Новости физики в Интернете


Измерение магнитного момента электрона

G.Gabrielse, B.Odom и D.Hanneke выполнили в Гарвардском университете эксперимент, в котором с рекордной на сегодняшний день точностью измерен магнитный момент электрона. Поправки к величине момента дает окружающее электрон облако виртуальных частиц, описываемое в рамках квантовой электродинамики. Точное измерение магнитного момента важно для проверки теоретических расчетов. Исследовалось движение отдельного электрона в ловушке в продолжение нескольких месяцев. Ловушка (одноэлектронный циклотрон) состояла из центрального электрода, имеющего положительный заряд, и двух отрицательно заряженных электродов сверху и снизу. С помощью соленоида в ловушке создавалось вертикально направленное магнитное поле. Электрон двигался по замкнутой круговой траектории в горизонтальной плоскости, и на это движение накладывались малые вертикальные колебания. Круговое движение носило квантовый характер: путем охлаждения установки и изоляции ее от различных помех электрон переводился на низшее циклотронное квантовое состояние. Классические вертикальные колебания электрона приводили к небольшим изменениям электрического потенциала, которые путем обратной связи оказывали влияние на круговое движение. Взаимосвязь квантового и классического движений позволила с высокой точностью измерить спиновые и циклотронные уровни энергии электрона в ловушке и получить величину магнитного момента электрона с относительной точностью 7.6x10-13, что в 6 раз меньше, чем в предшествующих экспериментах. Новое значение магнитного момента на 1.7 стандартных отклонений меньше предыдущего. На основании измерений магнитного момента также удалось рассчитать величину постоянной тонкой структуры с точностью в 10 раз лучшей, чем ранее. Важной особенностью эксперимента является то, что он выполнен при низких энергиях, в отличие от измерений на ускорителях частиц. Более точное значение величины магнитного момента позволяет, в частности, получить новые ограничения на размер и гипотетическую субструктуру электрона, считаемого в настоящий момент точечной элементарной частицей. Источник: Physics News Update, Number 783

Прямое наблюдение "спин-зарядового разделения"

Согласно предсказаниям теории, в одномерных структурах возможен эффект "спин-зарядового разделения", когда спиноны (квазичастицы, переносящие спиновые возбуждения) пространственно разделены с волнами электрического заряда. Впервые этот эффект достоверно напрямую зарегистрирован в Берклиевской национальной лаборатории на установке ARPES. Методом фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением исследовался одномерный образец соединения SrCuO2. Образец освещался мощным когерентным рентгеновским пучком, полученным на ондуляторе. В спектре выбитых из образца электронов наблюдаются два пика, соответствующие пространственно разделенным возбуждениям спиновой и зарядовой плотности. Одномерную структуру имеют сверхтонкие "квантовые проволоки", однако и во многих объемных кристаллических соединениях электроны испытывают квазиодномерное движение. Кроме того, эффект "спин-зарядового разделения" лежит в основе моделей, предложенных для объяснения свойств высокотемпературных сверхпроводников. Поэтому прямое наблюдение данного эффекта важно как для описания и дальнейшего практического применения квантовых проволок, так и для проверки теоретических моделей сверхпроводимости. Источник: cond-mat/0606238

Кулоновская диссоциация ядер 11Li

T.Nakamura и его коллеги из Японии и США с помощью новой экспериментальной методики изучили структуру ядра 11Li, представляющего собой компактную сердцевину (ядро 9Li), окруженную гало из двух нейтронов. В частности, впервые выявлены низкоэнергетические возбуждения ядра вблизи энергии 0.6МэВ. Точное теоретическое описание системы трех тел (ядра 9Li и двух нейтронов) пока отсутствует, а результаты предшествующих экспериментов не давали однозначных результатов и расходились между собой. В новом эксперименте использован двойной счетчик нейтронов с системой распознавания совпадений, позволяющей исключить повторную регистрацию одного и того же нейтрона. Пучок ионов 11Li с энергией около 70МэВ сталкивался со свинцовой мишенью. При взаимодействии с ядрами свинца ядра 11Li фрагментировали на ядра 9Li и пары нейтронов. Измерялось распределение по энергиям и углам продуктов фрагментации. С помощью гамма-детекторов было проверено, что при разрушении ядер фотоны не излучались и, следовательно, ядра 9Li оставались в низшем энергетическом состоянии. Основным следствием экспериментальных данных является необходимость учета взаимодействий нейтронов гало между собой для правильного описания структуры 11Li. Источник: Phys. Rev. Lett. 96 252502 (2006)

Роль магнитного поля в аккреции

С помощью наблюдения системы J1655-40 космической рентгеновской обсерваторией Чандра установлено, что определяющую роль в аккреции вещества на черные дыры играет магнитное поле. J1655-40 представляет собой двойную систему, в которой газ со звезды перетекает в аккреционный диск вокруг черной дыры звездной массы. J1655-40 находится в нашей галактике на расстоянии примерно 3кпс от Солнца. Благодаря наличию струй релятивистских частиц подобные системы называют микроквазарами. Вероятно, дисковая аккреция и излучение в микроквазарах являются уменьшенными аналогами соответствующих процессов в квазарах, находящихся на космологических расстояниях. В далеких квазарах происходит аккреция на сверхмассивные черные дыры, и характерные динамические времена на несколько порядков больше, чем в системах звездных масс. Газ в аккреционном диске теряет угловой момент, медленно движется к центру и стекает на черную дыру за счет вязкости. По основной модели, определяющим механизмом вязкости является магнитная турбулентность. Наблюдения системы J1655-40 подтверждают эту гипотезу, поскольку наблюдаемый рентгеновский спектр микроквазара близок к спектру, рассчитанный в численном моделировании аккреционных дисков с магнитной турбулентностью. Источник: http://chandra.nasa.gov


Новости не опубликованные в журнале


Независимое определение постоянной Хаббла телескопом Чандра

Путем регистрации рентгеновского излучения от 38 скоплений галактик космическим телескопом Чандра и наблюдения тех же скоплений в радиодиапазоне удалось определить постоянную Хаббла - 77км/(с Мпк) с точностью 15%. Новый результат, полученный на основе эффекта Сюняева-Зельдовича, является независимый от других методов (по цефеидам и сверхновым) и в пределах ошибок согласуется с ними. Источник: www.nasa.gov.

Дефицит лития во Вселенной

Предсказываемое теорией первичного нуклеосинтеза количество лития в 2-3 раза больше, чем наблюдается в звездах. A.Korn и его коллеги, возможно, установили причину этого расхождение путем спектроскопических исследований 18 звезд в шаровом скоплении NGC6397. Получены свидетельства, что ядра лития в горячих звездах в процессе диффузии с участием турбулентного перемешивания опускаются к центру звезд и там разрушаются в ядерных реакциях в условиях высокой температуры. 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