RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Ридберговские уровни атома водорода в электрическом поле

Основанное на эффекте лэмбовского сдвига измерение зарядового радиуса протона rp в атоме мюонного водорода, где электрон замещён мюоном, даёт меньшее значение, чем измерение rp в обычном водороде. Данное расхождение известно как «загадка радиуса протона». Косвенным способом rp находится из измерений постоянной Ридберга R∞, причём волновая функция электрона частично находится в объеме протона, и должна иметь место корреляция rp и R∞. В связи с этим для разрешения проблемы rp важны эксперименты с высоковозбуждёнными ридберговскими состояниями, которые чувствительны к R∞, но почти не затрагивают rp. Однако для таких измерений потребовалось бы очень высокое разрешение по частоте. Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха S. Scheidegger и F. Merkt преодолели указанную сложность путём изучения водорода в электрическом поле [1]. Были измерены переходы на ридберговские состояния (с известной поправкой от эффекта Штарка) с квантовыми числами n=20 и n=24. С рекордной для системы двух тел точностью была найдена энергия ионизации, а частота Ридберга cR∞ получена методом, нечувствительным к rp. Результат косвенно подтверждает величину rp, полученную в эксперименте с мюонным водородом. Возможно, новые данные помогут разрешить проблему rp. Предварительно делается вывод, что она не связана с эффектами за пределами Стандартной модели, из-за которых могли бы различаться свойства обычного и мюонного водорода. [1] Scheidegger S, Merkt F Phys. Rev. Lett. 132 113001 (2024)

Сверхпроводимость миассита

Редкий минерал миассит Rh17S15 впервые был найден на месторождении в верховьях реки Миасс (Южный Урал, Россия). Он является одним из немногих соединений, которые обнаруживаются в природе и могут быть сверхпроводящими. Правда, сверхпроводимость наблюдалась у синтезированного в лаборатории чистого миассита, т.к. природные соединения включают много примесей и не образуют больших кристаллов. Сверхпроводимость миассита имеет ряд замечательных особенностей: аномально высокое верхнее критическое поле Hc2, большой скачок теплоёмкости и др. R. Prozorov (Университет штата Айова, США) и его коллеги получили доказательства нетрадиционного типа сверхпроводимости Rh17S15, не описываемой теорией Бардина – Купера – Шриффера [2]. В синтезированном монокристалле миассита наблюдалась линейная зависимость лондоновской глубины проникновения Δλ(T) от температуры (в обычных сверхпроводниках Δλ(T)=const при малых T). Также обнаружено подавление Tc Hc2 немагнитными дефектами, индуцированными пучком электронов. Результаты измерений согласуются с наличием узлов в энергетической щели, являющихся отличительной чертой нетрадиционной сверхпроводимости. Нетрадиционный тип сверхпроводимости наблюдается у ряда веществ, например, у высокотемпературных сверхпроводников – купратов, но эти материалы – продукты синтетической химии, в отличие от миассита они не встречаются в природе. [2] Kim H et al. Communications Materials 5 17 (2024)

Фундаментальный предел для поглощения излучения в среде

Излучательные и поглощающие свойства сред важны для многих практических приложений в области передачи информации, энергетики и др. Ранее в теоретической работе российского физика К.Н. Розанова (Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН) было получено фундаментальное ограничение на толщину поглощающего слоя и ширину диапазона длин волн для поглощения в среде излучения, отраженного от поверхности металла [3]. Подход К.Н. Розанова использовался в последующих работах для изучения ряда других конфигураций. Группа исследователей из Университета Дьюка (США), также в значительной мере основываясь на расчётах К.Н. Розанова, получила новое ограничение, связывающее ширину полосы поглощения и толщину однородных слоев поглощающей среды без отражающей поверхности [4]. Для этого рассматривались аналитические свойства коэффициентов отражения и пропускания с использованием соотношений Крамерса – Кронига. В частных случаях полученный результат был подтверждён методом матрицы переноса и численным моделированием прохождения волн через диэлектрические метаматериалы. [3] Rozanov K N IEEE Trans. Antennas Propag. 48 1230 (2000) [4] Padilla W J et al. Nanophotonics, онлайн-публикация от 8 марта 2024 г.

Пики плотности тёмной материи вокруг сверхмассивных чёрных дыр

Согласно теоретическим моделям, сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД) в центрах галактик должны быть окружены пиками плотности из тёмной материи. Исследователи из Образовательного университета Гонконга (Китай) M.H. Chan и C.M. Lee, возможно, впервые обнаружили такой пик для двойной СМЧД в системе OJ 287 [5]. Измеренный темп уменьшения орбитального периода у этой системы выше, чем он должен быть за счёт одного только излучения гравитационных волн. Если предположить, что дополнительное уменьшение объясняется динамическим трением СМЧД в тёмной материи, то отсюда следует, что профиль пика имеет показатель степени γsp=2.351+0.032−0.045, хорошо согласующийся с теоретическим значением γsp=2.333$. Более точные сведения о пиках плотности можно будет получить из наблюдений звёзд вблизи СМЧД и из будущих измерений низкочастотных гравитационных волн, излучаемых парами СМЧД. [5] Chan M H, Lee C M, arXiv:2402.03751 [astro-ph.GA]

Ограничения на эпоху реионизации по кинематическому эффекту Сюняева – Зельдовича

Кинематический эффект Сюняева – Зельдовича (кСЗ) связан с рассеянием фотонов реликтового излучения (РИ) на облаках движущихся электронов. Эффект кСЗ после завершения реионизации Вселенной был обнаружен по взаимной корреляции карт РИ и распределения галактик. Сигнал кСЗ в саму эпоху реионизации должен модулироваться полем скоростей и создавать негауссовы добавки на картах РИ. S. Raghunathan (Центр астрофизических исследований, Национальный центр суперкомпьютерных приложений, Урбана, Иллинойс, США) и соавторы представили результаты анализа триспектра кСЗ с использованием карт температуры РИ, полученных радиотелескопом South Pole Telescope и Herschel-SPIRE [6]. Основной вклад в триспектр дают сигналы линзирования РИ и астрофизический передний план. Повышения триспектра кСЗ над уровнем этого фона не выявлено, что вместе с данными по эффекту Ганна – Петерсона позволило установить верхний предел на продолжительность периода реионизации Δz<4,5. Полученный результат согласуется с данными космического телескопа им. М. Планка. Об эффекте Сюняева – Зельдовича и других работах Я.Б. Зельдовича см. [7]. [6] Raghunathan S et al., arXiv:2403.02337 [astro-ph.CO] [7] Вихлинин А А, Кравцов А В, Маркевич М Л, Сюняев Р А, Чуразов Е М УФН 184 339 (2014); Vikhlinin A A, Kravtsov A V, Markevich M L, Sunyaev R A, Churazov E M Phys. Usp. 57 317 (2014)

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение