Новости физики в Интернете


Квантование в гравитационном поле

В.В. Несвижевский (Санкт-Петербургский институт ядерной физики им.Б.П.Константинова) и его коллеги выполнили в Институте Лауэ - Ланжевена (Гренобль, Франция) эксперимент, в котором впервые наблюдались дискретные квантовые состояния частиц в потенциальной яме, создаваемой гравитационным полем. Движение частицы, финитное в классической теории, в квантовой теории квантуется. Примером являются энергетические уровни электрона в поле атомного ядра. В лабораторных условиях гравитационное взаимодействие гораздо слабее других взаимодействий, поэтому для наблюдения дискретных уровней потребовалась уникальная методика, исключающая посторонние влияния. Пучок ультрахолодных нейтронов (со скоростями 8мс-1) направлялся под малым углом к плоскости горизонтального зеркала. Источником нейтронов служил атомный реактор. Параллельно зеркалу помещался поглотитель нейтронов. Нейтроны, пролетевшие в зазоре между зеркалом и поглотителем, регистрировались нейтронным детектором. Зеркало вместе с гравитационным полем создавало потенциальную яму, в которой вертикальная составляющая движения нейтрона должна быть квантованной. Как и предсказывает теория, при увеличении расстояния d между зеркалом и поглотителем наблюдаемый поток нейтронов возрастал не непрерывно, а скачками. Первый скачок потока наблюдался при d=15мкм, что соответствует минимальной энергии нейтрона в потенциальной яме 1.4 10-12эВ. Получены также указания на наличие следующих скачков. Подобная установка с более мощным пучком нейтронов может быть использована для проверки принципа эквивалентности - равенства тяжелой и инертной массы нейтрона. Источник: Nature 415 297 (2002)

Проверка Специальной теории относительности

Специальная теория относительности утверждает независимость скорости света c от скорости наблюдателя. Независимость c от направления движения с высокой точностью проверено в экспериментах типа эксперимента Майкельсона-Морли. С меньшей точностью установлена независимость c от абсолютной величины скорости наблюдателя v. Последнее проверялось в экспериментах, идею которых предложили H.P.Kennedy и E.M.Thorndike в 1932г. В этих экспериментах наблюдалась стоячая электромагнитная волна в резонаторе, частота которой сравнивалась с эталонной. Самый точный на сегодняшний день эксперимент такого типа выполнен в Университете г.Констанц в сотрудничестве с Дюссельдорфским университетом (Германия). Исследовалась стоячая лазерная волна в полости кристалла сапфира, охлажденного до 4.3К. В этих условиях сапфир обладает очень малым коэффициентом температурного расширения. Эталоном частоты служили электронные переходы в молекулах йода. Наблюдения велись в течение полугода, за это время скорость Земли изменилась на 60кмс-1 по отношению к предполагаемой выделенной системе отсчета, например связанной с реликтовым излучением. Эксперимент не выявил никаких отклонений от предсказаний теории относительности. Для коэффициента A в разложении c(v)/c0=1+Av2/c02+... получено значение A=(1.9 + - 2.1)10-5, что в 3 раза лучше предшествующих ограничений. Исследователи надеются, что в недалеком будущем точность удастся улучшить еще на порядок величины. Источник: Phys. Rev. Lett. 88 010401 (2002)

Фазовые переходы в атомных ядрах

Тяжелое атомное ядро можно приближенно рассматривать как каплю жидкости. Движение протонов и нейтронов внутри ядра соответствует некоторой эффективной температуре (порядка 1011К) и давлению ядерной материи. Столкновение высокоэнергетичных частиц с ядром приводит к его нагреву, что сопровождается вылетом из ядра части нуклонов. Этот процесс напоминает испарение ядра. В Брукхейвенской национальной лаборатории выполнены эксперименты, которые позволили впервые построить диаграмму "жидкость-газ" для ядерной материи, подобную фазовой диаграмме обычных веществ. Производились столкновения пучка пионов с энергиями 8ГэВ с ядрами золота и с помощью специального детектора фиксировались число и размеры фрагментов разрушенных (испарившихся) ядер. Интересно, что в "газообразной" фазе уравнение состояния ядра близко к уравнению состояния идеального газа. Фазовая диаграмма ядерной материи может оказаться полезной для изучения нуклеосинтеза при взрывах сверхновых, когда происходит "конденсация" ядер. Источник: Physics News Update, Number 572

Квантовые вычисления

Исследователи из IBM и Стэндфордского университета создали квантовое логическое устройство, прообраз квантового компьютера, которое оказалось способно разложить число 15 на простые множители 3 и 5 по алгоритму Шора. На сегодняшний день это самое сложное из произведенных квантовых вычислений. Устройство содержит семь квантовых битов, которыми служат взаимодействующие спины атомных ядер, контролируемые с помощью радиоволн и магнитного поля. Источник: Nature 41 4 883 (2001)

Рентгеновские источники в центре Галактики

С помощью космического рентгеновского телескопа "Чандра" выполнены наблюдения с высоким разрешением центральной области нашей Галактики и обнаружено около 1000 рентгеновских источников, из которых ранее известными были только 20. Источники делятся на два класса: диффузные и точечные. Диффузные источники, вероятно, представляют собой газовые облака, нагретые взрывами сверхновых и звездным ветром. Около половины точечных рентгеновских источников могут быть активными ядрами далеких галактик, проецирующимися на центр Галактики. Остальные точечные источники являются компактными объектами (нейтронными звездами, белыми карликами или черными дырами) в составе двойных звездных систем. Рентгеновское излучение возникает в процессе перетекания вещества обычной звезды на компактный объект. Источник: Nature 415 148 (2002)


Новости не опубликованные в журнале


Электрический дипольный момент электрона

Ed Hinds и его коллеги с помощью новой методики установили верхний предел на возможную величину электрического дипольного момента электрона. Наличие дипольного момента свидетельствовало бы о неточечности электрона и о существовании у электрона внутренней структуры. Источник: physicsweb.org.

Трехфотонные переходы в лазере

Исследователи из США под руководством Guang He сконструировали лазер на основе трехфотонных переходов. Этот лазер обладает значительно большим КПД, чем обычный. Источник: physicsweb.org.

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