Новости физики в Интернете


Проверка лоренц-инвариантности в распадах K0S-мезонов

A. de Angelis (Институт физики общества им. М. Планка, Германия) и его коллеги из Италии получили новые ограничения на гипотетический эффект нарушения лоренц-инвариантности при распадах K0S → π+π-. На синхротронном ускорителе в Национальной лаборатории во Фраскати (Италия) изучено 62,3 млн событий распадов, допускающих хорошую реконструкцию. Измерялось время жизни K0S-мезонов в зависимости от направления их движения по отношению к системе отсчета, связанной с микроволновым фоновом излучением — системе, в которой у реликтового излучения отсутствует дипольная компонента. Полученная величина асимметрии A = (- 0,13 ± 0,40) × 10-3 согласуется с нулевым значением A = 0, то есть на уровне достоверности в 95% зависимость времени жизни K0S-мезонов от направления их движения не обнаружена. Этот результат примерно на порядок величины улучшает имевшиеся ранее ограничения. Источник: arXiv:1011.3720v1 [astro-ph.CO]

Выделение тепла в ядерном топливе

Примерно 8% энергии в ядерных реакторах выделяется при распадах радионуклидов - продуктов основных реакций. До сих пор в характеристиках этих процессах оставались некоторые неопределенности, устранение которых способно повысить безопасность хранения и переработки ядерных материалов и может дать заметный экономический эффект. В новом эксперименте, выполненном международным коллективом ученых на сепараторе изотопов IGISOL в университете Jyvaskyla (Финляндия), исследовано выделения тепла при распадах нуклидов 102, 104-107Tc, 105Mo и 101Nb. Гамма-спектрометр с полным поглощением, сконструированный в Петербургском институте ядерной физики им. Б.П. Константинова, был непосредственно соединен с ловушкой Пеннинга, в которую направлялись полученные на циклотроне нуклиды, и регистрировал суммарные γ-каскады, возникавшие вслед за β-распадами. Для ядер 104-107Tc и 105Mo количество тепла, уносимое гамма-излучением, оказалось больше, чем давали предшествующие измерения на германиевых детекторах. Новые измерения устранили известную неопределенность энерговыделения при распадах 239Pu и дочерних ядер в интервале времен 4-3000 секунд после остановки реактора. Полученные результаты полезны также для уточнения спектра антинейтринного сигнала от ядерных реакторов, что важно для изучения нейтринных осцилляций. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 202501 (2010)

Магнитные возбуждения в сверхпроводниках-купратах

M. Greven (Университет Миннесоты, США) и его коллеги методом неупругого нейтронного рассеяния со спиновой поляризацией обнаружили в высокотемпературном сверхпроводнике HgBa2CuO4+δ новый тип магнитных волн (магнитных возбуждений), характеризуемых малой дисперсией. Возбуждения имеют энергию 52–56 мэВ и наблюдаются при температурах ниже температуры T*, при которой в электронном спектре материала возникает псевдощель. Исследование псевдощелевого состояния остается актуальной задачей, т.к. механизм его возникновения может содержать ключ к механизму высокотемпературной сверхпроводимости. Обнаруженные магнитные возбуждения, вероятно, напрямую связаны с псевдощелью, поскольку их интенсивность начинает возрастать при охлаждении ниже T*. Возможным механизмом, ответственным за появление этих возбуждений, является электрон-фононное взаимодействие. Энергия возбуждений близка к энергии одного из резонансов соединения HgBa2CuO4+δ, поэтому их не удавалось обнаружить в предшествующих экспериментах. Источник: Nature 468 283 (2010)

Рост свободной энергии за счёт информации

M. Sano (Токийский университет, Япония) и его коллеги продемонстрировали возможность увеличения свободной энергии броуновской частицы за счет информации о направлении ее скорости. Димерная частица — пара полистироловых бусинок диаметром 287 нм была прикреплена к стенке камеры, заполненной буферным раствором и могла поворачиваться вокруг оси. В камере создавалось эллипсоидальное вращающееся электрическое поле, оказывающее на частицу вращательный момент. Под влиянием молекул буферного раствора частица испытывала вращательное броуновское движение, которое отслеживалось с помощью микроскопа и скоростной видеокамеры. Частице позволялось двигаться в направлении роста потенциальной энергии (навстречу вращательному моменту), а в обратном направлении ее движение искусственно блокировалось путем изменения фазы электрического поля. Тем самым, была создана цепь обратной связи, управляющая движением частицы на основе информации о его направлении. В результате, с течением времени частица переходила в состояние со всё большей и большей потенциальной энергией. Данный процесс напоминает мысленный эксперимент с «демоном Максвелла», разделяющим молекулы по величине их энергии. Согласно интерпретации Л. Сцилларда, для создания разности температур затрачивается информация, что ведет к росту энтропии в совокупной большой системе, включающей и самого «демона». Таким образом, второй закон термодинамики здесь не нарушается. Количественные измерения, выполненные M. Sano и др., подтвердили теоретические соотношения C. Jarzynsky (Мэрилэндский университет, США), характеризующие эффективность получения свободной энергии за счет информации. В данном эксперименте «демон» представляет собой громоздкую систему, включающую видеокамеру, компьютеры и другое оборудование. Следующим шагом могло бы стать перенесение всего эксперимента в наномасштаб, например, создание микроскопической управляющей системы для «молекулярных моторов». Источник: Nature Physics 6 988 (2010)

Массивная нейтронная звезда

P. Demorest (Национальная радиообсерватория, США) и его коллеги с помощью радиотелескопа Green Bank обнаружили нейтронную звезду с рекордно большой массой 1,97 ± 0,04 масс Солнца. Исследовался миллисекундный пульсар PSR J1614-2230, находящийся в двойной системе на расстоянии около 3000 световых лет от Земли. Применялась новая методика когерентной фильтрации замираний сигнала, обусловленных дисперсией в межзвездном газе. Благодаря удачной ориентации плоскости орбиты, видимой почти с ребра, удалось методом тайминга (по темпу пульсаций) с высокой точностью измерить эффект Шапиро — задержку сигналов, распространяющихся в гравитационном поле. Затем с учетом этого эффекта и предполагаемых характеристик орбитального движения была найдена масса нейтронной звезды. Измерение масс и радиусов нейтронных звёзд позволяет получать ограничения на уравнение состояния их вещества при ядерных плотностях. Выдвигались гипотезы, согласно которым в нейтронных звездах присутствует экзотическая адронная материя — гипероны или каонный конденсат. Факт существование нейтронной звезды с массой ≈ 1,97M исключает эти модели и существенно ограничивает, хотя и не закрывает полностью, модели с кварковой материей. Источник: Nature 467 1081 (2010)


Новости не опубликованные в журнале


Новые данные телескопа им. Э. Ферми

С помощью гамма-телескопом LAT на борту космической обсерватории им. Э. Ферми выполнены измерения диффузного гамма-излучения в Галактике. По этим данным удалось получить новые консервативные ограничения на сечение аннигиляции частиц темной материи в зависимости от их массы и преимущественного канала аннигиляции. Наблюдения центральной части Галактики показали, что избыток гамма-излучения из области радиусом менее 0,5° от динамического центра не удается объяснить вкладом обычных астрофизических источников, однако этот избыток хорошо описывается моделью аннигиляции частиц темной материи с массами 7,3-9,2 ГэВ в лептонные пары τ+τ-. При этом сечение аннигиляции частиц соответствует тепловому механизму их рождения в ранней Вселенной. Также измерена мелкомасштабная анизотропия гамма излучения с величиной мультиполей l > 100 в интервале энергий 1-10 ГэВ. В этих масштабах отмечен избыток излучения, который может быть связан с популяцией точечных источников. Источники: arXiv:1012.0588v1 [astro-ph.HE], arXiv:1010.2752v1 [hep-ph], arXiv:1012.0755v1 [astro-ph.HE]

Симметрия листа Мебиуса в метаматериале

На основе массива металлических элементов-тримеров создан метаматериал, в электромагнитных свойствах которого наблюдается топологическая C3-симметрия листа Мебиуса. Источник: Phys. Rev. Lett. 105 235501 (2010)

Тринитрамид N(NO2)3

Исследователи из Швеции синтезировали оксид азота с рекордно крупными молекулами N(NO2)3, который может служить компонентом высокоэффективного ракетного топлива. Источник: physorg.com

Структура кромки графена

K. Suenaga (AIST, Япония) и его коллеги исследовали электронные свойства атомов углерода на краю плоских образцов графена. Спектры отдельных атомов были получены методом электронной микроскопии с низким напряжением, не разрушающим образцы. Источник: Nature 468 1088 (2010)

Молекулярный переключатель

F. Mohn (Исследовательский центр IBM в Цюрихе, Швейцария) и его коллеги продемонстрировали возможность управления ковалентной связью между единичным атомом золота и сложной молекулой с помощью электрического поля, создаваемого иглой сканирующего туннельного микроскопа. При обратимых процессах образования и разрушения связи существенно изменяется туннельный ток, текущий между молекулой и иглой микроскопа. На основе данного механизма могут быть созданы переключатели в будущих приборах молекулярного масштаба. Источник: Phys. Rev. Lett. 105 266102 (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, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение