться с межзвёздным газом и пылью, называется гелиощит. Таинственная граница, где солнечный ветер окончательно стихает, и начинается межзвёздная среда, называется гелиопаузой.
Сейчас исследователи, изучив данные, полученные от «Вояджера-1», обнаружили, что зонд ещё не достиг гелиопаузы.
Отчёт об этом появился в выпуске журнала Nature за 6 сентября.
микроволновое излучение из центра Галактики
Ученые, работающие с телескопом «Планк» под руководством Субиру Саркару, профессора Института Нильса Бора при Копенгагенском университете (Дания), обнаружили синхротронное излучение, идущее из центра Галактики. По мнению ученых, оно может быть порождено тёмной материей.
В настоящий момент других приемлемых объяснений столь мощному синхротронному излучению у ученых нет. Согласно теории Саркару, в галактическом ядре, где концентрация тяжёлых частиц тёмной материи чрезвычайно велика, они периодически должны сталкиваться между собой. Их столкновения приводят к образованию электронов и позитронов, которые начинают вращаться вдоль линий магнитного поля в галактическом ядре и, делая это, порождают столь необычное синхротронное излучение. Очевидно, если эти процессы идут длительное время, то у земных астрономов есть шанс заметить их.
Причём это излучение, отмечает один из соавторов работы Павел Насельский, не может объясняться никакими известными природными феноменами — ни галактического, ни звёздного (взрыв сверхновых) масштаба. «Мы полагаем, что это может быть доказательством существования тёмной материи. В противном случае мы открыли некий абсолютно новый (и неизвестный физикам) механизм ускорения частиц в центре Галактики», — подчеркивает он.
Космическая обсерватория «Планк» была запущена в 2009 году для изучения вариаций микроволнового фона — реликтового излучения, считающегося следом Большого взрыва, пишет «Компьютерра–Онлайн».
Если вы не были замурованы в марсианском реголите в прошлом месяце, вам, конечно же, доводилось слышать о приземлении и начале приключений марсохода Curiosity на Красной планете.
Предвкушение того, что может найти роботизированный вездеход, взволновало очень многих учёных в космическом сообществе, даже несмотря на то, что Curiosity ищет лишь условия, пригодные для поддержания жизни, а не саму жизнь.
Однако пару недель назад знаменитый физик-теоретик Лоуренс Краусс заявил, что он бы не удивился, если бы на Марсе жизнь всё-таки обнаружилась. В интервью CNN Краусс сказал, что он допускает, что марсианская жизнь могла быть занесена на Землю в ранние периоды истории планеты, положив начало тем формам жизни, которые известны нам в настоящее время.
«Если бы эта жизнь не имела к нам никакого отношения, это стало бы для меня очень большим сюрпризом, – говорит Краусс. – Потому что нам известно, что вещество имело свойство перемещаться по Солнечной системе туда-обратно».
И как вам такая идея?
Странное излучение, исходящее из центра нашей галактики Млечный путь, может быть долгожданным признаком тёмной материи, неуловимой субстанции, предположительно, составляющей большую часть Вселенной, говорится в новом исследовании.
Астрономы, используя спутник «Планк» Европейского космического агентства охарактеризовали в мельчайших подробностях излучение, формирующее таинственную дымку в центре нашей галактики. И они подозревают, что этот туман вызван отнюдь не обычной материей, составляющей всю видимую и измеряемую часть нашей Вселенной.
В новой работе исследователи использовали данные, предоставленные «Планком» и аппаратом Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), чтобы взглянуть на спектр излучения дымки в микроволновой части спектра. Они определили, что туман представляет собой, скорее всего, синхротронное излучение, которое формируется, когда электроны и позитроны проносятся сквозь магнитные поля в центре нашей галактики.
Если эта интерпретация верна, дымка может стать признаком тёмной материи, чьё существование учёные пытаются подтвердить уже 80 лет, так как наблюдаемое микроволновое излучение приписывается высвобождению энергии при аннигиляции тёмной материи.
Исследование появилось на сайте предварительных астрономических публикаций arXiv.org и должно вскоре быть представлено в журнале Astronomy and Astrophysics.
Группе физиков из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) в Пасадене, США, удалось создать удивительный прибор, способный определять вес отдельной молекулы. Это открытие может стать прорывом в масс-спектроскопии — науке, определяющей массу молекулы для ее идентификации. Подробнее об этом открытии можно прочесть на страницах журнала Nature Nanotechnology. Традиционная масс-спектроскопия исследует вещество путём определения отношения массы к заряду и количества заряженных частиц, образующихся при ионизации вещества. Полученные при ионизации ионы с помощью электрического поля переносятся в масс-анализатор. Там начинается второй этап анализа — сортировка ионов по отношению массы к заряду. Однако эта методика не подходит для гигантских биомолекул, которые весят примерно в миллион раз больше протона. Из-за огромного веса они двигаются настолько медленно, что определить их точный заряд крайне затруднительно. На протяжении более чем 10 лет Майкл Рукс (Michael Roukes) и его коллеги из Калифорнийского технологического института экспериментировали с созданием альтернативы масс-спектроскопии. Наконец ученым удалось создать устройство, по сути представляющее собой нановесы. Их основным элементом является тончайшая вибрирующая пластинка из силикона длиной в 10 микрометров, подключённая к микроэлектродам. Когда молекула вещества присоединяется к пластинке вследствие физической сорбции, частота колебаний пластинки уменьшается пропорционально массе молекулы. Такие весы способны измерять вес до одной триллионной грамма. Однако точность результатов оставалась относительной, поскольку зависела от того, к какой именно части пластинки прикрепилась молекула. Ученые решили эту проблему, заставив пластинку постоянно переключаться между двумя режимами вибрации. По суммарной картине изменения частот исследователи могут сделать вывод о массе молекулы. Для проверки работы нановесов исследователи измерили массу наночастиц золота, а затем — человеческих иммуноглобулинов М. Они убедились, что с помощью этого устройства вес молекул можно определить быстро и без предварительной их ионизации. По словам ученых, нановесы могут весьма точно измерять массу молекул, весящих в 1-10 миллионов раз больше протонов — тех, чью массу традиционная масс-спектрометрия определить не может. Эти устройства также можно производить в виде чипов на уже существующих мощностях, в частности, использовать оборудование для производства кремниевых микросхем. |
В США ученые из Университета Центральной Флориды создали самый короткий лазерный импульс в мире, и, как говорят сами специалисты, получили возможность наблюдать за элементами квантовой механики в действии.
По словам профессора Зенгу Чанга, были сгенерированы67-аттосекундные импульсы жесткого ультрафиолетового излучения — то есть за секунду можно сгенерировать 15 миллионов миллиардов таких импульсов. Достижение потому еще примечательно, что команда для этого не использовала специализированное оборудование.
«Успех доктора Чанга в создании самых коротких импульсов света может открыть дверь в ранее скрытым мирам, где мы сможет наблюдать за движением электронов, их столкновения и последующие химические реакции. Это поразительно, то теперь мы сможем наблюдать за квантовой механикой непосредственно в процессе», — заявил Майкл Джонсон, декан факультета оптики и фотоники.
Но ученые также смогут использовать новую технологию и в других сферах — к примеру, понять как энергия может быть использована для передачи информации, или доставлять адресную терапию рака или диагностировать заболевания. Это открытие стало первым значительным прорывом в области лазерных импульсов за последние 4 года, пишет Science Daily.
Отметим, аттосекундные импульсы впервые были продемонстрированы в 2001 году, и с тех пор ученые со всего мира пытаются сделать их как можно короче — поскольку они могут дать понимание субатомного мира. Предыдущий рекорд, к слову, был в80-аттосекундных импульсов — в 2008 году в Институте Макса Планка в немецком Гархинге.
Отметим, в ранних исследованиях, ученые выяснили, что в отличие от фемтосекундных импульсов, которые могут только распознать статическое положение атомов и молекул, аттосекундные импульсы могут распознать расположение электронов на орбиталях атома. С момента разработки, аттосекундные лазерные импульсы использовались для исследования различных процессов, включая возбуждение и ионизацию атомов, и динамику электронов в твердых телах. Одной из целей исследований было увидеть, как распределяется электрический заряд и как он влияет на движение ядер после ионизации.
При проведении экспериментов исследователи подвергали молекулу водорода воздействию ультрафиолетового аттосекундного лазерного импульса, при этом терялся один электрон — и это происходило перед разрывом молекулы на два атома с помощью инфракрасного лазера. Изменяя задержку между импульсом УФ и ударом ИК, они строили изображение механизма отрыва электрона от атома.
В американской Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми представлен новый проект масштабного эксперимента с длинной базой LBNE (Long-Baseline Neutrino Experiment).
LBNE концептуально близок к современным экспериментам вроде MINOS или OPERA, в которых искусственно формируемый пучок нейтрино отправляется к детектору, расположенному на большом удалении. Эти проекты ориентируются на измерение параметров нейтринных осцилляций, определение иерархии масс нейтрино и исследование нарушения CP-симметрии — неинвариантности законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы — в нейтринном секторе. Несоблюдение CP-симметрии, поясним, относится к так называемым условиям Сахарова, при выполнении которых возможно создание дисбаланса между веществом и антивеществом во Вселенной. Принятый в Стандартной модели уровень СР-нарушения считается слишком низким, не соответствующим наблюдаемому соотношению материи и антиматерии, что и заставляет учёных искать дополнительные «источники» нарушения.
Кроме того, участники LBNE намерены собрать данные о нейтрино естественного происхождения, испускаемых при взрывах сверхновых, и прояснить вопрос о гипотетических распадах протона, которые свидетельствовали бы о нарушении закона сохранения барионного числа. Такое нарушение тоже относится к условиям Сахарова.
На реализацию разработанной ранее исходной схемы LBNE потребовалось бы более полутора миллиардов долларов. Финансировать столь амбициозную заявку Министерство энергетики США не пожелало, и физикам пришлось придумывать менее затратные варианты. Рассмотрев все возможности удешевления первой стадии эксперимента, они выделили три разумных предложения.
Согласно первому из них, LBNE будет использовать пучки частиц, создаваемые в Лаборатории им. Ферми на давно введённой в строй установке NuMI, которая обеспечивает нейтрино и упомянутый выше проект MINOS. Детектор LBNE, снабжённый 30 000 тонн жидкого аргона и удалённый (по прямой, проходящей сквозь земную кору) на 810 км от Лаборатории, должен находиться на поверхности, на севере Миннесоты у границы с Канадой. Во втором варианте удешевлённой заявки дистанция, преодолеваемая нейтрино, уменьшается до 735 км, а масса аргона сокращается вдвое, зато детектор опускается под землю, в расположенную в той же Миннесоте шахту Soudan на глубину в ~700 м. Организовать защиту от фона под землёй гораздо проще, а его эффективное подавление, естественно, увеличит чувствительность измерений.
Третий вариант, который в итоге был признан самым интересным, предполагает уменьшение массы жидкого аргона в детекторе, вынесенном на поверхность, до 10 000 тонн. При этом LBNE получает новый пучок нейтрино, который будет проходить уже не 700–800, а 1 300 км — расстояние по прямой между Лабораторией им. Ферми и шахтой Homestake в Южной Дакоте.
Стоимость LBNE (в миллионах долларов), рассчитанная при условии размещения детектора в Южной Дакоте. Треугольниками отмечен вариант «подземный детектор с новым пучком нейтрино», красными квадратами — «детектор на поверхности с новым пучком», синими квадратами — «подземный детектор с уже имеющимся пучком». (Иллюстрация из доклада руководящего комитета LBNE.) |
Оценочная стоимость реализации этих версий LBNE составляет 684, 675 и 789 млн долларов. Третий вариант, как видим, станет ещё и самым затратным, но уйти от начальных полутора миллиардов долларов разработчикам удалось.
В Министерстве энергетики новую 789-миллионную заявку LBNE будут рассматривать в октябре. Если всё пройдёт удачно и последующие стадии согласования проект также преодолеет, то строительство можно будет начать в 2015 году. Ещё через несколько лет — в 2021-м или 2022-м — физики надеются приступить к измерениям.
Интересно, что перенос детектора с 10 000 тонн аргона под землю обойдётся «всего» в 135 млн долларов. Возможно, такую сумму выделит Европейская организация по ядерным исследованиям с годовым бюджетом в 1,2 млрд долларов, внушительная часть которого расходуется на дорогостоящие работы на Большом адронном коллайдере. Поскольку развивать собственные крупные проекты ей сложно, участие в LBNE может оказаться вполне логичным решением.
Подготовлено по материалам ScienceInsider и доклада руководящего комитета LBNE
Новейший европейский метеорологический спутник запечатлел Луну прямо перед тем, как наша небесная соседка исчезла из его поля зрения, зайдя за Землю, в пятницу. Со времени своего запуска, состоявшегося два месяца назад, MSG-3 работал без нареканий и сейчас находится в процессе ввода в эксплуатацию.
На изображении представлена вторая полная Луна этого месяца – известная как «голубая луна» – прямо перед тем, как она исчезла из поля зрения спутника MSG-3, скрывшись за южным полушарием Земли.
Также на снимке можно рассмотреть Восточное побережье Бразилии вдоль Южного Атлантического океана с облаками, образующимися над водой.
Эта фотография была сделана инструментом Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI) в 11:20 GMT.
Устройство получения изображений спутника сканирует земную поверхность и атмосферу каждые 15 минут в 12 различных длинах волн, чтобы отслеживать процесс формирования и развития облаков и измерять температуры.
Запущенный 5 июля, спутник из Третьего поколения метеорологических спутников находится в настоящий момент в шестимесячной фазе ввода в эксплуатацию, осуществляемого организацией Eumetsat (Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников).
The Advanced Composition Explorer (ACE) находится в земном авангарде. Вращаясь вокруг точки, находящейся от нас на расстоянии в 1440 километров, между Землёй и Солнцем, этот спутник никогда не смыкает своих глаз, записывая данные по излучению, идущему от нашей звезды, из Солнечной системы и из Галактики, которое пролетает сквозь него.
Когда из Солнца извергается так называемый корональный выброс массы, который направляется к Земле, этот поток проходит через ACE, чьи инструменты фиксируют повышение количества заряженных частиц и автоматически передают эту информацию для размещения на публичных веб-сайтах в течение пяти минут. Это даёт критически важные 20-60 минут форы тем, кому нужно защитить свои технологии от эффектов космической погоды, например спутниковым операторам, пилотам самолётов и электростанциям общего назначения.
Космический аппарат также помогает определить состав огромных облаков разнообразных частиц, окружающих Землю.
Поэтому ACE является ключевым компонентом гелиофизического флота НАСА. Запуск спутника состоялся 25 августа 1997 г. – и с этого момента прошло уже более 15 лет, которые спутник верно отслужил на защите космических рубежей нашей планеты.
В результате синтеза при сверхвысоком давлении группой учёных из Национального института материаловедения США (NIMS) получено соединение, обладающее антиферромагнитными свойствами и проявляющее квантовомеханический эффект колоссального магнетосопротивления (КМС) с новым механизмом возникновения.
Интерес к КМС связан с возможностью разработки на его основе перспективных технологий в области спинтроники. Например, он может применяться для создания устройств хранения данных с высокой плотностью записи, MEMS и NEMS сенсоров.
Успешному созданию спинтронных компонентов мешают, в частности, узкие температурные рамки, в которых проявляется эффект КМС у известных веществ.
Суть эффекта КМС состоит в значительном изменении электрического сопротивления материала при его помещении во внешнее магнитное поле, которое приводит к упорядочиванию спинов носителей заряда.
Данный квантовомеханический эффект также представляет уникальные возможности для фундаментальных исследований, таких, как изучение влияния различных типов упорядочивания в микросистемах на их термодинамическое равновесие.
Из-за некорректного перевода КМС часто путают с другим подобным эффектом – гигантским магнетосопротивлением (ГМС), в основе которого лежат другие физические явления.
Хотя колоссальное магнитное сопротивление было открыто в 1994 году, детали механизма его возникновения до сих пор являются предметом изучения многих научных работ и дискуссий.
За редким исключением, большинство известных веществ, обладающих таким свойством, относятся к классу манганитов – соединений марганца со структурой перовскита и общей формулой RMnO3. Поэтому механизм КМС чаще всего рассматривается относительно марганцевых ионов и смещения баланса между одномоментно сосуществующими фазами.
Каждое новое вещество нетипичной структуры с эффектом КМС помогает лучше понять квантовые механизмы, лежащие в его основе.
Группе под руководством доктора Хироя Сэкурай (Dr. Hiroya Sakurai) удалось продемонстрировать новый механизм возникновения эффекта КМС на примере полученного соединения, не содержащего ионы марганца: NaCr2O4.
В отличие от манганитов, вещество сохраняет эффект КМС в широких температурных пределах, что делает его отличным кандидатом для применения в спинтронике и даёт надежды на успешный поиск других соединений на основе переходных металлов.
Солнце, конечно, не смогло обойти по зрелищности голубую Луну, украшавшую ночное небо на этой неделе, но тоже представило кое-что, на что можно полюбоваться. 31 августа 2012 г. волокно на поверхности Солнца сжалось и взорвалось, и Обсерватория Солнечной динамики НАСА (SDO) запечатлела это событие в мельчайших деталях. Вид в крайнем ультрафиолете просто потрясающий! Участок с длиной волны в 304 ангстрема (где Солнце выглядит красным) охватывает почти три часа реального времени.
Команда SDO говорит, что длинные волокна, такие как это, обычно коллапсируют со взрывом, когда они ударяются о поверхность звезды, лежащую под ними. Согласно сайту SpaceWeather.com корональные выбросы массы – гигантские выбросы в космос потоков заряженных частиц, подобные этому – могут заставить сверкать магнитное поле Земли в ближайшие дни.
Также CME, направленные в сторону Земли, могут нанести значительный ущерб энергосистемам и системам связи на нашей планете.
Активность Солнца возрастает и убывает на протяжении примерно 11-летнего цикла. В данный момент наша звезда находится почти в середине своего 24-го цикла, максимум которого будет достигнут в 2013 г.
Источник
Астрономам, изучавшим расположенную на близком расстоянии друг от друга пару белых карликов, впервые удалось зафиксировать гравитационные волны, а, точнее, их последствия и подтвердить предсказание Эйнштейна.
Существование гравитационных волн, как свойства любого поля, было предсказано еще Эйнштейном в его Общей теории относительности. Межуниверситетская группа ученых США, изучая систему из двух белых карликов с поэтическим названием SDSS J065133.338+284423.37, подтвердила существование гравитационных волн.
Карлики расположены друг от друга на расстоянии меньшем, чем расстояние от Земли до Луны, и вертятся вокруг друг друга с невероятной быстротой - их период вращения – менее 13 минут. Они развлекаются подобным образом в трех тысячах световых лет от Земли.
Согласно теории относительности Эйнштейна, объекты, движущиеся по кривой, искривляют пространство-время, вызывая на его поверхности гравитационную рябь. Заметной этой рябь может стать только при очень сильном гравитационном воздействии, каковое как раз и наблюдается в системе карликов.
Гравитационные возмущения отбирают у звезд энергию, сокращая расстояние между ними, то есть ускорение должно сказаться на частоте противостояний в системы, иначе говоря, затмений одного карлика другим. В результате измерений выяснилось, что, действительно, за время наблюдений с апреля 2011 года период таких затмений в системе J0651 сократился на 6 секунд. Релятивисткий эффект можно измерить в этом случае даже обычными часами. К маю 2013 года это период сократится еще на 20 секунд, тем самым ускоряя момент полного слияния звезд, которое случится примерно через два миллиона лет.
Юпитерианский космический орбитальный аппарат НАСА Juno включил свои двигатели в четверг, 30 августа, подготовившись таким образом к скоростному пролёту мимо Земли в следующем году.
Зажигание двигателей – которое спутник Juno произвёл, когда был на расстоянии примерно в 483 миллиона километров от Земли, – началось в 22:57 GMT в четверг и продлилось почти 30 минут. Всё прошло, как и было запланировано, скорость зонда была снижена примерно на 1240 километров в час, говорят учёные.
После ещё одного включения двигателей в этот четверг, 4 сентября, Juno ляжет на курс к Земле, для совершения пролёта мимо неё 9 октября 2013 г., во время которого зонд подойдёт к нашей планете на расстояние в 500 километров. Земная гравитация заметно ускорит космический аппарат, повысив его скорость на 26280 километров в час и выведет спутник на окончательную орбиту, по которой он направится к Юпитеру.
Миссия Juno, которая была запущена 5 августа 2011 г., должна прибыть на самую массивную планету Солнечной системы 4 июля 2016 г.
Небольшие вкрапления льда могут составлять от 5 до 10% материала стенок лунного кратера Шаклтон, говорят исследователи.
Учёные, используя радар Mini-RF орбитального аппарата НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) оценили максимальное количество льда, которое может быть найдено внутри постоянно затенённого лунного кратера, расположенного неподалёку от южного полюса естественного спутника нашей планеты. От 5 до 10% вещества, по массе, могут являться вкраплениями льда, согласно команде исследователей, возглавляемой Брэдли Томсоном (Bradley Thomson) из Центра дистанционного зондирования Бостонского университета, США.
Эти исследования стали первыми орбитальными радарными измерениями состава кратера Шаклтон, важной научной цели. Наблюдения продемонстрировали возросший уровень поляризованного сигнала, согласующийся с присутствием небольших количеств льда в неровностях стенок лунного кратера.
Томсон и его коллеги изложили свои находки в работе, опубликованной недавно в журнале Geophysical Research Letters
- Научные труды...
- Видеоматериалы
- Каталог физических демонстраций
- 1. Механика...
- 2. Колебания и молекулярная физика...
- 3. Электричество и магнетизм...
- 3.1 Электрическое поле
- 3.2 Проводники в электрическом поле
- 3.3 Энергия электрического поля
- 3.4 Постоянный электрический ток
- 3.5 Магнитное поле
- Политика
- Солнечная система
- Эфир
- Ацюковский В.А. Лекции
- Черепенников В.Б. Науке нужна защита от лженаучных мошенников. Монография.
- Российской академии наук фундаментальная наука не нужна. Монография. Черепенников В.Б.
- Псевдонаучные труды (критика)
- Псевдонаучные статьи (обсуждение)
- Полемические статьи (обсуждение)
На сайте:
Интернет-журнал Ньютоновские чтенияНовости наукиПолитикаСолнечная система07.03.2023 09:50