Новости физики в Интернете

Проверка Стандартной модели

В последнее время выполнено несколько новых экспериментов, в которых проверялись предсказания Стандартной модели элементарных частиц (о Стандартной модели см. УФН 169 1299 (1999)). В Стэндфордском центре линейных ускорителей (SLAC) и в японской лаборатории KEK измерена степень нарушения CP-инвариантности в системе B-мезонов. Нарушение проявляется в том, что B-мезон и его античастица имеют слегка различное время распада. Результаты обоих экспериментов находятся в точном согласии с предсказаниями Стандартной модели.

Коллаборацией g-2 в Брукхэвенской национальной лаборатории выполнено новое измерение аномального магнитного момента мюона. Точность эксперимента в два раза лучше точности предшествующих опытов (см. УФН 171 306 (2001)). Измеренный аномальный момент заметно отличается по величине от рассчитанного в рамках Стандартной модели. Это расхождение может означать существование новых частиц или новых взаимодействий вне рамок Стандартной модели, например, предсказываемых теорией "суперструн". Результаты измерения аномального магнитного момента мюона вместе с данными о нейтринных осцилляциях являются на сегодняшний день единственными обнаруженными отклонениями от Стандартной модели. Источники: Physics News Update, Number 600, Phys. Rev. Lett. 89 101804 (2002)

Сверхпроводимость диборида магния

S.Louie, M.Cohen и их коллеги из Калифорнийского университета и Берклиевской национальной лаборатории представили новое теоретическое объяснение сверхпроводимости диборида магния MgB₂. Согласно их расчетам, MgB₂ имеет не одну энергетическую щель, как обычные низкотемпературные сверхпроводники, а две щели, которым соответствуют различные критические температуры. Комбинация этих температур дает температуру сверхпроводящего перехода диборида магния T_c=39К. Причиной появления двух щелей является сильное взаимодействие фононов и электронов вдоль плоскостей кристаллической решетки, образуемой атомами бора. Модель двух щелей также успешно объясняет наблюдаемую в экспериментах зависимость теплопроводности MgB₂ от температуры. Источник: Nature 418 758 (2002)

Квантовые свойства плазмонов

Известно, что фотоны могут проходить через отверстия в металлической фольге с диаметром меньшим длины волны фотонов. Проникновение происходит за счет конверсии фотонов в поверхностные плазмоны (электронные возбуждения) и переизлучения фотонов плазмонами на другой стороне фольги. В Лейденском университете (Нидерланды) изучено прохождение через покрытую отверстиями золотую фольгу пар фотонов, находящихся в запутанных (entangled) квантовых состояниях. При этом длина волны фотонов в три раза превышала диаметр отверстий. Как оказалось, большинство пар фотонов после прохождения фольги оставалось в запутанных состояниях. Результат эксперимента неожидан тем, что плазмоны состоят из порядка 10¹⁰ электронов и являются, таким образом, макроскопическими системами, но квантовая корреляция пары фотонов не нарушается. В данном эксперименте, возможно, впервые наблюдались квантовые свойства плазмонов, однако теоретическое описание обнаруженного эффекта пока не предложено. Источник: Nature 418 304 (2002)

Слияния сверхмассивных черных дыр

Известно множество взаимодействующих и сливающихся галактик. После слияния двух галактик находящиеся в их ядрах сверхмассивные черные дыры должны постепенно опуститься к центру новой галактики и образовать двойную систему. Однако оставалось неясным, успеют ли черные дыры под действием динамического трения и за счет гравитационного излучения слиться в одну черную дыру. Согласно многим расчетам, для слияния черных дыр требуется время, превышающее современный возраст Вселенной. В исследовании, выполненном D.Merritt (США) и R.D.Ekert (Австралия), представлен серьезный аргумент в пользу того, что черные дыры действительно сливаются. В структуре радиогалактик наблюдаются струи, направленные вдоль осей вращения центральных черных дыр. При этом у более массивных галактик, имеющих черные дыры больших масс, струи встречаются чаще, чем у менее массивных. Расчеты D.Merritt и R.D.Ekert показали, что перед самым моментом слияния черных дыр струя, испускаемая более массивной черной дырой, должна испытать резкий поворот, в среднем, на 50 градусов. Поворот происходит за счет сложения собственных угловых моментов черных дыр и их орбитального углового момента. Наблюдения действительно показывают, что примерно 7% радиогалактик имеют X-образные струи, яркость которых по одному из направлений значительно меньше, чем по другому. Такая конфигурация струй свидетельствует об их резком повороте, вероятнее всего, в момент слияния черных дыр. При медленной прецессии оси вращения должны были бы формироваться S-образные струи, которые наблюдаются у других радиогалактик. Описываемый результат добавляет оптимизм поиску всплесков гравитационных волн, сопровождающих слияния черных дыр. Источник: astro-ph/0208001

Обнаружен новый барион

В лаборатории им.Ферми в эксперименте SELEX впервые обнаружен барион, имеющий в своем составе два c-кварка. Частица рождалась при столкновении пучка заряженых гиперонов с с медной и алмазной мишенями и была идентифицирована путем изучения продуктов ее распада. Масса бариона оказалась равной около 3.5ГэВ, а время жизни менее 33фс. Источник: ojps.aip.org.

Двухпротонная радиоактивность

В лабораториях GANIL (Франция) и GSI (Германия) независимо обнаружена новая форма радиоактивности, при которой ядро железа-45 испускало одновременно два протона. Возможность двухпротонного распада Z-четных ядер с избытком протонов была теоретически предсказана В.Н.Гольданским в 1960г. Источник: physicsweb.org.

Акустическая память кристалла

M.A.Breazeale и его коллеги из Университета Миссисиппи обнаружили новый физический эффект. Кристалл LiNbO₃ "запоминал" пропущенный через него звуковой импульс и переизлучал его спустя короткий промежуток времени. По мнению авторов эксперимента, эффект аккустической памяти обусловлен пьезоэлектрическими свойствами кристалла. Источник: focus.aps.org.

Самоорганизующаяся сеть нанотрубок

В корпорации NTT создана большая сеть соединенных между собой углеродных нанотрубок со сложной топологической структурой. Система нанотрубок выращена на изготовленной литографическим способом кремниевой подложке и имеет интересные электрические свойства. Источник: www.aip.org.

Гиперфокусировка звука

Исследователи из Франции продемонстрировали эффект гиперфокусировки звуковых импульсов. Гиперфокусировка достигалась путем наложения начального звукового импульса и такого же импульса, но обращенного по времени. Использование данного метода помогает преодолеть дифракционный предел при получении звуковых изображений объектов. Источник: www.aip.org.

Черные дыры в шаровых скоплениях

С помощью космического телескопа "Хаббл" получены указания на наличие черных дыр с массой несколько тысяч масс Солнца в центре шарового скопления M15 в нашей Галактике, и в скоплении G1 в Туманности Андромеды. Массы черных дыр и дисперсии скоростей в скоплениях соответствуют обнаруженным недавно корреляциям между массами сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик и дисперсиями скоростей в балджах. Источник: arXiv.org.

Лазер на основе ДНК

Yutaka Kawabe и его коллеги из Японии создали лазер, существенным элементом которого являются молекулы ДНК. Комплексы молекул ДНК служат оболочками флюоресцирующих молекул органического красителя. Наличие таких оболочек предотвращает спонтанную флюоресценцию и позволяет вызывать вынужденное излучение света молекулами краски. Источник: www.aip.org.

Лазерный ускоритель

В лаборатории LULI (Франция) с помощью мощных лазерных импульсов удалось ускорять ионы фтора и углерода до энергии 100МэВ, что составляет более 5МэВ на нуклон. Источник: www.aip.org.

Антиводород

Небольшое количество атомов антиводорода, состоящих из антипротонов и позитронов, ранее было получено в ЦЕРНе и в лаборатории им.Ферми. Значительного прогресса удалось достичь международному коллективу исследователей из ЦЕРНа, где в эксперименте ATHENA создано уже 50000 атомов антиводорода. Атомы образовывались в процессах трехчастичной и радиационной рекомбинации при пропускании пучка антипротонов от ускорителя через облако позитронов, заключенное в ловушку Пеннинга. Источник: physicsweb.org.