Новости физики в Интернете


Дальние корреляции частиц в pp-столкновениях на Большом адронном коллайдере

В проводимом коллаборацией CMS на Большом адронном коллайдере эксперименте по изучению pp-столкновений обнаружен новый тип парных угловых корреляций частиц, рождающихся при столкновениях. Исследовалось распределение по азимутальным углам φ вылета частиц из точки реакции и псевдобыстротам η(θ) (функция полярного угла θ относительно оси пучка), и были построены корреляционные функции R( Δη, Δφ ) для пар частиц. При энергии около 7 ТэВ в случае событий с высокой множественностью обнаружилось гребнеобразное возвышение двумерной поверхности R( Δη, Δφ ) при 2,0 < |Δη| < 4,8 с максимумом вблизи значения Δφ ≈ 0. Это означает наличие связи (корреляции) между частицами, вылетающими под близкими азимутальными углами φ, несмотря на большое различие по величине η. Ранее подобные угловые корреляции частиц в pp-и p-анти-p-столкновениях не наблюдались. Математическое моделирование процессов взаимодействия частиц пока не может воспроизвести эту особенность корреляционной функции: трудность состоит в том, что частицы с большой величиной Δη согласно теории должны быть независимы друг от друга. Возможно, обнаруженные дальние корреляции являются результатом коллективных взаимодействий частиц при очень больших плотностях материи. Источник: arXiv:1009.4122v1 [hep-ex]

Измерение релятивистского замедления времени в лаборатории

В Национальном институте стандартов и технологий — NIST (США) подтверждены предсказания теории относительности о замедлении хода часов в гравитационном поле и в случае их движения относительно инерциальной системы отсчёта. В атомных часах использовались единичные ионы 27Al+ в ловушках, взаимодействующие со вспомогательными «логическими» ионами 9Be+ или 25Mg+, посредством которых регистрировалось изменение внутреннего состояния 27Al+ при переходах 1S0-3P0. Высокая добротность системы f0/Δf = 1,4 × 1017 позволяла отмечать относительные сдвиги частоты величиной ≈10-16. Два экземпляра часов находились на расстоянии 75 м друг от друга и были соединены оптоволокном для сравнения темпа их хода. В первом эксперименте ион в одной из ловушек совершал гармонические колебания с характерной скоростью ≈ 10 м с-1 относительно неподвижного иона во второй ловушке. Измеренное релятивистское замедления хода первых часов в зависимости от скорости иона в точности совпало с теоретическими предсказаниями. Во втором эксперименте одни из часов приподнимались на 33 см, что вело к ускорению их хода за счет изменения гравитационного поля. Измеренный относительный сдвиг частоты (4,1 ± 1,6) × 10-17 также хорошо соответствует рассчитанной величине. Указанные эффекты замедления времени ранее уже были измерены в ряде экспериментов при больших скоростях и разностях высот, а соответствующие поправки учитываются даже в спутниковых навигационных системах. Метод измерения малых замедлений времени с помощью пары атомных часов может найти практические применения в геодезии и в сверхточных экспериментах по поиску изменения во времени фундаментальных физических констант. Источник: Science 329 1630 (2010)

Новое измерение постоянной всемирного тяготения

Ранее в лабораторных экспериментах с крутильными весами была достигнута относительная точность ≈10-5 измерения постоянной всемирного тяготения G. H.V. Parks (Колорадский университет и NIST, США) и J.E.8 Faller (Национальная лаборатории Sandia, США) усовершенствовали альтернативную интерферометрическую методику измерений G с использованием маятников, что позволило ей достичь сравнимой точности. С помощью лазерного интерферометра регистрировалось изменение расстояний между маятниками, подвешенными на струнах, при их колебаниях относительно четырех вольфрамовых цилиндров — источников гравитационного поля — с массами 120 кг каждый. Второе плечо интерферометра, служащее стандартом расстояния, фиксировалось между точками подвеса маятников. Полученная в измерениях величина G = (6,67234 ± 0,00014) × 10-8 см3 г-1 с-2 на три стандартных отклонения меньше величины G, рекомендованной в 2008 г. Комитетом данных для науки и техники (CODATA), но соответствует более раннему значению CODATA, представленному в 1986 г. Отличие же от результатов наиболее точного эксперимента с крутильными весами достигает 10σ. Пересмотр величины G, произошедший в период с 1986 г. по 2008 г., был вызван исследованиями неупругости нитей подвесок в крутильных весах. Причина обнаруженного расхождения результатов нового эксперимента H.V. Parks и J.E. Faller с прежними измерениями пока не выяснена. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 110801 (2010)

Квантовый генератор случайных чисел

C. Gabriel (Институт науки о свете общества им. М. Планка и Институт оптики, информации и фотоники Эрлангенского университета, Германия) и его коллеги из Германии и Дании создали генератор случайных чисел, принцип работы которого основан на случайном характере нулевых вакуумных колебаний электромагнитного поля. В отличие от классических алгоритмов получения случайных чисел, в квантовом случае принципиально невозможно предсказать последовательность чисел. В новом генераторе применяются лазерные сплиттеры с двумя оптическими входами и синхронными детекторами фотонов на выходах. Даже при отсутствии сигнала на одном из входов, в суммарном сигнале имеется случайный вклад от квантовых флуктуаций, который и используется для получения случайных чисел. Рассчитанная функция распределения вероятности по числу срабатываний была разделена на сегменты с равной интегральной вероятностью, соответствующие различным случайным числам. Случайные числа генерируются со скоростью 12 Мбит с-1, но путем некоторых усовершенствований скорость может быть увеличена во много раз. Новый квантовый генератор случайных чисел имеет достаточно простую конструкцию и способен найти применения, например, в криптографии и в численном моделировании методом Монте Карло. Источник: Nature Photonics 4 711 (2010)

Источники космических лучей сверхвысоких энергий

Три года назад на основе данных детектора Pierre Auger, соостоящего из массива поверхностных и черенковских детекторов, была обнаружена корреляция космических лучей сверхвысоких энергий с направлениями на активные ядра галактик (см. УФН 177 1318 (2007)). При этом галактики находились не далее 75 Мпк, что является допустимым расстоянием источников с точки зрения эффекта Грейзена – Зацепина – Кузьмина. Под совпадением направлений понимается попадание направления оси широкого атмосферного ливня (каскада частиц) в область радиусом 3,1° вокруг активного ядра. Согласно данным, полученным до 31 августа 2007 г., коррелляцию показывали 69(+11-13)% зарегистрированных событий. С 31 августа 2007 г до 31 декабря 2009 г. объем статистических данных увеличился более чем вдвое, и по уточненным данным, доля событий, направление которых коррелирует с положением активных ядер галактик, составляет 38(+7-6)%, тогда как доля случайных совпадений в случае изотропного распределения источников оценивается на уровне 21%. Наиболее сильная концентрация событий, регистрируемых Pierre Auger, наблюдается в направлении близкой радиогалактики Кентавр A (NGC 5128), а с ближайшим крупным скоплением галактик Дева и гигантской радиогалактикой M87 корреляций не отмечено. Хотя космические лучи сверхвысоких энергий (E ≈ 1017-1020 эВ) регистрируются уже несколько десятков лет, механизм их происхождения и природа источников пока не выяснены. По характеру наблюдаемых событий в детекторах удалось установить, что первичными частицами космических лучей сверхвысоких энергий являются протоны или атомные ядра, а фотоны могут вызывать лишь малую долю событий. Источник: arXiv:1009.1855v2 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Захват единичных атомов рубидия-85

M.F. Andersenс (Университет Отаго, Новая Зеландия) и его коллеги разработали методику лазерного охлаждения нейтральных атомов рубидия-85 с последующим захватом и удержанием единичных атомов "оптическим пинцетом". Источник: physorg.com

Аннигиляция позитронов в центре Галактики

Теоретическое моделирование показало, что спектр аннигиляционного излучения из области балджа нашей Галактики, регистрируемый орбитальной гамма-обсерваторией INTEGRAL в течение шести лет, хорошо описывается моделью аннигиляции позитронов в горячем газе, испытывающем радиационное охлаждение. Источник: arXiv:1010.0864v1 [astro-ph.HE]

Усилитель на графеновом транзисторе

X. Yang и его коллеги создали усилитель на основе единичного графенового транзистора, который может работать в различных режимах проводимости в зависимости от напряжения смещения. Источник: arXiv:1010.1022v1 [cond-mat.mtrl-sci]

Космологические магнитные поля от распадов космических струн

Исследователи из Группы по изучению физики высоких энергий и космологии — HEPCOS (Университет штата Нью-Йорк в г. Буффало, США) R. Poltis и D. Stojkovic разработали теоретическую модель генерации магнитных полей при распадах космических струн в ранней Вселенной. Следствием этого механизма может быть присутствие магнитных полей в межгалактическом пространстве в современную эпоху. По некоторым данным, направление поляризации света квазаров упорядочено в больших масштабах, что можно было бы объяснить влиянием крупномасштабных магнитных полей, произошедших от распадов космических струн. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 161301 (2010)

Магнитное поле в мягком гамма-репитере

N. Rea и его коллеги на основе рентгеновских наблюдений установили, что магнитное поле в мягком гамма-репитере SGR 0418+5729 не превышает 7,5 × 1012 Гс, то есть этот объект не относится к магнетарам. Таким образом, оказалось, что сильное магнитное поле не является необходимым условием генерации излучения магнетарного типа. Источник: arXiv:1010.2781v1 [astro-ph.HE]

Галактика на z ≈ 8,55

Путем спектроскопических измерений на радиотелескопе VLT исследователи из Европейской южной обсерватории идентифицировали самую далекую из известных галактик, имеющую красное смещение z = 8,5549 ± 0,0002 (ранее наблюдались галактики на z < 8,2). Эта галактика была обнаружена и отмечена как галактика-кандидат в рекордно далекие объекты в наблюдениях телескопа Хаббла. Галактика видна в ту эпоху, когда возраст Вселенной составлял всего 600 млн. лет, т.е. еще до окончания реионизации. Источник: Nature 467 940 (2010)

Избыточные осцилляции антинейтрино в эксперименте MiniBooNE

В эксперименте MiniBooNE обнаружено, что антинейтрино осциллируют более эффективно, чем ожидалось. Этот результат подтверждает более ранние данные эксперимента LSND с антинейтрино, но противоречит результату аналогичного эксперимента, выполненного MiniBooNE с пучком нейтрино, в котором избыточных осцилляций не отмечалось. Возможным объяснением данного несоответствия может служить существование дополнительного типа нейтрино — стерильного нейтрино. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 181801 (2010)

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, 1918–2016
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение