|
Нарушение CP-инвариантности
1 апреля 1999
В лаборатории им.Ферми (США) получены новые результаты, свидетельствующие
о нарушении CP-инвариантности на более фундаментальном уровне, чем считалось
ранее. Впервые эта неинвариантность была обнаружена в 1964г. в
экспериментах с нейтральными каонами. В 1998г. почти одновременно в ЦЕРНе и в
лаборатории им.Ферми наблюдалось нарушение T-инвариантности, ожидаемое
согласно CPT-теореме (см. УФН, 168, 1240, 1998). В новых
экспериментах с каонами было открыто неожиданное явление, получившее название
"прямое CP нарушение". Нейтральный каон представляет собой частицу,
состоящую из кварка и антикварка. Согласно теории, волновая функция каона
является комбинацией двух состояний, называемых условно K1 и K2. Состоянию K1
соответствует CP=1 и оно распадается на два пиона, состояние K2 (CP=-1),
как считалось ранее, распадается всегда на три пиона. В редких случаях, при
пролете каона через вещество, состояние K2 превращается в K1, которое затем
распадается на два пиона. В предшествующих экспериментах наблюдались подобные
превращения и распады, и были получены косвенные доказательства
нарушения CP-инвариантности. В новых же экспериментах наблюдались и такие
случаи, когда K2 непосредственно распадался на два пиона без превращения в K1.
Данные эксперименты свидетельствуют против так называемой Суперслабой теории, в
которой нарушение CP-инвариантности связывалось исключительно с превращениями
K2 в K1 и отвергалась возможность асимметрии в составе продуктов распада.
Получены также важные количественные результаты, в связи с чем в теории
нарушения CP-инвариантности вместо двух свободных параметров остается только
один. Открытие стало возможным благодаря новому детектору на основе
кристаллов иодида цезия. Кроме того, применялись более совершенные методики
фильтрации фоновых событий и накопления данных.
Источник: http://www.fnal.gov/pub/hep_news.html
Нелинейная атомная оптика
1 апреля 1999
В лазерной оптике известно явление смешивания нескольких лучей
в нелинейной среде (с коэффициентом преломления, зависящим от
интенсивности электромагнитного поля), при котором возникает когерентное
излучение с новой частотой. Аналогичный процесс удалось осуществить и с
изобретенными недавно атомными лазерами. В атомном лазере когерентный пучок
атомов вылетает из бозе-эйнштейновского конденсата. Три пучка атомов натрия,
имеющих различные импульсы, смешивались в процессе нелинейного парного
взаимодействия атомов. При этом не было необходимости в присутствии
дополнительной нелинейной среды. В результате возникал новый пучок атомов с
другим импульсом. О смешивании свидетельствовала определенная зависимость
свойств нового пучка от плотностей трех входящих пучков. В нелинейной оптике
похожий эффект называется 4-волновым процессом.
Теоретическое изучение нелинейной атомной оптики впервые было предпринято в
1993г., а в 1995г. была высказана идея о возможности 4-волновых процессов с
участием когерентных атомных пучков.
Принципиальное отличие
атомной нелинейной оптики от фотонной состоит в том, что фотоны в
нелинейных процессах способны поглощаться и излучаться, число же атомов
всегда фиксировано.
Источник: Nature, 398, 218, 1999
Электронный термометр
1 апреля 1999
Исследователи из МГПУ (Россия) и из Рочестерского университета (США) изобрели
уникальный детектор инфракрасного излучения, способный регистрировать даже
единичный фотон в диапазоне 3-10мкм и имеющий быстродействие до
25×109 импульсов в секунду. Основой прибора является тонкий слой
сверхпроводящего нитрида ниобия. Электрон, поглотивший фотон, приобретает
большую энергию и передает ее другим электронам, вызывая своеобразный каскад.
При этом материал на очень короткое время теряет свои сверхпроводщие свойства,
что фиксируется по изменению его электрического сопротивления. В отличие от
других ИК-детекторов, при поглощении излучения нагреваются лишь электроны, а не
кристаллическая решетка, поэтому детектор способен очень быстро возвращаться в
исходное состояние, что и объясняет его быстродействие. Новый детектор может
найти полезные применения в астрономических приборах и в компьютерной
технике.
Источник: http://unisci.com/
Молекулярные основы трения
1 апреля 1999
В Берклиевской лаборатории впервые подробно исследована зависимость силы
трения от обусловливающих ее на молекулярном уровне процессов. Одним
из трущихся тел служила игла Атомного силового микроскопа, она одновременно
использовалась и для изучения окружающих ее молекулярных структур.
Игла оказывала давление на поверхность органического вещества, молекулы
которого имели вытянутую форму и были ориентированы перпендикулярно
поверхности. Под воздействием внешней силы молекулы наклонялись и фиксировались
в новом положении. Затраченная на такую реориентацию энергия и являлась
той тепловой энергией, которая выделяется в результате трения. Причем,
в зависимости от величины приложенной силы, наклон происходил лишь на
дискретные углы, и, таким образом, силы трения на молекулярном уровне
имеют дискретный характер.
Источник: Physics News Update, Number 418
|
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 |