Информация свежая... и не очень

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#1   morozov » Вс июл 01, 2007 16:23

1. "Атомный лазер" непрерывного действия
Простейший "атомный лазер" был впервые создан в Массачусетском технологическом институте в 1997 г. В отличие от оптических лазеров, дающих когерентные пучки света, в "атомном лазере" производится когерентный пучок атомов. Основным элементом устройства "атомного лазера" является бозе-эйнштейновский конденсат атомов. До последнего времени "атомные лазеры" могли производить только очень короткие импульсы. В Институте квантовой оптики им.М.Планка (Германия) впервые построен "атомный лазер", создающий непрерывный пучок атомов рубидия в течение 100 мс. Кроме того, в новом приборе атомы распространяются не широким фронтом, а собраны в узкий пучок диаметром порядка нанометра - в тысячи раз меньше, чем размер фокуса обычного оптического лазера. Такого результата удалось достичь благодаря особой магнитной ловушке, в которой формировался бозе-эйнштейновский конденсат атомов рубидия в условиях хорошей изоляции от окружающих шумовых помех. Атомы высвобождались из ловушки под влиянием переменного электромагнитного поля специальной конфигурации и падали вниз под действием силы тажести. Когерентность возникающего таким образом падающего пучка атомов обусловлена когерентностью исходных атомов бозе-эйнштейновского конденсата. В других экспериментах, выполненных в NIST, создан атомный лазер, из которого пучок атомов способен вылетать не только вниз, но и в любом другом направлении. Выбор направления осуществляется с помощью двух оптических лазеров, действующих на бозе-эйнштейновский конденсат атомов натрия. Однако, в этих последних экспериментах пучок атомов не непрерывен, а квазинепрерывен, то есть он состоит из часто следующих друг за другом, почти перекрывающихся отдельных импульсов. "Атомный лазер" непрерывного действия может найти широкое применение в высокоточных измерительных приборах и в тонких технологиях при создании молекулярных наноструктур. Источник: Physics News Update, Number 422
2. Волна де Бройля волнового пакета
В 1994 г. исследователи из Стэнфордского университета Jacobson и Yamamoto сделали теоретическое предсказание, согласно которому волновой пакет, состоящий из нескольких фотонов, должен иметь меньшую длину волны де Бройля, чем каждый из фотонов в отдельности. Причем, уменьшение длины волны обратно пропорционально числу фотонов в пакете. В частности, волновой пакет, состоящий из 1000 оптических фотонов зеленого цвета, должен иметь такую же длину волны, как у рентгеновского излучения. Данное предсказание применительно к двухфотонному волновому пакету впервые подтверждено в экспериментах S. de Padua и его коллег из Бразилии. Когерентные пары фотонов возникали в результате расщепления одного фотона в кристалле с нелинейными оптическими свойствами. Далее наблюдалась интерференция двухфотонных волновых пакетов, а также интерференция каждого из фотонов в паре и измерялась длина волны. В соответсвие с расчетами Jacobson и Yamamoto, оказалось, что длина волны де Бройля пакета в два раза меньше длины волны каждого из фотонов в отдельности. Источник: http://publish.aps.org/FOCUS/
Последний раз редактировалось morozov Вт янв 06, 2009 22:19, всего редактировалось 2 раза.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

sergey_g
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Сб июн 09, 2007 13:50
Откуда: SPb

Номер сообщения:#2   sergey_g » Пн июл 02, 2007 15:40

По п.2, получается - если еть два когерентных "зелёных" фотона, то вместе они "синеют"? Или с трактовкой фигня? Как вообще рассматривается и применимо ли понятие волны де Бройля для фотонов.
Для фотона E = hν; p = hν/c = h/λ. в то же время волна де Бройля для частицы при v<<c, λ = h/p, фигня получается в том смысле что фотоны должны или двигаться далеко не со скоростью света (как бы тормозиться) и при этом ещё и "синеть".

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#3   morozov » Пн июл 02, 2007 20:03

"Как вообще рассматривается и применимо ли понятие волны де Бройля для фотонов. "

волна де Бройля это для масивных частиц, имеющих массу покоя....
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#4   morozov » Вт июл 03, 2007 1:01

1. Изучение антипротонов
В экспериментах, выполненных в ЦЕРНе под руководством G.Gabrielse, с высокой точностью измерено отношение заряда антипротона к его массе $q/m$. Антипротоны были получены на ускорителе, замедлены до очень малой скорости и направлены в ионную ловушку, где по искривлению их траектории в магнитном поле и определялось отношение $q/m$. Далее эта величина была сопоставлена с аналогичным отношением для протонов. Как оказалось, с точностью не хуже $9\times10^{-11}$ абсолютная величина $q/m$ у протонов и антипротонов совпадают. Этот результат примерно на порядок уточняет данные предшествующих экспериментов. Описываемые опыты являются очередным этапом в поисках возможных отличий параметров частиц и античастиц. Обнаружение новой асимметрии имело бы исключительно большое значение для теорий элементарных частиц. Источник: http://ojps.aip.org/prlo/top.html

2. Множественные состояния ридберговских атомов
P.Bucksbaum и его коллеги из Мичиганского университета разработали методику перевода сильновозбужденных ридберговских атомов одновременно в несколько квантовых состояний. Перевод осуществлялся с помощью очень короткого лазерного импульса. Короткий импульс является суперпозицией электромагнитных волн разных частот. Когда атом поглощает импульс, эта суперпозиция волн трансформируется в суперпозицию квантовых состояний электронов атома. В ридберговском состоянии электрон представляет собой не "электронное облако", окружающее атомное ядро, а, скорее, волновой пакет, который обращается вокруг ядра подобно планете. С помощью серии лазерных импульсов можно создать несколько волновых пакетов, интерферирующих между собой. По мнению исследователей, данный эффект представляет интерес с точки зрения создания квантовых компьютеров. Уже сейчас с помощью одного ридберговского атома удается сохранять несколько бит информации. Источник: Physics News Update, Number 429
С уважением, Морозов Валерий Борисович

sergey_g
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Сб июн 09, 2007 13:50
Откуда: SPb

Номер сообщения:#5   sergey_g » Вт июл 03, 2007 12:17

morozov писал(а):волна де Бройля это для масивных частиц, имеющих массу покоя....
А.., тогда понятно, они (ребята из Стэнфордского университета) пришли к мысли чтА волновой пакет, состоящий из нескольких фотонофф, уже имеют массу покоя... :D

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#6   morozov » Вт июл 03, 2007 21:02

sergey_g писал(а):
morozov писал(а):волна де Бройля это для масивных частиц, имеющих массу покоя....
А.., тогда понятно, они (ребята из Стэнфордского университета) пришли к мысли чтА волновой пакет, состоящий из нескольких фотонофф, уже имеют массу покоя... :D
Насчет фотонной массы это ерунда, да и само сообщение лажа..
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#7   morozov » Вт июл 03, 2007 23:07

1.Фазовые переходы в сверхпроводниках
Согласно классификации фазовых переходов Эренфеста, в точке фазового перехода первого рода состояние тела меняется скачком с выделением или поглощением тепла. При фазовом переходе второго рода состояние тела меняется непрерывным образом, однако возможны скачки производных от термодинамических величин, например, скачки теплоемкости. Фазовые переходы второго рода испытывают многие металлы и сплавы при переходе в сверхпроводящее состояние. Фазовыми переходами третьего и более высоких родов были названы такие переходы, при которых теплоемкость не изменяется. Впервые подобный переход обнаружили Д.Холл (D. Hall) и Р.Г.Гудрич (R.G. Goodrich) в сверхпроводнике Ba_0,6K_0,4BiO_3. В эксперименте исследовалась температурная зависимость критических магнитных полей, разрушающих сверхпроводимость. Как оказалось, при переходе в сверхпроводящую фазу теплоемкость вещества не изменялась, в отличие от того, что наблюдается в других сверхпроводниках. Данный эффект свидетельствовал о существовании фазового перехода высшего порядка. Вместе с П. Кумаром (P.Kumar) исследователи разработали теорию фазового перехода, которая хорошо описывает экспериментальные данные. Более полное понимание природы фазовых переходов высших порядков может дать изучение, наряду с Ba_0,6K_0,4BiO_3, сверхпроводников похожей структуры. Источник: http://xxx.itep.ru/abs/cond-mat/9904288; Phys. Rev. Lett. 82 4532 (1999)
2. Новые трансурановые элементы
Химические элементы с порядковыми номерами 116 и 118 впервые созданы на циклотроне в Берклеевской лаборатории в экспериментах по обстрелу свинцовой мишени ионами криптона с энергиями примерно 450МэВ. Менее чем через 1 мс после своего образования, ядро элемента 118 испускало \alpha -частицу, превращаясь в изотоп 116 с массовым числом 289. Элемент 116 также радиоактивен, он испытывает \alpha -распад и превращается в элемент 114. Цепочка распадов продолжается вплоть до образования элемента 106. В течение 11 дней эксперимента подобная цепочка распадов наблюдалась три раза и, соответственно, было получено 3 атома элемента 118. Трансурановые элементы нестабильны и быстро распадаются, однако теория предсказывает существование "острова стабильности" для тех элементов, которые имеют примерно 114 протонов и 173 нейтрона, такие элементы должны иметь относительно большое время полураспада. Измерение времен распада каждого из элемента цепочки подтвердило предсказанное существование "острова стабильности". Описываемые эксперименты были инициированы расчетами польских физиков, которые показали принципиальную возможность создания сверхтяжелых элементов с помощью использованной экспериментальной методики. (Подробнее о "стабильных" трансурановых элементах см. УФН 166 (9) 943 (1996). Об элементе 114 см. Nature 397 289 (1999); Phys. World 12 (2) 7 (1999); 12 (3) 19 (1999).) Источник: http://www.lbl.gov/
3. Дисперсия света в вакууме
Независимость скорости света от частоты с точностью 6\times 10^{-21} установил исследователь из Йельского университета Б. Шефер (B.Schaefer), основываясь на данных о спектрах космических гамма-всплесков. Если бы скорость света зависела от частоты, то волны с разными частотами приходили бы на Землю не одновременно, чего на самом деле не наблюдается. Предыдущее наилучшее ограничение было основано на изучении спектра излучения пульсара в Крабовидной туманности и составляло 5\times 10^{-17}. Зависимость скорости света от частоты существовала бы, например, в том случае, если бы фотон имел ненулевую массу, как это предполагалось в некоторых теориях. Результат, полученный Б. Шефером, налагает верхний предел на возможную массу фотона m_\gamma\le 10^{-44}г. Источник: Physics News Update, Number 432; Phys. Rev. Lett. 82 4964 (1999)
4. Постоянная Хаббла
На космическом телескопе Хаббл завершена программа наблюдений по определению скорости расширения Вселенной. В 18 далеких галактиках было обнаружено почти 800 цефеид - переменных звезд особого класса, которые удобно использовать в качестве "стандартной свечи" при определении расстояний благодаря стабильной зависимости их светимости от периода пульсаций. Знание расстояний до галактик и их красных смещений позволяет вычислить темп расширения Вселенной. Постоянная Хаббла, характеризующая темп расширения, с точностью до 10% оказалась равной 70кмс^{-1}Мпк^{-1}. Если Вселенная имеет критическую плотность, то при таком значении постоянной Хаббла ее возраст оказывается равным t_0=12\times10^{12}лет. Если же Вселенная открыта, или \Lambda -член отличен от нуля, то величина t_0 может оказаться несколько больше. Источник: http://www.nasa.gov/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

sergey_g
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Сб июн 09, 2007 13:50
Откуда: SPb

Номер сообщения:#8   sergey_g » Ср июл 04, 2007 11:29

morozov писал(а):Насчет фотонной массы это ерунда, да и само сообщение лажа..
В любой лаже можно откопать что-нить интересное всё ж... Подумалось - частота к примеру "зелёного" фотона может быть точнее определена если увеличить "базу" измерения, к примеру время или протяженность что в общем одно и тоже, или же наблюдать "кучу" когерентных фотонов (при уверенности что они когерентны). В обеих случаях ( в идеале) результат одинаков, может это имелось ввиду??
К дисперсии света...
Как-то попалась ссылка о том, что при взрыве сверхновой вначале зарегистрировали гамма-всплеск, а потом спустя некоторое время и саму собственно вспышку - получается как бы аномальная дисперсия, чем выше частота, тем выше и скорость распостранения. С одной стороны логично - при "большой" мощи акустического сигнала (взрыв), скорость ударных волн выше скорости звука в среде...
Если, а это вероятнее всего, вакуум как среда для распостранения эл. маг. волн, обладает потерями то распостраняясь фотоны теряли бы энергию и краснели... В таком случае красное смещение проще объяснить не разбеганием чего-то в никуда... и БВ(взрыв) не надо было придумывать... Всегда вызывало протест - определили возраст вселенной на основе излучения от дальних объектов, типа - сейчас наблюдаемый радиус вселенной, к примеру - 10-15 миллиардов лет, получается что излучающие обьекты там уже были и испускали свет 10-15 миллиардов лет назад. Но им туда ещё долететь надо было... при том отнюдь не со световой скоростью, а на несколько порядков меньшей - фигня чистейшей воды... :D :D

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#9   morozov » Ср июл 04, 2007 12:11

"Как-то попалась ссылка о том, что при взрыве сверхновой вначале зарегистрировали гамма-всплеск, а потом спустя некоторое время и саму собственно вспышку - получается как бы аномальная дисперсия, чем выше частота, тем выше и скорость распостранения."

причем тут это.. взрыв звезды процесс не мгновенный...в ядерном взрыве тоже сначала гамма всплеск, потом длинный хвост...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

sergey_g
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Сб июн 09, 2007 13:50
Откуда: SPb

Номер сообщения:#10   sergey_g » Ср июл 04, 2007 12:48

Нечто подобное имелось ввиду:
http://elementy.ru/news/430308?page_design=print
Некоторые трактуют наоборот http://elementy.ru/news/430418;
http://elementy.ru/news?discuss=430418
Природа гамма-всплеска иная. Он по времени следует за взрывом сверхновой, хотя отстает очень ненамного. Если ядро звезды по массе превышает примерно три массы Солнца, то оно не дает начало нейтронной звезде, а коллапсирует в черную дыру. Вокруг дыры образуется вращающийся диск из чрезвычайно нагретой релятивистской плазмы, которая ранее была веществом звезды, но при взрыве сверхновой не разлетелась по пространству. Эта плазма падает на звезду по спиралям и при этом выбрасывает мощные струи, так называемые джеты, направленные в обе стороны по оси вращения. В этих-то джетах и развиваются процессы, которые приводят к возникновению гамма-квантов, направленных коллинеарно джетам. Именно таков механизм рождения длинных гамма-всплесков. Тут есть целый ряд важных деталей, в частности, звезда должна быстро вращаться и обладать сильным магнитным полем, но в целом картина адекватна.
http://www.popmech.ru/part/?articleid=580&rubricid=3
Кто прав???

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#11   morozov » Ср июл 04, 2007 23:55

я дико извиняюсь, но это мне не интересно...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#12   morozov » Пт июл 06, 2007 2:27

1. Неразрушающая регистрация фотонов
В обычном фотодетекторе фотон при его регистрации поглощается, трансформируясь в электрический сигнал. Однако фундаментальные законы квантовой механики не запрещают регистрацию фотонов без их разрушения. Уже давно были предложены идеи соответствующих экспериментов, выполнить которые ввиду их сложности до последнего времени не удавалось. Впервые неразрушающая регистрация фотонов произведена G.Nogues и его коллегами вo Франции. Фотон находился в резонаторе между двумя зеркалами. Через резонатор пролетал атом рубидия. В присутствии фотона волновая функция атома испытывала фазовый сдвиг, который поддается измерению. С помощью других атомов рубидия фотон можно регистрировать повторно, также не разрушая его. Хотя фотон как частица не разрушался, его квантовое состояние в соответствие с принципом неопределенности Гейзенберга, конечно, изменялось. Авторы эксперимента полагают, что их методика может оказаться полезной при создании квантовых логических ячеек. Источник: http://www.nature.com/

2. Необычные кристаллы
В обычных дифракционных экспериментах рентгеновское электромагнитное излучение проходит через атомную кристаллическую решетку и, рассеиваясь на атомах, образует характерную интерференционную картину. A.Zeilinger и его австрийские коллеги провели в некотором смысле обратный эксперимент, в котором роль кристаллической решетки играла стоячая электромагнитная волна, а роль рассеиваемого луча выполнял пучок атомов. Стоячая волна возникала при отражении луча лазера от зеркала. Использовался пучок атомов, формируемый в так называемом атомном лазере. После прохождении через стоячую электромагнитную волну атомы создавали интерференционную картину, характерную для дифракции на кристаллической решетки. Эксперименты подобного типа начали проводиться той же экспериментальной группой еще в 1996 г., однако лишь в последнее время удалось получить наиболее полный аналог брэгговской дифракции. Источник: http://www.nature.com

3. Сверхточные измерения частоты света
В Институте квантовой оптики им. М.Планка разработана методика измерения частоты видимого света с относительной точностью $3\times 10^{-17}$. Укажем для сравнения, что лучшие атомные часы, основанные на измерениях атомных радиопереходов, имеют точность около $2\times 10^{-15}$. В новом подходе используются фемтосекундные лазерные импульсы, спектр которых представляет собой регулярный набор волн разных частот. Сравнивая частоты лазерного излучения, исследуемого светового сигнала и частоту эталонной волны, можно в высокой точностью определить разность частот исследуемого сигнала и эталонной волны, а затем определить и саму частоту. Таким способом произведено измерения частоты атомных переходов в атоме цезия (линия D$_1$) с точностью в 1000 раз лучше точности предшествующих измерений. По мнению исследователей, описываемая методика позволит в будущем создать более совершенный оптический аналог атомных часов. Сверхточные измерения частоты позволят также измерить с высокой точностью величину некоторых фундаментальных констант. Источник: Physics News Update, Number 434

4. Нейтринные осцилляции
Новые подтверждения существования нейтринных осцилляций (взаимных превращений различных сортов нейтрино) получены в эксперименте K2K (KEK + Камиоканде), выполненном в Японии. На протонном ускорителе лаборатории KEK, находящейся вблизи Токио, получен узкий пучок нейтрино. Относительное содержание мюонных и тау-нейтрино пучка измерялось в той же лаборатории с помощью ряда детекторов, в частности, с помощью черенковских детекторов, регистрирующих взаимодействие нейтрино с водой в резервуаре емкостью 1000 тонн. Далее пучок нейтрино преодолевал под поверхностью Земли расстояние 250 км и регистрировался в детекторе Супер--Камиоканде. Подземная установка Супер--Камиоканде представляет собой огромный стальной резервуар, наполненный $50\times 10^3$ тоннами чистой водой. По внутренней поверхности резервуара размещены тысячи фотоумножителей, регистрирующих черенковское излучение. Было замечено существенное уменьшение числа мюонных нейтрино, что говорит о существовании нейтринных осцилляций в процессе прохождения пучка нейтрино под землей. В проводившихся на установке Супер--Камиоканде примерно год назад экспериментах исследовались нейтрино, возникающие в результате столкновений космических лучей с верхними слоями атмосферы, и тогда также были получены свидетельства существования нейтринных осцилляций. Нейтринные осцилляции возможны при наличии у нейтрино массы. Отличная от нуля масса нейтрино предсказывается в большинстве Теорий Великого Объединения, которые объединяют разные типы взаимодействий (слабое, электромагнитное и сильное). Нейтринные осцилляции, возможно, дают решение проблемы дефицита солнечных нейтрино. Наличие у нейтрино массы имеет большое значение также и для формирования крупномасштабной структуры Вселенной, поскольку массивные нейтрино могут составлять существенную часть темной материи (скрытой массы). Источник: http://unisci.com/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#13   morozov » Вс июл 08, 2007 1:21

Одноэлектронный циклотрон
Как известно из теории, электрон, находящийся в однородном магнитном поле, пребывает на дискретных энергетических уровнях - уровнях Ландау. Впервые поставить такой эксперимент с единичным электроном удалось S.Peil и G.Gabrielse. С помощью ловушки Пеннинга, электрических и магнитных полей электрон приводился в состояние вращения перпендикулярно магнитному полю (энергия, отвечающая этой части движения дискретна) и дрейфа параллельно полю. Для предотвращения хаотических скачков между энергетическими уровнями электрон охлаждался до температуры 80мК, что в 50 раз меньше температуры, достигнутой ранее для изолированных элементарных частиц. Созданное исследователями устройство по сути представляет собой квантовый циклотрон - квантовый предел обычного циклотрона. В эксперименте исследовались также переходы между энергетическими уровнями под влиянием осциллирующего электрического поля, параллельного магнитному. Переходы между уровнями соответствовали изменению частоты вращения электрона. Источние: http://publish.aps.org/FOCUS/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#14   morozov » Пн июл 09, 2007 20:36

1. Электронные орбитали
Обычный метод изучения кристаллов на основе дифракции рентгеновских лучей дает лишь усредненную картину распределения атомов в кристаллической решетке. J.M.Zuo и его коллеги из Аризонского университета разработали новый подход, сочетающий дифракцию с электронной микроскопией и позволяющий выявить форму отдельных электронных орбиталей (распределение электронной плотности) вблизи атомов. Была получена трехмерная картина орбиталей в оксиде меди Cu2O. Выяснено, что между атомами меди в Cu2O осуществляется ковалентная связь посредством электронов на d-орбиталях и дырок. Результаты исследований могут помочь в понимании механизмов высокотемпературной сверхпроводимости и в создании новых сверхпроводников. Источник: Nature 401 49 1999
2. Оптический параметрический усилитель
P.Kumar и его коллеги выполнили интересные опыты по усилению инфракрасных изображений без присутствия шумов, типичных для обычных усилителей. В эксперименте использовался кристалл из соединения элементов K, Ti и P. Фотоны зеленого лазерного света при прохождении через кристалл расщепляются на пары ИК-фотонов. Если одновременно спроецировать на кристалл ИК-изображение какого-либо объекта, то будет происходить индуцированное испускание дополнительных ИК-фотонов, которые в совокупности с начальными фотонами дают усиленное изображение. Для получение индуцированного испускания частота лазерного света и частота ИК-фотонов источника изображения должны быть специально согласованы, тем не менее, как полагают авторы, оптическое параметрическое усиление изображений может найти полезные применения. Источник: Phys.Rev.Let. 83 1938 1999
3. Вырожденный атомный ферми-газ
В течение последних нескольких лет был получен вырожденный газ бозе-атомов (бозе-эйнштейновский конденсат) некоторых щелочных металлов, а также атомов водорода. Вырожденное состояние достигается при низких температурах, когда длина волны де Бройля атомов становится сравнимой со средним расстоянием между атомами. Охладить фермионы значительно труднее, чем бозоны, поскольку, согласно принципу Паули, существует эффективное отталкивание между атомами в одинаковых состояниях, которое затрудняет их тесные столкновения и не позволяет применить метод испарительного охлаждения. Исследователям из NIST (штат Колорадо, США) удалось преодолеть эту трудность и впервые получить вырожденный газ ферми-атомов 40K. Атомы с противоположными направлениями спина накапливались в магнито-оптической ловушке. Сверхнизкие температуры достигались благодаря тому, что под действием переменного электромагнитного поля атомы с одним из направлений спина покидали ловушку, унося энергию, а оставшиеся атомы таким образом охлаждались. С помощью данной методики был получен вырожденный газ из 700000 атомов при температуре около 300 нК. Источник: Physics News Update, Number 443; Science 285 1703 1999
4. Рентгеновская обсерватория "Чандра"
Космическая рентгеновская обсерватория "Чандра", запущенная НАСА 23 июля, еще в период своего начального тестирования и калибровки стала давать важные научные результаты. На обсерватории установлены два рентгеновских детектора со спектрометрами. По чувствительности и разрешающей способности они значительно превосходят все предшествующие инструменты. Свое название обсерватория получила в честь известного физика, нобелевского лауреата С.Чандрасекхара. Проведены наблюдения остатка сверхновой Кассиопея А и была обнаружена оставшаяся от взрыва нейтронная звезда, которую ранее найти не удавалось. Сверхновая Кассиопея А вспыхнула примерно 300 лет назад и, странным образом, не была замечена астрономами XVI века. Также получено рентгеновское изображение струи из ядра далекого квазара и изображение горячей короны одной из звезд. Как ожидается, дальнейшие наблюдения на обсерватории "Чандра" принесут множество интересных результатов. Источник: http://wwwssl.msfc.nasa.gov/default.htm
5. Постоянная Хаббла
С помощью космического телескопа "Хаббл" путем изучения цефеид (особого класса переменных звезд) в далеких галактиках уточнена шкала расстояний до внегалактических объектов и найдено более точное значение постоянной Хаббла H0. Для долгопериодических цефеид известна важная зависимость период-светимость, по которой можно определять абсолютные звездные величины цефеид и, следовательно, фотометрические расстояния. Данные о 25 цефеидах в радиусе 25 Мпк от Земли позволили уточнить калибровку ряда вторичных методов определения расстояний: по соотношению Тулли-Фишера, по сверхновым типа Ia и др. Для расчетов использовалась линейная модель сложения скоростей Местной группы галактик относительно близких скоплений и локального сверхскопления галактик. В результате, на уровне одного среднеквадратичного отклонения получено значение H0=71+ - 6 км с-1 Мпк-1. Наибольшую погрешность в результат вносит неопределенность расстояния до Большого Магелланова Облака, в котором известно более 1000 цефеид. Источник: http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/9909260
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30406
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#15   morozov » Чт июл 12, 2007 1:27

1. Сверхтекучесть бозе-эйнштейновского конденсата
В течение последних лет были получены бозе-эйнштейновские конденсаты некоторых щелочных металлов, а также атомов водорода. Конденсат образуется при низких температурах, когда длина волны де Бройля атомов становится сравнимой со средним расстоянием между атомами. Атомы, составляющие конденсат, находятся в едином квантовом состоянии, поэтому конденсат должен быть сверхтекучим. Два эксперимента, целью которых было в явном виде продемонстрировать сверхтекучее движение, выполнены в американских институтах NIST и MIT. Экспериментальная группа из NIST наблюдала свойственные сверхтекучести квантовые вихри в конденсате из атомов рубидия. Атомы могли находиться в состояниях с двумя противоположными направлениями спина. Под действием микроволнового излучения и лазерного света часть атомов меняла направление спина и вовлекалась в вихревое движение. Каждый вихрь содержал одну квантовую единицу углового момента. В MIT проведены эксперименты, в которых с помощью луча лазера в образце бозе-эйнштейновского конденсата атомов натрия создавалось небольшое отверстие. Отверстие могло перемещаться по образцу подобно движущемуся телу. При скорости отверстия меньше 2 мм в секунду диссипации энергии не происходило. Существование такой предельной скорости характерно для сверхтекучего состояния. Источник: Physics News Update, Number 449
2. Квантовые свойства фуллерена
Одной из основ квантовой механики является открытый де Бройлем дуализм волна-частица. Волновые свойства наблюдались не только у отдельных элементарных частиц, но и у атомов и даже у небольших атомных кластеров. Австрийский ученый A.Zeilinger и его коллеги продемонстрировали волновые свойства молекулы фуллерена C$_{60}$. Они показали, что с помощью пучка C$_{60}$ можно создать интерференционную картину. Также было показано, что аналогичными квантовыми свойствами обладает и молекула C$_{70}$. Со времени создания квантовой механики идут дискуссии о том, в какой степени можно применять волновые квантовомеханические представления к макроскопическим объектам. В частности, хорошо известен мысленный эксперимент "кот Шредингера". По-видимому, вряд ли удастся обнаружить волновые свойства, например, у таких объектов, как вирусы. Молекула C$_{70}$ в данный момент является самым большим объектом, у которого наблюдались волновые свойства. Источник: http://publish.aps.org/FOCUS/
3. Прохождение света через отверстия
Согласно элементарным представлениям, свет не может пройти через отверстие размера, меньшего длины волны. Однако в 1998г. году группой французских ученых под руководством T.Ebbeser обнаружена способнось света с определенной длиной волны проходить сквозь покрытую маленькими отверстиями металлическую пластину. Исследователи предположили, что это явление обусловлено плазмонами - вибрациями электронов на поверхности металла. J.Pendry и его коллеги из Лондонского университета совместно с испанскими исследователями провели недавно детальные компьютерные расчеты, которые подтвердили гипотезу о плазмонах. Согласно расчетам, на освещаемой стороне пластины возбуждаются плазмонные моды, которые переносят энергию на другую сторону, где она снова превращается в свет. Фактически, через отверстия в пластине проходит не сам свет, а только запасенная в нем энергия. Для простоты, в расчетах рассматривались не отверстия, а набор узких щелей, тем не менее, результаты оказались близкими к экспериментальным. Была также предсказана зависимость коэффициента пропускания от толщины пластины, связанная с резонансными свойствами плазмонов. Источник: http://www.nature.com
4. Необычная звезда
Переменная звезда $\eta$ Киля относится к числу самых интересных объектов Галактики. Звезда удалена от Земли на расстояние 10000 световых лет, ее масса в 150 раз, а светимость в $4\cdot10^6$ раз больше, чем у Солнца. Биполярные выбросы вещества свидетельствуют о существовании мощного магнитного поля. Звезду окружает туманность, которая выглядит как остаток сверхновой, однако взрыв, создавший туманность, по неизвестной причине не привел к разрушению звезды и превращению ее в черную дыру или в нейтронную звезду. Кроме того, предполагается, что туманность ведет себя как природный УФ лазер, аналогичный микроволоновым мазерам. С помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра" обнаружены новые детали строения туманности. В рентгеновском свете видно внешнее газовое кольцо диаметром 2 световых года, горячее внутреннее ядро диаметром 3 световых месяца и горячий центральный источник диаметром менее 1 светового месяца, который содержит внутри себя сверхмассивную звезду. Все три структуры, по-видимому, обязаны своим происхождением ударным волнам, возникавшим при взрывах звезды. Источник: http://wwwssl.msfc.nasa.gov/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»