Новости науки

Дело в том, что созданная выдающими учеными Стандартная модель считается одним из самых выдающихся достижений века. До сих пор она действовал безотказно, предсказывая существование различных элементарных частиц, которые затем ученые открывали на циклопических коллайдерах. Именно для проверки этой модели и был построен почти за 10 миллиардов долларов Большой адронный коллайдер, где с высокой вероятностью удалось поймать доселе неуловимый бозон Хиггса, отвечающий за наличие у частиц массы.

Казалось бы, после этого, прямо скажем, выдающегося открытия здание Стандартной модели стоит как никогда незыблемо. Но для настоящих ученых нет авторитетов. Каждый мечтает сказать слово в науке. А что может быть лучше, чем атака на "абсолюты". Тем более что Стандартная модель пока предоставляет такие возможности. Например, она не дает ответа на вопрос, почему в нашей Вселенной вещества больше, чем антивещества. А в последнее время в экспериментах зарегистрировано немало явлений, которые вообще выпадают из модели. Именно такой результат и был получен Жоакимом Матиасом. Он теоретически показал, что B-мезон может распадаться не как предписано Стандартной моделью, а совсем по-другому. А только что на заседании Европейского физического общества сотрудник БАК Николя Серра сообщил, что на установке зафиксированы следы именно таких распадов. Причем с высокой вероятностью.

Что это означает? Борцы со Стандартной моделью уже заявили о рождении новой физики частиц, лишь частным случаем которой будет нынешняя модель. Впрочем, Матиас не столь радикален. Он считает, что не следует спешить с выводами, а проводить новые исследования.

Николай Никитин, кандидат физико-математических наук, физфак МГУ:

- Сразу хочу подчеркнуть, что все атаки на Стандартную модель связаны с "уникальными" распадами частиц, которые случаются крайне редко, а потому трудно набрать достаточно статистики для окончательных выводов. Кроме того, теоретические расчеты для таких распадов имеют ошибку 15-20 процентов. Поэтому с подобными явлениями надо быть крайне осторожными, во всяком случае, не спешить хоронить Стандартную модель и приветствовать новую физику. А примеров тому немало. Скажем, лет пять назад японские ученые объявили, что при изучении на ускорителе одного из резких вариантов распада как раз B-мезона они заметили отклонение от Стандартной модели. Затем такой же результат был получен еще на двух крупнейших установках. Весь мир заговорил о сенсации, о близком крахе Стандартной модели. И что же? В ЦЕРНе были проведены эксперименты на более мощных установках, что позволило получить намного больше распадов частицы и естественно больше статистики. Все результаты вписывались в Стандартную модель! На 90 процентов я уверен: когда БАК будет в 2015 году пущен после профилактического ремонта, а главное его мощность достигнет предельной, сенсационные результаты Матиаса будут скорректированы, а Стандартная модель устоит.

Источник

Марсоход «Opportunity» изучает поверхность слоя древнего марсианского грунта, образованного во влажных кислотных условиях, этот участок грунта старше, исследуемого ранее и образованного в нейтральной влажной среде.

Это геологическая линия, что простирается у подножия северного склона «Точки Соландера», запечатлела изменения в экологической среде планеты миллиарды лет назад.

Операторы марсохода месяц назад выбрали эту область - как рабочую зону «Opportunity» на предстоящую марсианскую зиму в южном полушарии. «Opportunity» пережил уже пять марсианских зим, от момента посадки на Марс в январе 2004 года.

Основываясь на анализе количества пыли с панели солнечных батарей марсохода, команда планирует получать информацию от «Opportunity» на северном склоне «Точки Соландера» до середины декабря. Команда также рассчитывает, что этот марсоход переживет и эту марсианскую зиму.

Близнец «Opportunity», марсоход «Spirit» завершил трехмесячную простую миссию в апреле 2004 года, а затем приступил к выполнению сторонних, расширенных миссий. Оба марсохода нашли доказательства присутствия влажной среды на «древнем» Марсе. 

«Spirit» прекратил свою деятельность во время четвертой для него марсианской зимы, в 2010 году. «Opportunity», уже тоже демонстрирует признаки старения, такие как: периодическая потеря движения в некоторых «суставах», но он продолжает работать и совершать новые марсианские открытия для наших ученых.
Источник

Загадочная, пульсирующая звезда «открыла» мощное магнитное поле вокруг гигантской черной дыры в центре галактики Млечный Путь.

Это открытие может пролить свет на процессы всплесков мощных струй сверхгорячего газа и поглощения космического вещества сверхмассивной черной дырой. 

Астрономы в течение последних 20 лет искали наличие пульсаров вблизи объекта «Стрелец A», который находится в самом центре нашей галактики.

Ранее в этом году, телескоп НАСА «NuSTAR» подтвердил существование такого пульсара. Он находится менее чем в половине светового года от нашей черной дыры. Пульсар испускает радиосигналы каждые 3,76 секунды.

Обнаруженный пульсар, назвали – PSR J1745-2900, он принадлежит к редкому виду пульсаров – магнитарам. Только 1 из 500 недавно открытых пульсаров принадлежит к этому виду.
Магнетары обладают чрезвычайно мощными магнитными полями. Их магнитные поля сильнее, чем магнитное поле обычных нейтронных звезд примерно в 1000 раз, или 100 триллионов раз сильнее магнитного поля Земли.

Радиоимпульс магнетара сильно поляризован, что вызывает сигналы колебания вдоль определенной плоскости в космическом пространстве. Этот факт и помог исследователям обнаружить магнитное поле, окружающее «Стрелец А».

Магнитное поле вокруг черной дыры может влиять на количество поглощаемого ею вещества, а так же на силу выброса раскаленных струй газа. Эти наблюдения имеют большое значение в понимании того, как процессы происходящие в сверхмассивных черных дырах, влияют на формирование и эволюции галактик.

Астрономы предполагают, что вокруг центра Млечного Пути на самом деле, должны находиться тысячи пульсаров. Однако, PSR J1745-2900 – является первым таким обнаруженным объектом.

Как сказал автор исследования Хейно Фальке из «Radboud Universiteit», город Неймеген, Нидерланды: «Это открытие – огромный прорыв в астрономических наблюдениях, но остается загадкой, почему потребовалось так много времени, чтобы найти этот пульсар».




Источник

Новые захватывающие данные от исследовательского департамента атмосферы, океана и космических наук Мичиганского университета в Анн-Арборе, были опубликованы в «Astrophysical Journal» на прошлой неделе. Статья говорит о том, что мы смотрим только на часть головоломки, когда дело доходит до циклов солнечной активности.

Традиционные модели основаны на расчетах среднемесячного количества солнечных пятен. Но количество солнечных пятен может показать только одну сторону медали.

В своей недавней работе под названием «Сложность магнитного поля Солнца и отслеживание солнечного цикла», исследователи: Чжао Лян, Энрико Ланди и Сара Гибсон описывают новый подход к оценке солнечной активности, опираясь на 3D модель динамики гелиосферного токового слоя.

Две переменные, известные как SD и SL были использованы учеными в новом исследовании. Они произвести измерения, при помощи которых затем выстроили сложную 3D модель функционирования гелиосферного токового слоя.

По словам исследователя Чжао Лян: «SD переменная это – стандартное отклонение от широты положения гелиосферного токового слоя на каждой из областей поверхности Солнца, которое в основном говорит о том, как далеко токовый слой распространяется от экватора. А переменная SL – является неотъемлемой расчетной единицей наклона гелиосферного токового слоя на той же области. 

Совокупность этих данных может рассказать нам, насколько сильно возмущен токовый слой в каждой определенной области Солнца».

Ну а о том, какие же конкретно способы исследований солнечных циклов окажутся наиболее верными, ученые смогут узнать уже в ближайшие десятилетия.




Источник

Со времени их открытия, сверхмассивные черные дыры были найдены в центре каждой изучаемой галактики. Но астрономы до сих пор озадачены вопросом, как эти черные дыры стали настолько массивными?

Новое исследование объясняет, как сверхмассивная черная дыра берет свое начало от обычной черной дыры. Как она достигает от десятков до сотен солнечных масс и медленно обрастает все большим количеством материи, становясь все более массивной по мере течения времени.

Когда две галактики сталкиваются, черные дыры опускаются в центр новой, объединенной галактики и образуют там бинарную пару. Аккреционный диск вокруг двух черных дыр становится неровным по отношению к орбите бинарной пары. Вещество из диска падает на бинарную пару из черных дыр, вследствие чего, они постепенно становятся более массивными.

Ученые рассмотрели эволюцию изменения аккреционного диска вокруг двойных черных дыр при помощи компьютерного моделирования. В их модели наклон аккреционого диска варьируется от 0 градусов (идеально ровный) до 120 градусов. Исследователи планируют продолжить моделирование, изучая влияние различных соотношений массы и эксцентриситета.

Наша галактика в конечном счете столкнется с галактикой Андромеды. Это событие также приведет к слиянию двух черных дыр, которые образуют бинарную пару, а затем в конечном итоге сольются воедино.

Не дожидаясь этого зрелищного события, мы можем оценить и смоделировать столкновения черных дыр. Благодаря такой модели мы можем иметь довольно хорошее представление о том, что произойдет через 4 миллиарда лет в результате нашего столкновения с галактикой Андромеды.




Источник

Горячая экзопланета размером чуть больше Юпитера, синего цвета, была впервые зафиксирована во время ее прохождения перед диском родительской звезды в рентгеновском диапазоне.

Почти два десятилетия назад, исследователи начали находить экзопланеты, путем их наблюдений во время их прохода перед диском родительской звезды, но ученые никогда раньше не наблюдали затмение звезды так называемой «транзитной» экзопланетой, в рентгеновском спектре.

По словам ученых: «возможность изучать экзопланеты в рентгеновских диапазонах важна, потому что этот способ раскрывает новую информацию о свойствах экзопланет».

Исследователи сосредоточились на изучении «горячего Юпитера», экзопланеты – HD 189733b, которая похожа по размеру на наш газовый гигант Юпитер, однако он в 1,4 раза больше по размерам и гораздо более раскаленный.

HD 189733b расположена в 63 световых годах от Земли. Экзопланета находится в 30 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, что приводит к тому, что температура ее поверхности раскалена примерно до 1000 градусов Цельсия, а продолжительность ее оборота вокруг своей звезды, составляет всего 2,2 суток.

По предположениям исследователей – самые верхние слои атмосферы газового гиганта прозрачны для видимого света, но непроходимы для рентгена. Вероятно, это следствие ионизации верхних слоёв атмосферы, их можно назвать - разряжённой плазмой, которая блокирует распространение рентгеновских лучей.

Главная звезда в системе HD 189733b имеет более высокий уровень магнитной активности и примерно в 30 раз ярче для рентгеновских наблюдений по сравнению с его тусклой красной звездой-компаньоном.

Ученые считают, что звезда обязана таким молодым видом, совей огромной экзопланете. «Горячий Юпитер» удерживает высокую магнитную активность из-за высокой скорости вращения и воздействия гравитации, поэтому его родительская звезда сохраняет свойства более характерные для молодой звезды».








Источник

Немецкий физик теоретик Кристоф Веттерих предложил отказаться от общеизвестной теории расширения Вселенной, которой пользуется большинство современных ученых.

Как сообщает The Daily Telegraph, Веттер поставил под сомнение явление, известное как красное смещение. Именно оно почти сотню лет назад подсказало астрономам, что галактики с течением времени все больше отдаляются друг от друга. 

По словам ученого, свет, излучаемый атомами, при потере их массы, будет выдавать тот же феномен, который называют красным смещением.

"Если атомы теряют в массе, то будет наблюдаться красное смещение, если же масса атомов растет, то спектральные линии сместятся в фиолетовую (коротковолновую - ред.) часть спектра", - отметил Веттер.

Исходя из этого, немецкий физик предположил, что когда массы атомов, вероятно, были меньшими, но постепенно увеличивались, что и дало результат наблюдений в виде красного смещения.

Отметим, что один из космологов Сент-Едрюсского университета, разработчик альтернативной теории гравитации, принял исследования немецкого коллеги очень серьйозно.

Об эволюции Вселенной он высказался поэтично: "Она как клавиши пианино, на которых играют от нижнего к верхнему регистру". По теории Веттериха получается, что первая нота "космического пианино" была длинной и низкой.

Как сообщалось ранее, недавно открытый Бозон Хиггса может уничтожить Вселенную. Российские ученые объяснили вероятность уничтожения Вселенной открытой "частицей Бога".
Источник

Источник

Прошлой ночью любой житель Земли мог наблюдать прекрасное «космическое шоу». С 11 на 12 августа состоялся пик звездопада самого яркого метеоритного потока «Персеиды». Но это прекрасное событие еще не закончилось и у нас есть отличная возможность наблюдать его вплоть до 24 августа.

Прошлая ночь была настоящим «сокровищем», для профессиональных астрофотографов и просто любителей фотографировать звездное небо. В эти выходные была ясная погода и отличные условия для просмотра и фотографирования звездопада.

Множество людей запечатлели это событие на обычные и специальные фотоаппараты, а так же зафиксировали полеты метеоров на видео. И теперь в Глобальной сети люди могут обмениваться этими прекрасными снимками и видеоматериалами и предоставлять свои работы на всеобщий обзор.

Что касается снимка, который вы можете увидеть здесь, то это большая композиция от профессионального астрофотогафа Питера Грейга из Великобритании. Фотография создана из множества красивых и больших снимков отдельных объектов объединенных в единую композицию.

«Я выбрал самый ясный фрагмент звездного неба на этом красивом участке, долго настраивал освещение переднего плана и прочие тонкости. Затем я отобрал лучшие из подходящих снимков и собрал все кадры, на которых запечатлены метеоры воедино, так, чтобы получились некие «метеоритные лучи» от полета метеоров Персеид», говорит Питер Грейг.

Для того чтобы создать эту прекрасную работу, автор побывал на одном из островов у побережья Англии – Линдисфарне и нашел именно то место для передачи атмосферы, которое он изначально искал в своих замыслах.



Источник

Запущенный 2 года назад американский межпланетный зонд «Juno» /Юнона/ пролетел ровно половину пути со дня выхода на орбиту.

Юнона был запущен с площадки 41 /SLC-41/ мыса Канаверал 5.08.2011 в 12:25 UTC /16:25 мск/ на американской ракете «Atlas-5» /Атлас-5/ и через несколько минут полеты успешно был выведен на орбиту и сейчас продолжает свой полет к самой большой планете нашей системы – планете Юпитер. 

По сообщениям NASA, вчера, 12 августа ровно по времени запуска, в 12:25 UTC «Юнона» пролетел 9,464 а.е. или 1,42 млрд. км, то есть ровно половину пути, сообщил главный инженер по «Юноне» Скотт Болтон. На этот момент зонд находился примерно в 55,46 млн. км от нашей планеты. Зонд сейчас приближается к нам и ожидается, что 9 октября 2013 года «Юнона» приблизиться к Земле на расстояние примерно 347 миль /559 км/, его скорость будет равна 16 330 миль/ч (около 7,3км/с). Это нужно для того, чтобы гравитация Земли смогла так сказать «закинуть» зонд к Юпитеру. 

Ожидается, что в 06:29 мск 4 июля 2016 г. «Юнона» уже будет находиться у Юпитера. У зонда есть много задач, в основные задачи входит изучение хим. состава гиганта, в том числе зонд должен будет определить количество воды и кислорода на планете, чтобы можно было еще точнее узнать процесс формирования планеты. Так же «Юнона» должен исследовать магнитное и гравитационное поля Юпитера, изучить внутреннее строение и узнать, если ли у Юпитера твердое ядро.

Источник

Группа физиков из Рочестерского университета добилась рекордного сжатия железа - образец в течение нескольких наносекунд подвергался воздействию давления в 5,6 миллиона атмосфер. Работа ученых принята к публикации в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Phys.org.

В работе ученые поместили тончайшую (толщиной в несколько атомов) железную фольгу между двумя алмазными наковальнями. Для давления на наковальни использовались лазерные импульсы особой «наклонной» (ramp) формы. Для создания импульсов применялся лазер OMEGA, способный создавать пикосекундные импульсы когерентного излучения.

Отдельно отмечается, что лазер давал серию последовательных импульсов для пошагового нарастания давления вместо одного мощного импульса. Такой подход позволяет сохранять низкой энтропию (меру беспорядка) системы, что, в свою очередь, означает, что металл даже при таком колоссальном давлении находится в твердом состоянии.

Для анализа свойств металла при столь высоком давлении физики использовали рентгеновское излучение, которое рассеивалось на образце. Примечательно, что полученная температура образца была выше, чем если бы его сжимали постепенно. Источником дополнительного тепла, по мнению физиков, является неупругая деформация кристаллической решетки.

Проведенный эксперимент, по словам ученых, является доказательством того, что столь высокие давления могут изучаться на практике. Информация о поведении того же железа при миллионах атмосфер может быть полезна, например, геологам, изучающим строение Земли и экзопланет - железо является одним из самых распространенных химических элементов в земной коре.

Источник

12 августа 1887 года в Вене родился австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики Эрвин Шредингер.

Шредингеру принадлежит ряд фундаментальных результатов в области квантовой теории, которые легли в основу волновой механики: он сформулировал волновые уравнения (стационарное и зависящее от времени уравнения Шредингера), показал тождественность развитого им формализма и матричной механики, разработал волновомеханическую теорию возмущений, получил решения ряда конкретных задач.

Шредингер предложил оригинальную трактовку физического смысла волновой функции; в последующие годы неоднократно подвергал критике общепринятую копенгагенскую интерпретацию квантовой механики.

Кроме того, он является автором множества работ в различных областях физики: статистической механике и термодинамике, физике диэлектриков, теории цвета, электродинамике, общей теории относительности и космологии; он предпринял несколько попыток построения единой теории поля.

Одной из самых популярных его работ стал так называемый Кот Шредингера - объект мысленного эксперимента, предложенного Эрвином Шрёдингером, которым он хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.

В оригинальной статье Шредингера эксперимент описан так:

«Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Некий кот заперт в стальной камере вместе со следующей адской машиной (которая должна быть защищена от прямого вмешательства кота): внутри счетчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой. Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мертвого кота (простите за выражение) в равных долях. Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана».

Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдение, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний - распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние - «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».

Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента - показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции, и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.

Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мертвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это будет аналогично и для атомного ядра. Оно обязательно должно быть либо распавшимся, либо нераспавшимся.

Источник

Впервые подобные кратеры были обнаружены еще в 1970х годах, во время миссии «Викинг». С того времени и до сих пор, ученые пытались понять природу формирования такой необычной формы двухслойных кратеров на Красной планете.

Новые исследования марсианских двухслойных кратеров были проведены геологами из Университета Брауна.

В работе аспирантов Университета Брауна: Дэвида Кутаема, Вайса и Джеймса В. Хэдома, говорится, что несколько слоев, которые присутствуют в некоторых марсианских кратерах, могли возникнуть во время извержения лавы, в то время как поверхность Красной планеты была покрыта толстым слоем льда. 

Ледяной слой мог доходить до 10 метров. Новые данные говорят нам о том, что ранний климат на Марсе мог быть достаточно холодным. А в северном полушарии, толщина льда могла достигать и 50 метров.

У двухслойных марсианских кратеров, также есть и другие отличительные особенности. Например, в отличие от других типов кратера, эти как правило не имеют дополнительных, более маленьких кратеров, окружающих их. Двухслойные кратеры являются результатом больших взрывов и выбросов внутренней породы планеты, оставившие выбоины в окружающей их поверхности.

В конечном счете, понимание того, как сформировались двухслойные кратеры, может привести к лучшему пониманию прошлого Марса. 

«На данный момент обнаружено более чем 600 таких кратеров на поверхности Марса. Понимание того, так как они сформировались, помогут нам продвинуться в исследованиях раннего климата Марса, что довольно важно», говорит Вайс. 

«Они могли бы многое рассказать об истории марсианского климата в глобальном масштабе».
Источник

Современные ученые всерьез озабочены поиском новых источников энергии, которые помогут человечеству преодолеть надвигающийся, согласно прогнозам, энергетический кризис.

ITER (International thermonuclear experimental reactor) - энергетическая установка будущего, которая, вероятно, позволит человечеству приобрести практически неисчерпаемый источник энергии.

Реактор представляет собой установку, с помощью огромного магнитного кольца создающую условия для слияния атомов водорода и трития (изотопа водорода), в результате чего синтезируется новый атом – атом гелия. В процессе высвобождается невероятное количество энергии: температура плазмы, в которой идет термоядерная реакция — около 150 млн градусов по Цельсию. Для сравнения – температура ядра Солнца 40 млн градусов. Кстати, процессы синтеза атомов в ITER сходны с теми, что происходят внутри самого Солнца. Еще один плюс нового типа реактора в том, что изотопы выгорают, практически не производя радиоактивных отходов и излучения - не выбрасывая парниковые газы в атмосферу, ITER полностью безопасен для окружающей среды. Он может быть расположен практически в любой точке земного шара, а топливом для него служит обычная вода.

Строительство реактора ведется во французском центре ядерной энергетики «Кадараш», в 60 км от Марселя.

В программе ITER участвуют 33 государства, включая Россию, США, Индию, Китай, Казахстан, Японию, Южную Корею и страны Евросоюза. Вместе государства делят расходы на проект - сегодня он оценивается в сумму около 15 миллиардов евро. Схема участия предусматривает поставки компонентов реактора и финансирование его строительства. В обмен на это каждая из стран-участниц получает полный доступ ко всем технологиям создания термоядерного реактора. Российские физики из «Росатома» в рамках участия в проекте ITER должны изготовить и поставить несколько видов уникального оборудования, создать которое можно лишь в условиях российских лабораторий. Строительство ITER, уже сейчас задерживаемое по всем срокам, должно продлиться около десяти лет, после чего реактор предполагается использовать в течение 20 лет.

Источник

Завязывать узелки, чтобы не забыть о важных делах, — очень давний способ запоминания. Но, как ни странно, в современной физике он также применим: учёные освоили закручивание и развязывание микроскопических магнитных узелков. Постепенные усовершенствования этой технологии в скором времени приведут к созданию электронных устройств с большим объёмом памяти.

Скирмионы — это маленькие вихри, создаваемые несколькими атомами, каждый из которых благодаря спину работает как маленький магнит . Спин есть собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого.

Действие внешнего магнитного поля, как правило, приводит к выравниванию атомов-магнитов в одном направлении, но в случае со скирмионами вектор намагниченности атомов образует микроскопический вихрь.

При этом "завитки" не могут распуститься, поскольку любые магнитные возмущения повлияют лишь на расположение атомных спинов, но скирмионы останутся закрученными в любом случае. Это свойство называется топологической устойчивостью и проявляется не только на атомном уровне.

Многим ещё со школьной скамьи известны удивительные свойства так называемой ленты Мёбиуса: если начать чертить линию по одной из сторон этой конструкции, то на другую сторону можно перейти, не отрывая карандаша. Это возможно благодаря особой конструкции — лента закручена лишь наполовину.

"Топологическая устойчивость всегда интересовала учёных, поскольку с её помощью можно создавать наиболее совершенные носители информации. Обычные магнитные запоминающие устройства, такие как жёсткий диск, хранят информацию в виде цифровых битов, принимающих значения "0" или "1". Эти состояния на физическом уровне определяются намагниченностью отдельных атомов. Например, северный магнитный полюс может смотреть либо вверх, либо вниз. Но если атомы упаковать слишком плотно, либо перегреть всю поверхность, то магнитное поле может дестабилизироваться", — рассказывает соавтор исследования Кристен фон Бергман (Kristen von Bergmann) из Гамбургского университета.

Скирмионы способны обеспечить стабильность даже при очень плотном расположении атомов и высоких температурах. Магнитные узелки можно считывать в значении "0" или "1" в зависимости от их наличия или отсутствия.

Тут, правда, возникает другая проблема: как "развязать" скирмион, чтобы он стал нулём? Существование скирмионов было предсказано в 1960-х годах, позднее их поймали в магнитных материалах. Однако учёным ранее не удавалось по желанию и при помощи магнитного поля создать и разрушить такие вихри.

В своей статье, которая недавно вышла в журнале Science, фон Бергман и её коллеги описывают свой эксперимент. Исследователям удалось создать скирмионы на тонкой магнитной плёнке из палладия и железа, расположенной на кристалле иридия.

Для начала они взяли образец, где атомы-магниты были выстроены стандартным образом. Затем они использовали иглу сканирующего туннельного микроскопа и передали магнитной плёнке слабый заряд из электронов с определённым образом поляризованными спинами. Поляризованный заряд вступил во взаимодействие с атомами-магнитами и закрутил их в узелки-скирмионы.

"Каждый узелок состоял из 300 атомов и был всего несколько нанометров в диаметре", — говорит фон Бергман.

По словам авторов работы, скирмионное устройство способно хранить в 20 раз больше информации на единицу площади поверхности, чем современные жёсткие диски. Но до практического применения пока ещё далеко: за раз фон Бергман и её команде удалось создать и удалить всего четыре скирмиона, к тому же применяемая технология работала лишь в 60% случаев. Это очень слабые результаты, особенно если учесть, что контролировать "узелки" удавалось лишь при температуре 4,2 Кельвина (-231 градус по Цельсию).

И всё же данное исследование является первым экспериментальным доказательством того, что закручивания скирмионов можно контролировать. Осталось разобраться, как это происходит. Исследователи надеются продолжить свои эксперименты и фундаментальные работы уже в скором времени.

Источник

Физики-оптики из Германии достигли невероятных результатов в исследовании скорости распространения светового луча.

Научными деятелями был проведен эксперимент с двумя лучами лазера на кристалле изменяемой прозрачности. Результатом стала остановка света на одну минуту.

Дармштадтские оптики использовали кристалл, светопроводимость которого в обычных условиях равнялась нулю. Охладив его до температур, близких к абсолютному нулю, они облучили кристалл лазерным лучом. При этом, облученные атомы вещества перешли в состояние суперпозиции, что спровоцировало его светопроводимость на определенных частотах электромагнитного излучения.

После этого на опытный образец был направлен другой когерентный пучок света, соответственной частоты излучения. Этот луч вошел в кристалл, попутно выключив воздействие первого лазера, что сделало вещество опять непрозрачным. В результате световой пучок оказался взаперти в кристалле, причем время «заточения» полностью зависит от атомов кристалла.

Увеличение срока «заточения» света зависит и от воздействия магнитных полей, но при этом затрудняется контроль конфигурации источника света. Учеными было проведено большое количество опытов с разными магнитами и источниками света, пока они не нашли оптимальный вариант.

Для сохранения доказательной базы успешного проведения эксперимента учеными были сохранены и воспроизведены изображения трех горизонтальных полос. По словам ученых, они смогли наглядно показать, что такая сложная информация, как изображение, может быть запечатлена с помощью их методики.

Отмечается, что результаты эксперимента заинтересуют не только ученый мир, поскольку эта методика дает возможность проектировки квантового повторителя – устройства, передающего сигнал из кабеля в кабель без применения маршрутизатора и фильтрации пакета. Для квантового повторителя возможна остановка и повторный запуск фотонных пучков, что позволит оптимизировать и упростить работу квантовой сети.

Источник

Французско-американская группа физиков обнаружила, что поведение охлажденного сплава алюминия, железа и кремния одновременно напоминает поведение кристаллов и стекол, но не является ни тем ни другим, ни даже квазикристаллом. 
 

Новый тип твердого вещества получил название q-стекла. По словам авторов, ранее возможность существования такой геометрии тела была предсказана математически, однако до сих пор о реальных подобных веществах ничего не было известно. 

Источник

В пятницу 16 августа и четверг 22 августа, телевидение НАСА будет вести прямую трансляцию выхода в открытый космос за пределы Международной космической станции, двух российских космонавтов.

Два российских космонавта, бортинженеры - Федор Юрчихин и Александр Мисуркин, покинут шлюзовой отсек «Пирс» примерно в 10:40 утра и выйдут в открытый космос, запланированные работы вне МКС будут длиться около 6ти с половиной часов. Они планируют продолжить прокладку кабеля питания и сетевого кабеля для будущего присоединения российского многоцелевого лабораторного модуля, который прибудет к космической станции на борту ракеты «Протон-М». Напомним, что запуск этой ракеты планируется осуществить в сентябре этого года с космодрома «Байконур» в Республике Казахстан.

Космонавты также установят на модуле специальные, экспериментальные панели, предназначенные для сбора данных о явлении микрогравитации на низкой околоземной орбите.

Это будет 172 и 173 выход в открытый космос для технического обслуживания станции и сбора данных на этой Международной космической станции. Для Федора Юрчихина это уже восьмой выход в открытый космос, а для Александра Мисуркина только третий.

Федор Юрчихин будет одет в отечественный скафандр «Орлан», с красными полосками, Мисуркин будет одет в такой же костюм, но с синими полосками и американским шлемом, оснащенным камерой для обеспечения качественной съемки рабочего процесса в условиях открытого космоса.
Источник