Информация свежая... и не очень

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#16   morozov » Вс июл 15, 2007 0:32

Эйнштейновский принцип эквивалентности
Принцип эквивалентности, лежащий в основе общей теории относительности, имеет следствием равенство инертной и гравитационной масс. В инертную массу тела наряду с сильным, электромагнитным и слабым взаимодействиями вносит свой вклад также и гравитационное взаимодействие. В лабораторных условиях, где вклад гравитационного взаимодействия несуществен, принцип эквивалентности проверен с относительной точностью до $10^{-12}$. Для массивных космических объектов вклад гравитационного взаимодействия в значение их инертной массы также не должен нарушать универсальность равенства инертной и гравитационной массы. Новые исследования, проведенные в Вашингтонском университете, подтверждают этот вывод. Использовались данные лазерной локации Луны в течение примерно 30 лет, свет отражался установленными на поверхности Луны зеркалами. Вычислялось взаимное ускорение Земли и Луны по направлению к Солнцу. С учетом различий в строении Земли и Луны получено, что эйнштейновский принцип эквивалентности выполняется с точностью не хуже, чем $10^{-3}$. О высокой точности исследований можно судить по тому факту, что относительный вклад гравитационной энергии в инертную массу Земли составляет всего $4,6\times10^{-10}$. Источник: http://ojps.aip.org/prlo/top.html

Гистерезис в сверхпроводниках
P.Adams и его коллеги из университета Луизианы обнаружили своеобразный гистерезис сверхпроводящего перехода. В частности, при некоторых условиях переход в сверхпроводящее состояние происходил не при охлаждении, а при нагревании образца от более низкой температуры. Исследовалась тонкая пленка алюминия, находящаяся в магнитном поле, параллельном ее плоскости. По мнению исследователей, такая конфигурация и являлась причиной обнаруженного интересного явления. Гистерезис возникал в координатах "температура - магнитное поле". Например, при температуре 30 мК магнитное поле величиной 5,9 Т разрушало сверхпроводимость, а возвращение в сверхпроводящее состояние происходило при уменьшении поля до 5,6 Т. При фиксированном магнитном поле величиной 5,65 Т нагревание несверхпроводящего образца от 30 до 100 мК вызывало появление сверхпроводимости, и только дальнейшее нагревание сверх 500 мК разрушало сверхпроводимость. Источник: http://publish.aps.org/FOCUS/

Формирование джетов в ядрах галактик
Одной из самых интересных структурных деталей радиогалактик являются струи или джеты. Эти длинные, тонкие образования начинаются в ядре галактики и тянутся на сотни и тысячи световых лет, заканчиваясь гигантскими облаками газа "радиолопастями". Радиоизлучение джетов и "лопастей" имеет синхротронную природу. Согласно теоретическим моделям, струи формируются во внутренних частях аккреционного диска вокруг сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. Главную роль в коллимации и сдерживании струи играет, вероятно, магнитное поле. Область формирования струи столь компактна, что ее прямое наблюдение было не доступно существующим телескопам. Впервые эту область размером в несколько десятков световых лет у галактики M87 удалось разрешить путем совместных наблюдений на VLBA, VLA и других радиотелескопах. Галактика M87 - это одна из ближайших галактик, имеющих струю. Как оказалось, вблизи области своего формирования струя имеет вид конуса с раствором около 60 градусов и сужается до 6 градусов на расстоянии всего нескольких световых лет. Данные наблюдения исключительно полезны для понимания физических процессов в ядрах галактик. Источник: http://www.nrao.edu/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#17   morozov » Пн июл 16, 2007 14:13

1.Четвертое пространственное измерение
В теоретической физике давно обсуждается гипотеза, согласно которой Вселенная имеет более трех пространственных измерений, но по какой-то причине дополнительные измерения человеком не воспринимаются и в обычных физических экспериментах себя не проявляют. Например, в теории суперструн, предполагающей существование 9 пространственных измерений, принимается гипотеза компактификации: дополнительные измерения замкнуты в кольца и имеют микроскопические размеры. Новый подход для введения в теорию дополнительных измерений предложили L Randall и R.Sundrum. Согласно их модели, существуют 4 пространственных измерения, а пространство нашего мира является 3-мерным подпространством в 4-мерном пространстве. Предполагается также, что электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия действуют только в указанном трехмерном подпространстве. Однако гравитационное взаимодействие, являющееся по своей природе искривлением пространства-времени, обязано действовать сразу во всех измерениях. Для того чтобы выяснить, какую форму имеет закон тяготения в мире с четырьмя пространственными измерениями, авторы теории исследовали решения уравнений Эйнштейна в такой ситуации. Оказалось, что наличие 4-го пространственного измерения практически не изменяет форму закона тяготения в 3-мерном подпространстве. Пока неизвестно, могут ли предсказываемые теорией небольшие специфические поправки к закону тяготения быть зарегистрированы в экспериментах (если, конечно, теория верна и эти поправки действительно существуют). Источник: Phys. Rev. Lett. 83 4690 (1999)

2.Атомный усилитель
В Массачусетсском технологическом институте (MIT) под руководством W.Ketterle и D.E.Pritchard разработана новая методика усиления интенсивности атомных пучков без потери информации о структуре исходного пучка. Усиление пучков атомов является значительно более сложной задачей, чем усиление электромагнитных колебаний, потому что, в отличие от фотонов, число атомов сохраняется. Созданию атомного усилителя предшествовало открытие в MIT в 1998 г. явления генерации пучков атомов при освещении бозе-эйнштейновского конденсата лазерным светом с определенными направлением и поляризацией. В новом усилителе происходит генерация пучков атомов натрия в условиях одновременного воздействия на бозе-эйнштейновский конденсат усиливаемого пучка атомов и лазерного излучения. В результате на выходе усилителя возникает более интенсивный в 30 раз пучок атомов, причем этот пучок когерентен по отношению к входящему пучку. Новый метод усиления может найти полезные применения в сверхточных измерительных приборах. Источник: Nature December 9 1999

3.Сечение взаимодействия ультрахолодных нейтронов
Наибольшее из известных сечений ядерных реакций 5x107барн измерено в эксперименте по обстрелу ультрахолодными нейтронами ядер гадолиния (Gd). Большое сечение взаимодействия ядер гадолиния с нейтронами ранее было предсказано теоретически. Сечение столь велико по причине существования у ядер гадолиния определенной конфигурации энергетических уровней, обеспечивающей резонанс, при этом ядра гадолиния захватывали нейтроны на расстоянии в 104 раз большем их диаметра. Эксперимент проводился H.Rauch и его коллегами в Венском институте атома. Мишенью для обстрела являлся раствор гадолиния в тяжелой воде D2O. Нейтроны в пучке летели со скоростью всего v=10м/с, что соответствует температуре около 1мК. Медленные нейтроны проводят больше времени около ядра и тем самым имеют больше шансов для взаимодействия, поэтому с уменьшением скорости сечение реакции растет. При скорости v меньше 4м/с исследователи обнаружили отклонение сечения от предсказываемого теоретически закона 1/v. Предполагается, что это отклонение обусловлено разреженностью раствора гадолиния, так что на пути нейтрона находилось в среднем менее одного ядра. Источник: Phys. Rev. Lett. 83 4955 (1999)

4.Второе начало термодинамики
Согласно второму началу термодинамики, тепло не может самопроизвольно переходить от тела менее нагретого к телу более нагретому. Максвеллу принадлежит идея мысленного опыта ("демон" Максвелла), который на первый взгляд находится в противоречии со вторым началом термодинамики, но, как известно, не приводит к его нарушению. В университете г.Эссен (Германия) выполнен интересный эксперимент, похожий на мысленный эксперимент Максвелла, в котором роль идеального газа играет песочная пыль. Сосуд, разделенный на две части перегородкой с отверстием, встряхивается, и частицы песка приходят в хаотическое движение. Как оказалось, более медленные пылинки начинали скапливаться в нижней части одного из отделений сосуда, а во второй части, таким образом, увеличивалась доля более энергичных частиц. В данном эксперименте второе начало термодинамики также не нарушалось по той причине, что песчинки нельзя рассматривать как молекулы идеального газа, так как они способны диссипировать энергию своего поступательного движения при взаимных столкновениях. В случайно возникавшем в одной из частей сосуда сгущении пыли столкновения песчинок становились более частыми, песчинки теряли энергию и замедлялись, что способствовало дальнейшему росту сгущения. Источник: Physics News Update, Number 461; Phys. Rev. Lett. December 20 1999

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#18   morozov » Чт июл 19, 2007 17:07

1. Задача трех тел
Во многих физических явлениях наряду с парными взаимодействиями большую роль играют взаимодействия сразу трех заряженных частиц. Примером простейшего, но очень важного тройного взаимодействия служит ионизация атома водорода налетающим электроном. Ввиду больших математических трудностей эта и подобные ей задачи не были полностью решены ни аналитически, ни численно за полвека существования компьютеров. Были рассчитаны лишь частные случаи или идеализированные модели с бесконечными сферическими или плоскими волновыми функциями. Впервые исчерпывающее решение задачи получено в Берклиевкой национальной лаборатории с помощью суперкомпьютера. Был применен специальный математический метод преобразования уравнения Шредингера, который позволил рассматривать спадающие на бесконечности волновые функции электронов в виде волновых пакетов. Было точно рассчитано как сечение процесса, так и другие его характеристики. Источник: http://www.lbl.gov/
2. Сверхпроводящие шарики
R.Tao и его коллеги из университета штата Иллинойс обнаружили интересное явление, происходящее с микронного размера частицами сверхпроводящего вещества на основе оксида меди, взвешенными в жидком азоте. Между двумя электродами, погруженными в азот пропускался электрический ток. Однако частицы сверхпроводника выстраивались не вдоль линии тока, как того следовало ожидать, а собирались в шарики размером около 0.25мм, содержавшие более миллиона частиц. Шарики возникали очень быстро и оставались устойчивыми даже при столкновениях с электродами. По мнению исследователей, подобное поведение частиц связано с их поверхностной энергией, благодаря чему конфигурация в виде шариков энергетически наиболее выгодна. Тщательному исследованию структуры шариков препятствует жидкий азот, служащий для создания взвеси. Более точные исследования, возможно, удастся провести в невесомости на космических аппаратах. Источник: Physics News Update, Number 464
3. Газовое гало Галактики
Выведенная недавно на орбиту космическая ультрафиолетовая обсерватория FUSE (NASA) стала давать первые научные результаты. По своим возможностям FUSE более чем в 100 раз превосходит все предшествующие инструменты. Обсерватория способна исследовать межзвездный газ, определять его состав, скорость и пространственное распределение путем спектрального анализа проходящего через газ света далеких звезд. Первым объектом исследований стала протяженная газовая оболочка (гало) нашей Галактики. Гало имеет сферическую форму, простирается на расстояние 5-10 тысяч световых лет и состоит из горячего газа с температурой около 5x105K. Хотя о существовании газового гало Галактики было известно давно, мнения астрономов о его происхождении существенно расходились. Согласно одной из гипотез, гало возникло в результате звездного ветра и УФ излучения звезд. По другой гипотезе формирование и разогрев гало произошли под действием ударных волн взрывавшихся сверхновых звезд. Наблюдения на обсерватории FUSE выявили присутствие в гало ионов кислорода, которые могли появиться только во втором из указанных процессов. Таким образом, практически доказано, что определяющим фактором при формировании газового гало Галактики были взрывы тысяч сверхновых звезд, сопровождавшиеся выбросами вещества и мощными ударными волнами. В ближайших планах исследований на новой обсерватории важное место занимает определение количества космического дейтерия - величины, несущей ценную информацию о первых минутах эволюции Вселенной. Источники: http://www.nasa.gov/, http://fuse.pha.jhu.edu/
4. Микролинзирование
Проект MACHO.
На протяжении последних нескольких лет в рамках проекта MACHO проводятся наблюдения микролинзирования звезд Большого Магелланова Облака - спутника нашей Галактики. Эффект микролинзирования заключается в гравитационной фокусировке света звезды массивным объектом, находящимся на луче зрения между звездой и наблюдателем. Фокусировка проявляет себя в изменении блеска звезды на интервале времени от нескольких дней до более чем года, за который гравитационная линза в своем движении пересекает луч зрения. К настоящему моменту достаточно достоверно зарегистрировано от 13 до 17 событий микролинзирования. Эта величина в несколько раз превосходит число событий, которое могло бы произойти в том случае, если бы гравитационные линзы представляли собой какой-либо из известных типов космических объектов (коричневые карлики, планеты типа Юпитера или нейтронные звезды). Таким образом, гравитационные линзы относятся к неустановленному типу объектов и, возможно, являются компонентом так называемой скрытой массы. Согласно некоторым гипотезам, линзами могут являться реликтовые черные дыры или "нейтралинные звезды". Из последних наблюдений получено, что массы большинства отдельных объектов заключены в интервале 0.15-0.9 масс Солнца, а их общая масса достигает 20% всей массы Галактики.
Одиночные черные дыры.
Среди событий микролинзирования отмечены два события очень большой интенсивности и продолжительности, длившиеся соответственно 800 и 500 дней. В наблюдении этих событий было задействовано сразу несколько наземных телескопов, а также космический телескоп Хаббла. С помощью телескопа Хаббла точно определены характеристики звезд, свет которых подвергся линзированию, что позволило определить массу гравитационных линз. В обоих случаях эта масса составила около 6 масс Солнца. Объекты столь большой массы не могут быть нейтронными звездами или коричневыми карликами, а, вероятнее всего, являются одиночными черными дырами. Ранее объекты, напоминающие по своим свойствам черные дыры, были обнаружены только в парах с обычными звездами по рентгеновскому излучению аккреционных дисков. Новые данные говорят о том, что черные дыры, во-первых, могут возникать изолированно в результате взрывов одиночных массивных звезд, а во-вторых, они достаточно многочисленны. Источники: http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0001272, http://www.nasa.gov/

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#19   morozov » Вт июл 24, 2007 12:52

Новости физики 3-2000

1. Использование лазера в ядерной физике
Две исследовательские группы из Ливермора (США) и из лаборатории им.Резерфорда (Великобритания) независимо сообщили об осуществлении ими ядерных реакций с помощью сверхмощных лазеров. В ливерморском эксперименте использовался лазер мощностью 1015Вт. Импульс длительностью 0.5пс посылался на мишень, состоящую из золота, меди и урана 238. Выбиваемые из золота электроны производили гамма-кванты, которые затем выбивали из мишени высокоэнергетичные нейтроны. Под действием нейтронов происходили реакции расщепления ядер урана. Экспериментальная методика позволяла измерять энергетический спектр электронов и определять количество появляющихся радиоактивных изотопов золота, меди и других элементов. Изотопный состав совпал с теоретически рассчитанным на основе энергетического спектра электронов. Эксперимент в Великобритании выполнялся с помощью лазера VULCAN мощностью 50x1012Вт. Мишень, в качестве которой вместо золота использовался тантал, освещалась импульсами длительностью 1пс. Изучались ядерные реакции в калии, цинке, серебре, а также реакции расщепления урана. Описываемые опыты представляют новый класс экспериментов в ядерной физике. В будущем сверхмощные лазеры, возможно, помогут во многих ядерных экспериментах обходиться без дорогостоящих ускорителей. Источник: Phys. Rev. Lett.
2. Усилитель поляритонов
Поляритонами называются квазичастицы, возникающие при взаимодействии фотонов и элементарных возбуждений в твердом теле (фононов, экситонов, плазмонов и др.). Экситонные поляритоны могут существовать в полупроводнике, окруженном отражающей стенкой. В этих условиях при исчезновении экситона (связанной системы электрона и дырки) испускается фотон, который после отражения от стенки снова производит экситон. Множественные переходы между фотонами и экситонами можно рассматривать как квазичастицы - поляритоны. J.J.Baumberg и его коллеги из Великобритании в своих экспериментах продемонстрировали возможность процесса вынужденного усиления концентрации поляритонов, похожего на процесс усиления света в лазерах. Поляритоны в тонкой полупроводниковой пленке создавались с помощью лазерной вспышки, причем импульс поляритона задавался углом падения луча лазера на поверхность пленки. Первая мощная вспышка создавала в полупроводнике много поляритонов с ненулевым импульсом. Второй лазерный луч меньшей мощности был направлен перпендикулярно пленке и создавал небольшое количество поляритонов с нулевым импульсом. Однако эти последние поляритоны стимулировали переход начальных поляритонов в состояние с нулевым импульсом, и таким образом происходило почти 50-кратное увеличение концентрации поляритонов в этом состоянии. В опытах J.J.Baumberg и его коллег получены также свидетельства того, что поляритоны являются бозонами, то есть могут накапливаться в одном квантовом состоянии. Это означает, что в принципе возможно создание поляритонного аналога бозе-эйнштейновского конденсата. Источник: Phys. Rev. Lett. 84 1547 (2000)
3. Сонолюминесценция
Явление сонолюминесценции заключается в генерации УФ излучения в процессе схлопывания пузырьков воздуха в воде под действием звука. Хотя механизм генерации излучения окончательно не установлен, предполагается, что основную роль играет горячая плазма в схлопывающихся пузырьках. Согласно теоретическим расчетам, температура плазмы в пузырьках составляет не менее 25000К. По некоторым предположениям, температура может достигать величины 15x106К - температуры, при которой начинаются термоядерные реакции. Однако экспериментальная проверка этой гипотезы очень затруднена, потому что схлопывание пузырька занимает всего 100 пс, что меньше быстродействия скоростных фотокамер. Существенное продвижение в данном вопросе удалось совершить исследовательским группам из Штудгартского университета (Германия), возглавляемым J.Putterman и R.Pecha. Используя телекамеру с временным разрешением 400пс, они исследовали процесс распространения вокруг места схлопывания ударной волны. Оказалось, что расходящаяся ударная волна движется со скоростью в 4 раза большей скорости звука. Хотя этот результат и не дает новых данных о температуре плазмы, он отвергает теории, в которых процесс схлопывания пузырька происходит с дозвуковой скоростью. Определение температуры плазмы станет возможным в будущих экспериментах путем исследования теплового движения электронов. Источник: Phys. Rev. Lett.
4. Новый рентгеновский телескоп
Рентгеновский орбитальный телескоп XMM-Newton, запущенный недавно Европейским космическим агентством, приступил к наблюдениям космических рентгеновских источников. Высокочувствительные рентгеновские спектрографы телескопа были сконструированы в университете штата Колумбия (США), они способны фиксировать рентгеновские спектры с наилучшим на данный момент разрешением. Например, наблюдения тесной двойной звезды HR1099 выявили ранее неизвестные особенности ее спектра, в частности, были обнаружены эмиссионные линии углерода и азота. Наряду с рентгеновским диапазоном телескоп способен вести синхронные наблюдения в УФ и оптическом диапазонах. По многим своим характеристикам телескоп XMM-Newton превосходит запущенный раннее рентгеновский телескоп Chandra и, как ожидается, наблюдения на новом телескопе принесут много новых интересных результатов. Источник: http://sci.esa.int/xmm/
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#20   morozov » Сб июл 28, 2007 2:49

Новости физики 4-2000

1. Молекулы в бозе-эйнштейновском конденсате
Бозе-эйнштейновский конденсат атомов рубидия был впервые получен в Колорадском университете в 1995г. В новых экспериментах, проведенных исследовательской группой из Техасского университета, зарегистрировано присутствие молекул рубидия в бозе-эйнштейновском конденсате атомов рубидия. Двухатомные молекулы (димеры) возникали путем поглощения фотона парой близких атомов с последующим испусканием нового фотона. Данный процесс фотоассоциации приводил к эффективному охлаждению молекул Rb2 до температуры примерно 100нК. Малые тепловые скорости молекул позволили провести их высокоточные спектроскопические исследования. Как оказалось, в молекулы Rb2 объединялось около 1% атомов рубидия, а время существования таких молекул составляло 1мс. Источник: http://www.sciencemag.org/
2. Ультрафиолетовый лазер
Исследовательской группой TESLA из лаборатории DESY (Гамбург) сконструирован новый лазер на свободных электронах, генерирующий УФ излучение с длиной волны 93нм. В обычных лазерах на свободных электронах используется ондулятор - устройство, обеспечивающее генерацию излучения в области частот, где другие методы непригодны. В ондуляторе электроны движутся по траектории, близкой к прямой, и одновременно под действием электрического или магнитного поля испытывают малые колебания в поперечном направлении, излучая свет. Свет накапливается в полости с отражающими стенками и стимулирует когерентное излучение. Однако при длине волны менее 150нм отражение от стенок недостаточно эффективно и накопления излучения в полости не происходит. В эксперименте группы TESLA используется метод единичного прохождения света через среду в очень длинной ондуляторной секции. Когерентное УФ лазерное излучение возникает по синхротронному механизму при взаимодействии света с электронами. К 2003г планируется создать аналогичный лазер, дающий излучение с длиной волны 5нм. Кроме того, новая методика, возможно, поможет в создании линейного электронного ускорителя (мощность 500ГэВ) с интегрированным в него рентгеновским лазером. Источник: Physics News Update, Number 473
3. Возможная регистрация частиц темной материи
К настоящему моменту твердо установлено, что Вселенная состоит в основном не из звезд, газа и пыли, а из вещества неизвестной природы, которое проявляет себя лишь через гравитационное взаимодействие с обычной материей. Это вещество называют "темной материей" или "скрытой массой". В частности, из темной материи состоит массивное протяженное гало, окружающее нашу Галактику. Одним из возможных кандидатов на роль темной материи является новый класс слабовзаимодействующих массивных частиц - "WIMP-частицы". Во многих лабораториях мира предпринимаются попытки прямой регистрации частиц темной материи, например, путем наблюдения ядер отдачи в веществе сцинтиллятора. Однако ввиду чрезвычайно слабого взаимодействия WIMP-частиц и из-за большого числа фоновых ядер отдачи малой энергии эти попытки успехом пока не увенчались. Тем не менее исследователи из лаборатории Гран Сассо (Италия) сообщили об обнаружении в эксперименте DAMA сезонных вариаций числa фоновых ядер отдачи. Подобные вариации могут быть вызваны наложением орбитального движения Земли и движения Солнечной системы через гало Галактики. Соответственно, с годичным периодом должна изменяться скорость пролета WIMP-частиц через детектор и темп их взаимодействия с ядрами. Согласно оценке масса обнаруженных WIMP-частиц примерно в 50 раз превышает массу протона. Следует отметить, что вывод о регистрации частиц темной материи очень предварителен, возможны и иные интерпретации обнаруженных сезонных вариаций. Ясность, возможно, внесут новые независимые эксперименты. Источник: http://www.lngs.infn.it
4. Наблюдения ядра галактики M31
С помощью рентгеновской обсерватории Чандра выполнены новые с высоким разрешением наблюдения ядра галактики M31 (туманность Андромеды). В центральной области с угловым размером 1' выделены пять точечных рентгеновских источников. Один из них, находящийся в 1'' от центра, является, вероятно, сверхмассивной черной дырой. Согласно предшествующим наблюдениям масса черной дыры в ядре галактики M31 составляет около 3x107 масс Солнца. Однако этот источник имеет весьма необычный мягкий рентгеновский спектр. Предполагается, что рентгеновское излучение генерируется в процессе дисковой аккреции вещества на черную дыру и теории предстоит объяснить обнаруженную особенность спектра. Другой яркий рентгеновский источник, находящийся в 26'' от центра, возможно, является черной дырой звездной массы, излучающей в результате аккреции вещества соседней звезды. Источник: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0003262
5. Новый тип квазаров
В 1985г. R.Atonucci предложил единую схему активности галактических ядер. В соответствие с его теорией тип активности ядра зависит от взаимной ориентации линии наблюдения и оси вращения центральной черной дыры. Единая схема получила новое подтверждение в наблюдениях телескопом Чандра одной из галактик. Как оказалось, ядро галактики является мощным источником рентгеновского излучения и в то же время в оптическом и радиодиапазонах галактика не проявляет заметной квазарной активности. Исследователи (руководитель группы - A.Fabian) назвали данный вид галактик квазарами второго типа. Источник: http://www.nasa.gov/

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#21   morozov » Пн июл 30, 2007 20:12

1. Отрицательная магнитная проницаемость
В 60-х годах советский физик В.Г.Веселаго из Физического института им.П.Н.Лебедева выполнил теоретическое исследование веществ, имеющих отрицательную диэлектрическую и одновременно отрицательную магнитную проницаемость. В работах В.Г.Веселаго (УФН, том 92, стр.517, 1967) показано, что подобные вещества должны иметь необычные оптические свойства. В частности, в них возможен аномальный эффект Доплера и генерация обратного черенковского излучения, а преломление света на границе среды (эффект Снелля) должно иметь обратное направление. До последнего времени вещества с отрицательной магнитной проницаемостью не были известны. Новая идея создания таких материалов, предложенная J.Pendry и его сотрудниками, состоит в использовании массива микроскопических проволочек, обладающего в микроволновом радиодиапазоне отрицательной диэлектрической проницаемостью, и массива микроскопических металлических колечек, имеющего в том же диапазоне отрицательную магнитную проницаемость. На практике эту идею впервые реализовали S.Sheldon и D.Smith из Калифорнийского университета. Они создали композитный материал из медных проволочек и колечек на подложке, помещенной в электромагнитный резонатор. Индуцируемые в проводниках электрические токи приводят к появлению в микроволновом диапазоне отрицательных проницаемостей. Интересным свойством нового вещества является то, что направление переноса энергии в электромагнитной волне противоположно направлению фазовой скорости волны при ее распространении через вещество. S.Sheldon и D.Smith приступили к исследованию и других эффектов, предсказанных В.Г.Веселаго. Созданные композитные материалы, возможно, найдут полезные применения в системах телекоммуникаций. Новое вещество способно, например, фокусировать излучение, в то время как обычные вещества при тех же условиях излучение рассеивают. Источник: http://publish.aps.org/FOCUS/
2. Электронный микроскоп
Группа исследователей из Японии сконструировала электронный микроскоп, по своим возможностям в несколько раз превосходящий существующие приборы подобного типа. В микроскопе используется метод ускорения электронов электрическим напряжением величиной примерно 106В. При этом удалось достичь стабильности напряжения до 0.5В. Микроскоп способен давать разрешение около 0.5A, что сравнимо с разрешением сканирующего туннельного микроскопа. Кроме того, можно делать до 60 снимков в секунду и, следовательно, изучать развитие процессов во времени. С помощью нового микроскопа исследованы колебания частичек золота, быстро менявших свою форму. Другим интересным применением прибора может стать наблюдение движения вихрей в высокотемпературных сверхпроводниках. Источник: Physics News Update, Number 478
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#22   morozov » Ср авг 01, 2007 12:33

Новости физики 6-2000

1. Гравитация на малом расстоянии
Сила всемирного тяготения, преобладающая на космических расстояниях, в лабораторных условиях, как правило, пренебрежимо мала по сравнению с электрическими и магнитными силами. На уровне атомных ядер и элементарных частиц, когда в действие вступают сильное и слабое взаимодействия, роль тяготения становится совершенно ничтожной. Впервые притяжение двух масс в лабораторных условиях обнаружил Г.Кавендиш в 1798г. С тех пор точность подобных экспериментов непрерывно возрастала. На конференции Американского физического общества (APS) в Лонг-Бич E.Edelberger и его коллеги из Вашингтонского университета сообщили о новых претенциозных измерениях. В экспериментах использовался дискообразный маятник, подвешенный над массивным диском. Для экранирования нежелательных электрических полей, создающих дополнительные силы, между дисками натягивалась медная фольга. Таким путем удалось проследить гравитационное притяжение дисков вплоть до расстояния 0.15мм, причем отклонений от закона Ньютона не обнаружено. Исследование гравитационных полей на малых расстояниях интересно с точки зрения проверки теорий, в которых вводятся дополнительные пространственные измерения и, как следствие, предсказывается отклонение от ньютоновского закона обратных квадратов на малом расстоянии. На той же конференции APS исследователь из Вашингтонского университета J.H.Gundlanch сообщил о том, что ему с коллегами удалось почти на порядок улучшить точность измерения гравитационной постоянной. Согласно новым данным, G=6.67390x10-8см3г-1с-2 с погрешностью 0.0014%. Увеличение точности стало возможным благодаря применению специального возвратного механизма при перемещении пробных масс, что сводило к минимуму их возмущающее влияние на крутильный маятник. Источник: Physics News Update
2. Квантование потока тепла
Как известно, электрическая проводимость квантуется, то есть изменяется дискретно на очень малую квантовую единицу проводимости. Этот эффект становится особенно заметен в том случае, когда длина волны де Бройля электрона приближается к диаметру проводника. Теоретические расчеты говорят о том, что подобное квантование должна испытывать и теплопроводность, поскольку тепловая энергия переносится дискретными квазичастицами - фононами. Впервые этот эффект экспериментально продемонстрирован в Калифорнийском технологическом институте. Изучался поток тепла между двумя микроскопическими телами, "фононными полостями", соединенными между собой теплопроводящей проволочкой, вдоль диаметра которой укладывается всего 500 атомов. Температура "фотонных полостей" измерялась с помощью сквидов - измерительных приборов, действие которых основано на эффекте Джозефсона в сверхпроводниках. Как и ожидалось, поток тепла вдоль проволочки изменялся дискретными порциями, равными квантовой единице потока тепла. Источник: Nature 27 April 2000
3. Магнитное поле в сверхпроводнике
Исследователям из Великобритании и Швейцарии удалось с помощью низкоэнергетичных мюонов (20эВ-30КэВ) измерить магнитные поля в сверхпроводнике с высоким пространственным разрешением (несколько нм). Магнитный момент мюона при взаимодействии с магнитным полем испытывает прецессию. После распада мюона, одна из регистрируемых дочерних частиц - позитрон несет в себе информацию о магнитном поле, присутствовавшем на пути мюона через сверхпроводник. Путем регистрации позитронов была выявлена пространственная структура магнитного поля. Внешнее магнитное поле способно проникать под поверхность сверхпроводника на небольшую глубину, однако обычные методы непригодны для измерения магнитных полей в толще сверхпроводящего материала. Новая методика измерений подтвердила предсказываемое теорией строго экспоненциальное убывание магнитного поля по направлению внутрь образца как в обычных, так и в высокотемпературных сверхпроводниках. Источник: Phys. Rev. Lett.
4. Флуктуации реликтового излучения
С помощью радиотелескопов, установленных на воздушных шарах (международный эксперимент "Boomerang"), выполнены новые измерения угловых флуктуаций температуры реликтового излучения Вселенной. Теория предсказывает существование периодической зависимости средней величины флуктуации от углового масштаба. Впервые этот эффект был указан А.Д.Сахаровым и подробно исследован в работах Силка, Зельдовича и Сюняева. Периодическая зависимость возникает в результате взаимодействия адиабатических флуктуаций плотности вещества с излучением в звуковых волнах вблизи момента рекомбинации водорода. Ранее был обнаружен только первый акустический пик. Новые измерения уточнили положение первого пика, а также выявили второй акустический пик предсказанных периодических осцилляций. Положение и величина акустических пиков зависят от параметров космологической модели, в частности, от величины вклада барионного вещества в общую космологическую плотность. Из новых наблюдений следует, что первый пик расположен на несколько больших угловых масштабах, чем ожидалось, а величина второго пика оказалась несколько меньше теоретически ожидаемой. Объяснение данным фактам пока не найдено. Подобное расположение и величина пиков могли бы соответствовать относительно большому вкладу барионов в общую плотность, однако такое предположение вступает в противоречие со стандартной картиной первичного нуклеосинтеза в ранней Вселенной. Некоторые теоретики пытаются модифицировать стандартную картину нуклеосинтеза, выдвигая, например, гипотезы о распадающихся тау-нейтрино или о лептонной асимметрии. Данные эксперимента "Boomerang" подтвердили также то, что суммарная плотность вещества во Вселенной (включая скрытую массу, барионное вещество и Лямбда-член) близка к критической плотности, а пространственная геометрия Вселенной в этом случае близка к евклидовой, причем 2/3 вклада в общую плотность дает Лямбда-член. Источник: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0004385

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#23   morozov » Вт авг 07, 2007 3:29

1. Квантовый эффект Зенона
Вопрос о роли наблюдателя в квантовой механике является одним из наиболее дискутируемых в этой теории. Наблюдение невозможно без воздействия на исследуемую квантовую систему, например посредством освещающих ее фотонов. Преобладающим было мнение, что наблюдения и вызываемые ими возмущения приводят к замедлению квантовых процессов. Это утверждение известно под названием "квантовый эффект Зенона". Распады квантовых состояний (например, спонтанный переход атома или молекулы на более низкий энергетический уровень) должны были бы, согласно указанному эффекту, также затягиваться при их наблюдении. Путем экстраполяции можно прийти к выводу, что при непрерывном наблюдении распад вообще не происходит. Однако двое израильских физиков G.Kurizki и A.Kofman, пересмотрев теорию квантового эффекта Зенона, показали, что в большинстве случаев должна наблюдаться прямо противоположная ситуация: наблюдения не замедляют, а ускоряют распады. Авторы назвали свое открытие "анти эффектом Зенона". Экспериментальная проверка новой теории пока не выполнена, хотя принципиальных трудностей в ее проведении нет. Источник: Nature 405 546 (2000)
2. Измерения частоты света
J.L.Hall и его коллеги из Института им.М.Планка (Germany, Garching) разработали новую методику сверхточного измерения частоты света. В качестве опорных сигналов использовались лазерные импульсы с длительностью 12фс и частотой повторения 100МГц. Стабильность интервала между импульсами поддерживалась с помощью атомных часов. В нелинейной оптической среде генерировалось около 4x106 гармоник, и таким путем были получены миллионы спектральных линий, разделенных по частоте фиксированным интервалом в 100МГц. Калибровка начала отсчета подобной "шкалы" производилась с помощью лазера на основе неодима, частота излучения которого хорошо известна. Сравнивая положение спектральной линии исследуемого излучения с положением гармоник опорного сигнала, можно определить ее частоту с точностью около 100МГц (относительная точность - 10-11). Новая измерительная установка, имея достаточно простую конструкцию, может найти широкое применение в физических экспериментах. Источник: Phys. Rev. Let. 84 5102 (2000)
3. Металлический дейтерий
В Ливерморской национальной лаборатории получены свидетельства того, что дейтерий D2 (тяжелый водород) переходит в металлическую форму при давлении 50ГПа и температуре 8000К. Примерно такие условия, как полагают, существуют в недрах планеты Юпитер. Металлический водород H2 был создан в той же Ливерморской лаборатории в 1996г. В новом эксперименте использовался мощный лазерный нагрев рабочей среды, которая толкала поршень, создавая в жидком дейтерии ударную волну. При увеличении давления сжимаемость дейтерия возрастала, что связано с разрушением молекул D2. А возрастание коэффициента отражения света при сжатии свидетельствовало о появлении металлических свойств. Переход в проводящее состояние происходил непрерывно, так что в каждый момент времени дейтерий представлял собой смесь молекул, атомов, ионов и свободных электронов. Непрерывность перехода говорит о том, что в Юпитере, вероятно, не существует резкой границы между металлическим ядром и внешними молекулярными слоями. Источник: Phys. Rev. Let. 84 5564 (2000)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#24   morozov » Чт авг 09, 2007 13:42

2.Ориентация молекул
Многие молекулы могут существовать в двух формах, являющихся зеркальными отражениями друг друга. Эти разновидности молекул обычно называют право- и левоориентированными. В неорганическом мире молекулы разной ориентации встречаются в равных количествах. Однако по неустановленной пока причине аминокислоты - основа белковых тел - всегда левоориентированы (Подробнее см. УФН 166 873 (2000)). Избыток молекул конкретной ориентации можно получить, воздействуя на химические реакции световым излучением с круговой поляризацией, но в природе поляризованный свет встречается довольно редко, поэтому он вряд ли мог оказать влияние на биологическую эволюцию. Новый путь возникновения асимметрии ориентации обнаружен французскими физиками G.Rikken и E.Raupach из Гренобльской Лаборатории сильных магнитных полей. Исследовался раствор одного из сложных неустойчивых соединений хрома. Оказалось, что под действием пучка обычного неполяризованного света и параллельного ему магнитного поля в растворе образуются молекулы с избытком одной из ориентации. Причем данный процесс нечувствителен к поляризации света, а при изменении направления магнитного поля ориентация формирующихся молекул меняется на противоположную. В том случае, когда пучок света перпендикулярен полю, избытка асимметрии не наблюдается. Не исключено, что данное явление является причиной асимметрии в живых организмах. Источник: Nature 405 932 (2000)
3.Мягкий дипольный резонанс в гелии-6
Многие ядра с избытком нейтронов (изотопы) можно трактовать как состоящие из обособленных частей: основного ядра и системы дополнительных нейтронов. Такие ядра как правило несферичныи за счет деформируемости в них возможны возбуждения колебательного типа. Например, предполагается, что в ядре лития-6 система трех протонов колеблется относительно трех нейтронов, а в ядре гелия-6 связанная система двух протонов и двух нейтронов (альфа-частица) способна колебаться относительно двух оставшихся нейтронов. Это теоретически предсказанное явление называют мягким дипольным резонансом. Однако до последнего времени экспериментально зафиксировать подобные колебания не удавалось, потому что колебания разных типов в реальных ядрах связаны друг с другом, а также с вращательными и другими степенями свободы ядра. Впервые мягкий дипольный резонанс в ядре гелия-6 обнаружен коллективом физиков из Японии. Условия для резонанса возникали в ядерных реакциях образования гелия-6 при столкновении пучка лития-7 с мишенью из атомов лития-6. Источник: Physics News Update, Number 492
4.Спиновая жидкость
Группой физиков из Великобритании, США и Польши методом нейтронного рассеяния выполнено исследование свойств соединения Cs2CuCl4 в сильном магнитном поле при низкой температуре. При таких условиях Cs2CuCl4 ведет себя как двумерная антиферромагнитная среда, свойства которой обусловлены взаимодействием квазичастиц - спинонов. Впервые обнаружен теоретически предсказанный P.W.Anderson в 1973г. эффект появления так называемых "резонансных валентных связей" между спинонами, благодаря чему вещество начинает сильно рассеивать нейтроны. Также была отмечена большая величина квантовых колебаний в основном состоянии и стабилизирующее влияние дополнительного магнитного поля, направленного вдоль одной из плоскостей кристаллической решетки. Источник: http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0007172
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#25   morozov » Сб авг 11, 2007 2:22

2. Измерение нанометровых расстояний
Эффект Мессбауэра, открытый в 1958г, широко используется в исследованиях по физике твердого тела. Интересное применение этому эффекту для сверхточного измерения нанометровых расстояний предложено Ю.В.Швыдко и его коллегами из Гамбургского университета. Расстояния определяются путем их сравнения с длиной волны Мессбауэровского излучения ядер железа. Данное излучение имеет стабильную частоту и его легко получить в лабораторных условиях. Проблема, которую решили исследователи из Гамбурга, - это высокоточное измерение длины волны самого Мессбауэровского излучения. Для измерения потребовалось использовать мощные источники рентгеновских лучей: электронный синхротрон в DESY и ускоритель в Аргонской национальной лаборатории. Три реперных точки для измерения длины волны получены в опытах по рассеянию рентгеновских лучей в кристалле кремния. В итоге, длина волны найдена с точностью 1.9x10-7. Исследователи надеются увеличить точность еще на порядок, и тогда новый метод измерения расстояний можно будет применять для измерения величин фундаментальных физических констант. Источник: Phys. Rev. Lett. 85 495 (2000)
3. Зарождение кристаллов
Исследователи из университета Алабамы впервые получили картину того, как отдельные молекулы объединяются в кристалл. Вопреки ожиданиям оказалось, что зарождающиеся кристаллы не компактны, а имеют форму тонких слоев. Второй и следующие слои начинают формироваться поверх предыдущих только после того, как в предыдущий слой войдут несколько десятков молекул. Почему образование кристаллов происходит таким образом, пока не ясно, энергетически более выгодным было бы формирование с самого начала трехмерных структур. В эксперименте использовалась новая методика наблюдений органических молекул в концентрированном растворе с помощью атомного силового микроскопа (AFM). Новые данные о процессе зарождения кристаллов важны, в частности, для физики атмосферы, так как в этой области существенное значение имеет механизм образования кристаллов льда. Источник: http://unisci.com/
4. Двумерная турбулентность
В гидродинамике двумерной турбулентной жидкости известен эффект "обратного каскада", когда турбулентные вихри малых масштабов сливаются во все большие, вплоть до самого большого масштаба, на котором вихрь становится наблюдаемым. До последнего времени оставалось неясно, диссипируется ли энергия вихрей внутренним трением (вязкостью) или же она передается в окружающую среду. Для решения этого вопроса в университете Питтсбурга был поставлен эксперимент, в котором удалось проследить динамику вихрей не только самого большого, но и промежуточных масштабов. Изучалась турбулентность в тонкой мыльной пленке на солиной основе, помещенной в электрическое и магнитное поля. Жидкость подкрашивалась микроскопическими спорами грибов, по их движению изучалось движение турбулентных потоков. Оказалось, что энергия, передаваемая турбулентными пульсациями окружающему воздуху, близка, а во многих случаях больше энергии, диссипируемой за счет вязкости. Источник: Physics News Update, Number 496
5. Возраст пульсаров
Пульсары - вращающиеся замагниченные нейтронные звезды, излучение которых принимается на Земле в виде периодических импульсов. Энергия излучения черпается из энергии вращения, за счет чего частота вращения нейтронной звезды постепенно уменьшается. В простейшей модели, по наблюдениям периода пульсара и скорости его замедления можно оценить возраст пульсара. Это время, называемое "динамическим возрастом" пульсара, использовалось для оценки возраста на протяжении последних 30 лет. Однако новые наблюдения, выполненные с помощью радиотелескопа VLA (Нью-Мехико), поставили данный метод оценки возраста под сомнение. Пульсар B1757-24 наблюдается вблизи оболочки сверхновой, при взрыве которой он, как полагают, родился. За счет несферичности взрывов сверхновых нейтронные звезды обычно получают отдачу и движутся с большими пекулярными скоростями. Измерив пространственное смещение пульсара B1757-24 за 7 лет, астрономы нашли скорость его движения - 560км/с. С этой скоростью пульсар мог удалиться от места взрыва сверхновой до его современного положения за время, не меньшее, чем 40000 лет. Между тем, динамический возраст пульсара составляет всего 17000 лет. Столь сильное расхождение оценок не находит объяснения в существующих теориях излучения пульсаров. Однако выдвигалась гипотеза о том, что пульсар случайно оказался вблизи места взрыва сверхновой и не связан с ней своим происхождением. Источник: http://www.nrao.edu
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#26   morozov » Чт авг 16, 2007 1:56

1. Квантование магнитного потока в сверхпроводнике
Измерение величины кванта магнитного потока hc/2e явилось в свое время прямым доказательством того, что сверхпроводящий ток переносится парами электронов (куперовскими парами). До последнего времени считалось, что внешнее магнитное поле проникает в сверхпроводник 2-го рода в виде отдельных вихрей, каждый из которых несет в себе ровно один квант магнитного потока. Однако еще в начале 60-х годов Дж.Бардин и В.Л.Гинзбург указали на то, что величина потока в вихре должна зависеть от расстояния между вихрем и поверхностью сверхпроводника и может не равняться целому числу квантов hc/2e. Причиной является изменение структуры вихря и электрического тока в нем вблизи поверхности. Теоретическое предсказание Дж.Бардина и В.Л.Гинзбурга подтвердили эксперименты, выполненные группой исследователей из Нидерландов, России, Бельгии и Великобритании. Измерения проводились с помощью баллистического магнитометра, действующего на основе эффекта Холла. Исследовалась алюминиевая пленка толщиной 0,1 мкм (в тонких пленках изменение потока в вихре наиболее заметно) при температуре 0,5 К. Зарегистрированы вихри с потоками меньше hc/2e, вплоть до 10-3hc/2e и даже "отрицательные вихри", проникновение которых в сверхпроводник сопровождалось выталкиванием из них магнитного поля. Дискретность магнитного потока в вихрях восстанавливалась лишь при углублении в толщу сверхпроводящего материала. По мнению авторов эксперимента, именно с изменением магнитного потока в вихрях связаны многие оставшиеся необъясненными результаты опытов со сверхпроводящими пленками. Источник: Nature 407 55 (2000)
2. Теплопроводность нанотрубок
Согласно проведенным в Пенсильванском университете исследованиям, углеродные нанотрубки, возможно, являются лучшими среди известных проводников тепла. Нанотрубки и их уникальные свойства были открыты в последнее десятилетие, они представляют собой микроскопические полые цилиндры, стенки которых состоят из одного слоя атомов углерода. Как известно, тепло переносится звуковыми волнами (фононами). Ранее считалось, что звуковые волны в нанотрубках рассеиваются во всех направлениях и поэтому теплопроводность нанотрубок невелика. Однако, J.E.Fischer и A.T.Johnson обнаружили, что звук распространяется строго вдоль нанотрубок со скоростью 10 км/с и очень эффективно переносит тепло. Особенно замечательно то, что тепло хорошо передается даже вдоль многих соединенных между собой нанотрубок. Данное свойство можно использовать для эффективного отвода тепла от элементов микросхем. Источники: http://unisci.com/, http://science-mag.aaas.org/science
3. Атомарный азот
Тройные валентные связи в молекуле N2 делают ее одной из наиболее устойчивых простых молекул. Несмотря на это, А.Ф.Гончаров, Е.Григорянц и их коллеги из института им.Карнеги (Вашингтон) при давлении 150ГПа сумели впервые получить атомарный азот. Сжатие азота производилось в "алмазной пяте" (anvil cell), а наблюдение его свойств осуществлялось методом рамановского рассеяния в оптическом и УФ диапазонах. Сначала с увеличением давления проявилось расщепление молекулярных колебательных мод, что связано с возрастанием относительной роли межмолекулярных взаимодействий по сравнению со взаимодействием атомов в молекуле. А при давлении 140-160ГПа молекулярные колебательные моды полностью затухли и в энергетическом спектре возникла щель шириной 0.6-0.7эВ. Это свидетельствовало о переходе азота в атомарную полупроводящую фазу. Возможность диссоциации молекул N2 при высоких давлениях предсказывалась ранее теоретически. Как оказалось, фаза атомарного азота является аморфной (некристаллической) и квазиоднородной, в противоположность предсказывавшимся в ряде моделей неоднородным структурам. При еще более высоких давлениях, порядка 275ГПа, азот, как ожидается, может перейти в металлическую фазу. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 1262 (2000)
4. Молекулярный гелий и соединение аргона
В отличие от азота, гелий и аргон относятся к инертным газам и в молекулярной форме не встречаются, однако ученым все же удалось создать и исследовать соединения этих веществ. Поскольку энергия связи димера 4He2 в 5x107 раз меньше энергии связи H2, наблюдать эти молекулы обычными методами невозможно: электроны и даже фотоны микроволнового диапазона разрушают молекулы. Новую методику наблюдений разработали исследователи из института им.М.Планка и института теоретической физики г.Геттинген (Германия). Исследовалась дифракция пучка атомов гелия, охлажденных до температуры 4.5К, на решетке. Около 5% атомов объединялось в димеры, которым соответствовал свой дифракционный пик. В результате был найден размер молекулы 4He2 - 52A и ее энергия связи - 9.5x10-8эВ. В.Паули в 1933г предсказал, что тяжелые инертные газы, чьи валентные электроны экранируются от ядра внутренними электронами и соответственно слабо связаны с ядром, могут вступать в химические реакции. Первое соединение XePtF6, содержащее благородный газ ксенон, было создано в 1962г. Группа ученых из Хельсинского университета недавно впервые получила соединение аргона HArF путем осаждения Ar и соединений, содержащих HF, на подложку при температуре 7.5К. Спектроскопическими методами было выявлено наличие теоретически рассчитанных колебательных уровней, соответствующих соединению HArF. Источники: Phys.Rev.Lett. 85 2284 (2000), Nature 406 874 (2000)
5. Возбуждение электронов при ядерных переходах
Обычно энергия внутриядерных переходов значительно превышает энергию переходов электронов между электронными оболочками. Выражается это, в частности в том, что ядра, как правило, испускают гамма-фотоны, а при электронных переходах генерируется УФ и более мягкое излучение. Поэтому ядерные и атомные явления в значительной степени независимы. Однако энергия электронных переходов может существенно возрасти у многократно ионизованного тяжелого атома из-за сильного притяжения к ядру оставшихся электронов. В экспериментах на французском ионном ускорителе GANIL впервые наблюдались переходы электронов атома за счет энергии, высвобождающейся в его ядре. Исследовались столкновения ионов теллура, несущих заряд +48 с таллиевой мишенью. Энергия возбужденого соударением ядра передавалась одному из оставшихся у иона электронов и отбрасывала его на далекую "ридберговскую" орбиту. Как полагают исследователи, открытый ими дополнительный канал сброса энергии ядром может оказывать влияние на время распада некоторых ядер, например, в околозвездной среде. Эксперимент, в некотором смысле обратный описанному, выполнен S.Kishimoto и его коллегами из Японии. С помощью монохроматических рентгеновских импульсов возбуждались электроны в атоме золота-197. От электронов возбуждение передавалось ядрам, которые за счет этого быстро распадались. Распады сопровождались вылетами электронов, регистрировавшихся специальным детектором. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 1831 (2000)
6. Фазоны
Квазикристаллы - вещества, атомная решетка которых не строго периодична. По этой причине часть атомов квазикристалла может иметь по несколько устойчивых положений. Элементарные возбуждения, соответствующие переходам атомов из одного устойчивого положения в другое, называются фазонами. Японские физики K.Edagawa, K.Suzuki и S.Takeuchi (Университет Токио) с помощью переходного электронного микроскопа впервые обнаружили фазоны в сплаве алюминия, меди и кобальта при температуре 1123К. На снимках, сделаных с высоким разрешением, непосредственно видно, как группы атомов перестраиваются из одного положения в другое. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 1262 (2000)
7. Алмазная пленка
Новый метод производства алмазных пленок разработали M.Zaiser и его коллеги в Аргонской национальной лаборатории (США). Тонкая графитовая пленка с микроскопическими включениями алмаза облучалась потоком высокоэнергетичных электронов. При этом вблизи алмазных включений происходила трансформация кристаллической решетки из графитовой модификации в алмазную и обратно. В определенном интервале температур и энергий электронов первый процесс преобладает. К сожалению, формирование алмаза оказалось недостаточно быстрым для промышленного применения, однако M.Zaiser предполагает, что процесс можно ускорить, облучая графит пучком тяжелых ионов. Источники: Phys.Rev. B 62 3058 (2000), http://www.pnl.gov/energyscience/index.html, http://www.nature.com
8. Лазер на основе органики
В исследовательской лаборатории им.Белла впервые создан полупроводниковый лазер на основе органического соединения - тетрацена, молекулы которого состоят из 4-х соединенных между собой колец углерода. Кристалл тетрацена помещался между двумя полевыми транзисторами и зеркалами резонатора. Один из транзисторов инжектировал в кристалл электроны, а второй - дырки. В процессе рекомбинации электронов и дырок возникал желто-зеленый свет, служащий для накачки лазера. В приборе использовался очень чистый кристалл тетрацена, в противном случае вместо света при рекомбинации производилось бы тепло. Источники: Science, 28 July (2000), Physics News Update, Number 496
9. Экранировка гравитационного поля
Qian-shen Wang и его коллеги (Китайская Академия наук) зафиксировали ослабление притяжения Земли к Солнцу во время Солнечного затмения в марте 1997 г. По их утверждению, во время затмения относительное изменение ускорения свободного падения составило 10-9 даже с учетом всех известных поправок, например, связанных с приливными силами. Экранировка притяжения двух тел помещенным между ними третьим телом (в данном случае Луной) не укладывается в рамки Общей теории относительности, поэтому вывод китайских ученых нуждается в тщательной проверке. Появлявшиеся многократно сообщения об аномальных гравитационных эффектах не подтверждались, а поиски гравитационной экранировки давали до сих пор отрицательный результат. Источники: Phys.Rev. D 62 041101 (R) (2000), http://www.nature.com
10. Черная дыра промежуточной массы
С помощью космической рентгеновской обсерватории Чандра в галактике М82 обнаружен необычный рентгеновский источник. Он расположен вне динамического центра галактики и поэтому не может являться активным галактическим ядром. В то же время, мощность излучения более чем в 500 раз превышает мощность, которую могла бы производить аккреция вещества на компактный объект звездной массы (нейтронную звезду или черную дыру). Наиболее интересным свойством источника является его периодичность, с периодом около 600с, что исключает отождествление этого объекта со сверхновой или с остатком от ее взрыва. Величина периода соответствует времени обращения по последней устойчивой орбите вокруг черной дыры с массой 1.3x106 масс Солнца, данная масса служит, таким образом, верхним пределом на массу источника. Наиболее вероятно, что обнаруженный объект представляет собой черную дыру с массой 500-105 масс Солнца. Черная дыра такой массы является, в некотором смысле, промежуточным звеном между черными дырами, которые могут образовываться на конечных стадиях эволюции звезд и сверхмассивными черными дырами в ядрах галактик. Остается загадкой, как подобная черная дыра могла возникнуть вне галактического центра. Источник: http://a
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#27   morozov » Чт авг 23, 2007 4:37

3. Тормозные фотоны
При лобовом столкновении с большой кинетической энергией тяжелых атомных ядер помимо продуктов их расщепления (более легких ядер и нейтронов) рождается множество других частиц. Распады некоторых из этих частиц сопровождаются гамма-излучением, которое регистрировалось во множестве экспериментов. Облако частиц, возникающее вблизи точки столкновения ядер, по своим свойствам напоминает очень горячую плазму, а заряженные частицы в плазме, как известно, излучают по тормозному механизму. В ЦЕРНЕ поставлены эксперименты по столкновению ядер свинца, в которых впервые было зарегистрировано это дополнительное излучение. По мнению некоторых теоретиков, характеристики тормозных фотонов указывают на то, что при столкновении ядер образовалась кварк-глюонная плазма. Источник: Physics News Update, Number 505
4. Плавление атомных кластеров
Согласно традиционным представлениям, мелкие частицы твердого вещества имеют более низкую температуру плавления по сравнению с крупными частицами. Это связано с тем, что относительно большее число атомов мелких частиц находится вблизи поверхности и взаимодействует с меньшим числом соседних атомов. Поэтому энергия связи на единицу массы мелких частиц меньше. Однако в экспериментах, проведенных A.A.Shvartsburg и M.F.Jarrold, наблюдалась обратная ситуация. Исследовалось плавление очень маленьких атомных кластеров, состоящих всего из 15-30 атомов кремния или германия. Наиболее распространенным методом измерения температуры плавления микроскопических частиц является наблюдение дифракции электронов в электронном микроскопе. Исчезновение дифракционной картины соответствует разрушению кристаллической решетки. Для очень маленьких атомных кластеров этот способ измерений неприменим, поэтому исследователи разработали новый метод: наблюдалось движение продолговатых частиц в дрейфовой камере сквозь газообразный гелий. Если частицы расплавятся, то их форма станет сферической, они будут испытывать большее вязкое сопротивление гелия и замедлятся, что отразится на времени пересечения ими дрейфовой камеры. Однако плавления частиц не зафиксировано вплоть до температур, которые на 50 K выше точки плавления макроскопических образцов. Теоретического объяснения данному эффекту пока не найдено. Обнаруженое явление свидетельствует о том, что микроскопические кремниевые элементы в электронных приборах, возможно, могли бы работать при более высоких температурах, чем считалось ранее. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 2530 (2000)
5. Оптический интерферометр
Цефеидами называют особый класс переменных звезд, которые удобно использовать в качестве "стандартной свечи" при определении расстояний благодаря стабильной зависимости их светимости от периода пульсаций. Знание расстояний до содержащих цефеиды галактик и их красных смещений позволяет вычислить темп расширения и возраст Вселенной. Предварительным этапом подобных исследований является калибровка светимости цефеид, для чего необходимо измерить с хорошей точностью расстояния до ближайших из них. Поскольку физический диаметр цефеид известен из других данных, измерение расстояния сводится к измерению углового диаметра, который даже для ближайших цефеид составляет порядка 10-6 угловых секунд. Однако разрешающая способность космического телескопа Хаббл не превышает 0.1'', а у наземных телескопов из-за атмосферных помех она еще хуже. Преодолеть эту проблему позволяет использование нескольких наземных телескопов, объединенных в оптический интерферометр. Попытки создать оптический интерферометр предпринимались еще в 20-е годы, но существенный прогресс в этой области достигнут лишь в последнее время в связи с развитием компьютерных и оптических технологий. Оптический интерферометр, созданный в Паломарской обсерватории (Калифорния, США) дает разрешение примерно 10-6 угловых секунд. Такое же разрешение давал бы единичный телескоп с диаметром зеркала 110м. С помощью нового интерферометра с высокой точностью измерено расстояние до одной из цефеид, что позволит построить космическую шкалу расстояний и определить возраст Вселенной. Источник: Nature 407 485 (2000)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#28   morozov » Чт авг 23, 2007 4:39

2. Лэмбовский сдвиг
Согласно квантовой теории поля, вакуум представляет собой поляризуемую среду: электрический заряд в вакууме окружен облаком виртуальных e+e- пар, которые частично экранируют заряд. Когда электрон приближается к атомному ядру, он проникает в облако виртуальных пар, что ведет к возрастанию эффективного взаимодействия между ядром и электроном. Этот эффект реально наблюдаем, с ним связан сдвиг энергетических уровней атома (лэмбовский сдвиг). Для атома водорода лэмбовский сдвиг измерен с точностью 0.01% и соответствует теории. Еще более сильное, чем в атоме водорода, электромагнитное взаимодействие происходит между электронами и ядрами тяжелых атомов. Исследователи из лаборатории GSI (Дармштадт, Германия) пропускали пучок атомов урана-92 через фольгу, в результате чего атомы теряли все кроме одного из своих электронов, превращаясь в ионы с зарядом +91. Электрическое поле между ядром такого иона и оставшимся электроном достигало величины 1016В/см. Измеренный лэмбовский сдвиг в ионе составил 468+-13эВ - в согласии с предсказаниями квантовой электродинамики. В скором времени исследователи надеются достичь точности 1эВ. Источник: http://prl.aps.org
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#29   morozov » Пн авг 27, 2007 1:47

1. Стерильное нейтрино
Согласно некоторым теоретическим моделям, наряду с электронным, мюонным и тау-нейтрино - элементарными частицами, которые чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, - существуют и так называемые стерильные нейтрино, взаимодействие которых еще слабее. Исследователи, работающие с нейтринным подземным телескопом "Супер-Камиоканде" (Япония), недавно пришли к выводу о существовании нейтринных осцилляций: превращений мюонных нейтрино в тау- и, возможно, в стерильные нейтрино. Источником мюонных нейтрино являются распады мюонов, которые образуются в верхней атмосфере под действием космических лучей. Однако новый анализ экспериментальных данных показал, что нейтринные осцилляции, если они и происходят, то только между мюонными и тау-нейтрино - без участия гипотетического стерильного нейтрино. Источник: http://prl.aps.org
2. Мельчайшие нанотрубки
Одно из перспективных направлений в физике твердого тела и микроэлектронике связано с углеродными нанотрубками - полыми цилиндрами микроскопического размера, стенки которых состоят из одного слоя атомов углерода. Вместе с уникальными электрическим свойствам, нанотрубки обладают хорошей теплопроводностью Группой физиков из Японии и Гонконгского университета получены самые маленькие из когда-либо наблюдавшихся нанотрубок. Они имеют диаметр всего 0.4нм, что является теоретическим пределом для диаметра нанотрубок. Источник: http://www.sciam.com/news/110600/4.html
3. Поверхностные звуковые волны
Y.Tsukahara и его коллеги из Японии выполнили эксперимент, в котором звук распространялся вдоль поверхности небольшой стеклянной сферы, огибая эту сферу несколько раз. Быстрого дисперсионного затухания поверхностной звуковой волны (такие волны называют рэлеевскими) удалось избежать путем хорошей пространственной фокусировки волны в пьезоэлектрическом генераторе и благодаря специальной форме волнового пакета. Источник: Physics News Update, Number 509
4. Вихрь внутри вихря
В Университете Калифорнии изучено поведение вихрей, помещенных внутрь вихря большего размера. В реальных жидкостях, по причине их вязкости, изучение вихрей затруднено, поэтому вихри создавались в квазидвумерном замагниченом электронном газе, свойства которого были близки к свойствам идеальной жидкости. Электронные вихри требуемой конфигурации получались с помощью фотокатода. Сначала малый вихрь следовал за круговым движением вещества большого вихря. Затем внутри орбиты малого вихря возникала "дыра", которая напоминала вихрь, вращающийся в противоположном направлении. Рост "дыры" приводил в итоге к хаотизации всего движения. Ранее этот эффект был предсказан теоретически. Возможно, похожие явления происходят в океанических вихрях и в плотных атмосферах планет-гигантов. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 4052 2000
5. Плазменная линза
Пучки электронов и позитронов обычно фокусируют квадрупольными магнитными линзами. Однако для пучков с энергией больше, чем несколько ГэВ данный способ малоэффективен. Исследователи из ускорительной лаборатории SLAC (США) обнаружили, что плазма в магнитном поле обладает значительно лучшими фокусирующими свойствами, чем просто магнитное поле. Предполагается, что данный эффект возникает за счет компенсации кулоновского отталкивания частиц пучка притяжением ионов плазмы с противоположным зарядом. В эксперименте E150 с помощью плазменной линзы удалось получить троекратное сжатие пучка электронов с энергией 30ГэВ, а также впервые продемонстрирована фокусировка пучка позитронов той же энергии. Источник: Physics News Update, Number 508
6. Линии железа в спектре гамма-всплеска
Наблюдение оптических и рентгеновских послесвечений гамма-всплесков явилось важным свидетельством их космологического происхождения. Однако даже в рамках космологического сценария остаются несколько конкурирующих гипотез: столкновения нейтронных звезд, "гиперновые", колебания космических струн и др. Новые наблюдения, выполненные космической рентгеновской обсерваторией Чандра, возможно, помогут сузить круг этих моделей. В спектре рентгеновского послесвечения гамма-всплеска GRB991216 впервые обнаружено присутствие эмисионных линий железа. По красному смещению линий и их ширине удалось найти расстояние до источника всплеска и определить некоторые его характеристики. Оказалось, что вещество разлетается от точки взрыва со скоростью около 10% скорости света, причем масса вещества внутри сферы радиусом 1-2 световых дня составляет как минимум 1/10 массы Солнца. Данная картина напоминает "гиперновую", но с большим энерговыделением, чем предполагалось ранее. Источник: http://chandra.harvard.edu

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28238
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#30   morozov » Вс сен 02, 2007 14:13

1. Гравитационные волны
В ближайшие годы вступят в строй крупные гравитационноволновые детекторы, такие как LIGO и VIRGO (см. обзор в УФН 170 743 2000). В течение последних 30 лет проводились измерения на многих менее чувствительных установках. Хотя гравитационные волны зарегистрированы не были, важным отрицательным результатом явилось установление верхних пределов на их возможную амплитуду и число источников. Новые, лучшие на сегодняшний день ограничения получены в проекте IGEC, который включает пять криогенных резонансных детекторов, установленных в Америке, Европе и Австралии и объединенных в единую сеть. Чувствительности IGEC было бы достаточно, например, для регистрации гравитационного сигнала от центра нашей Галактики при трансформации в гравитационные волны энергии, эквивалентной массе 0.1 массы Солнца. Выполненные в 1997-1998 годах измерения показали отсутствие сигнала над уровнем шумов, присущих установке. Снижение шумов является одной из основных задач в проектах LIGO и VIRGO. Гравитационные волны были предсказаны А.Эйнштейном в 1918 г., они представляют собой возмущения пространственновременной геометрии и могут генерироваться массами, движущимися с переменными ускорениями. Исследователи надеются зарегистрировать гравитационные всплески от слияний двойных нейтронных звезд или черных дыр в других галактиках или от взрывов сверхновых. Регистрация гравитационных волн от слияний черных дыр служила бы проверкой Общей теории относительности в области сильных полей. Кроме того, предполагается существование заполняющего Вселенную фона реликтового гравитационного излучения, возникшего вблизи момента Большого взрыва. Источник: Phys.Rev.Lett. 85 5046 2000
2. Анапольный момент
Эксперимент SAMPLE, проведенный в MIT/Bates центре линийных ускорителей, выявил присутствие у протона анапольного момента (момента тороидального диполя). C анапольным моментом связан особый электромагнитный эффект, когда протон по-разному взаимодействует с электронами левой и правой круговой поляризации. Этот эффект вызывается нарушающими четность слабыми взаимодействиями, он был предсказан теоретически, но до сих пор у элементарных частиц (в отличие от ядер) экспериментально не наблюдался. В эксперименте SAMPLE изучалось рассеяние пучка высокоэнергетичных электронов на водородных и дейтериевых мишенях. Первоначально опыты планировались для измерения относительного вклада u, d и s-кварков в магнитный момент протона. Как оказалось, s-кварк создает не более 6% момента, что меньше ожидаемой величины. Источник: http://unisci.com/
3. Сверхпроводимость фуллеренов
При обычных условиях фуллерены $C_{60}$ являются изоляторами. Но при допировании ионами щелочных металлов кристаллы фуллерена начинают проводить ток, а при низких температурах становятся сверхпроводниками с максимальной температурой сверхпроводящего перехода $T_c=40$K. Щелочные металлы по отношению к $C_{60}$ являются донорами (они отдают электроны), теоретически было предсказано, что допирование акцепторами способствовало бы повышению $T_c$. Однако подобное допирование затруднено тем обстоятельством, что $C_{60}$ относится к сильно электроотрицательным веществам и выталкивает положительно заряженные дырки. Исследователи из Bell Lab преодолели эту проблему, использовав метод инжекции дырок без допирования. Они создали на поверхности кристалла электроды, через которые под действием электрического поля дырки поступали в кристалл. В результате удалось достичь рекордной для не содержащих оксида меди сверхпроводников температуры $T_c=54$K. Увеличение $T_c$ связано, предположительно, с деформацией кристаллической решетки и, соответственно, с изменением характера взаимодействия электронов с фононами - колебательными возбуждениями решетки. Источник: http://physicsweb.org/
4. Магнетар
Аномальными рентгеновскими пульсарами называют рентгеновские пульсары, которые не входят в кратные звездные системы, а существующая в космическом пространстве обособленно. Эти объекты производят регулярные рентгеновские вспышки, источник энергии которых пока не установлен. Было предложено две модели: энергия выделяется либо в процессе аккреции вещества из большого аккреционного диска, оставшегося с момента рождения нейтронной звезды, либо при распаде магнитного поля напряженностью $10^{15}$Гc - в 100 раз больше, чем у обычных нейтронных звезд (модель "магнетара"). В пользу модели магнетара свидетельствуют новые наблюдения, выполненные на 10-метровом телескопе Keck (Гавайи). В оптическом диапазоне обнаружен слабый объект, пространственно совпадающий с аномальным рентгеновским пульсаром 0142+61. Оптическое излучение соответствует тому, которое могло бы возникать в магнитосфере магнетара. Модель с аккреционным диском исключается, так как диск светился бы значительно ярче. Первоначально модель магнетара была разработана для объяснения спорадических гамма-вспышек, которые предположительно возникают в момент разлома коры нейтронной звезды и ускорения заряженных частиц в сильном магнитном поле. Источник: http://xxx.lanl.gov/

Copyright (C) Успехи физических наук
С уважением, Морозов Валерий Борисович

С Новым Годом, гражданы и старушки!

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 15 гостей