Новости физики в Интернете


Поляризованный вырожденный ферми-газ

G.B.Partridge и его коллеги из США и Нидерландов изучили свойства облака поляризованного вырожденного газа атомов-фермионов 6Li в магнитооптической ловушке. Степень поляризации (относительный избыток числа атомов с одним из двух направлений спина) регулировалась с помощью микроволнового излучения. Исследовались форма и фазовое состояние подсистем облака с различной степенью поляризации при разных температурах. Методом резонанса Фешбаха часть атомов переводилась в спаренное состояние. Пары атомов - бозоны образовывали неполяризованное ядро бозе-эйнштейновского конденсата в центре частично поляризованного газового гало. Гало имело форму очень вытянутого сфероида - в соответствии с геометрией потенциала магнитооптической ловушки. При достаточно низкой температуре граница между ядром становилась резкой, а само ядро имело близкую к сферической форму, что объяснялось действием сил поверхностного натяжения на границе ядра. При более высокой температуре между ядром и гало возникал переходный слой из частично поляризованного газа, а ядро было существенно деформировано. Результаты эксперимента подтверждают существование тройной точки на фазовой диаграмме, в которой переход из сверхтекучего в нормальное состояние превращается при понижении температуры из фазового перехода второго рода в переход первого рода. Источник: Phys. Rev. Lett. 97 190407 (2006)

"Очищение запутанности" квантовых состояний

В последние годы ведутся активные исследования запутанных (entangled) квантовых состояний (см. УФН 171 625 (2001)). Проблемой экспериментов является декогеренция - разрушение квантовой корреляции системы под влиянием возмущений. C.H.Bennett и его коллеги в 1996г. предложили алгоритм "очищения запутанности" (entanglement purification), позволяющий проверять наличие корреляции и затем отбирать коррелированные пары частиц. Основой алгоритма является создание копий квантового состояния - дополнительных пар частиц, коррелированных с исходной парой, и сравнение (по классическим каналам передачи информации) их квантового состояния с состоянием первой пары. До последнего времени реализовать этот алгоритм удавалось лишь в опытах с фотонами, но с очень малой эффективностью и только деструктивным образом, когда запутанное состояние разрушается в процессе измерения. R.Reichle и его коллеги разработали новую методику и выполнили в Национальном институте стандартов и технологий (Боулдер, США) эксперимент с запутанными по направлению спинов парами ионов 9Be+. Сначала два иона в ионной ловушке с помощью лазерных импульсов переводились в запутанное состояние. Затем создавалось запутанное состояние каждого иона первой пары с ионами второй пары. Измерение квантовой корреляции ионов одной из пар позволяло судить об успешности процесса "запутывания" ионов второй пары и тем самым отбрасывать неудачные случаи. В эксперименте достигнуто "очищение запутанности" до уровня 35%, причем запутанное состояние второй пары ионов не разрушалось и могло быть использовано в дальнейших исследованиях. Принципиально возможно повторение этого алгоритма несколько раз с повышением уровня достоверности "запутывания". Источник: Nature 443 838 (2006)

Сверхпроводимость кремния, допированного бором

Сверхпроводимость у кремния ранее наблюдалась лишь при очень большом давлении - порядка 10ГПа в гексагональной фазе. E.Bustarret и его коллеги из Франции и Словакии впервые обнаружили сверхпроводимость кремния, допированного бором, в кубической фазе при атмосферном давлении. Применялся метод диффузионного лазерного допирования: атомы бора проникали в тонкую пленку кремния в процессе ее многократного плавления и отвердевания. Таким путем удалось создать пленки кремния с очень большим содержанием атомов бора - в количестве нескольких процентов. Температура сверхпроводящего перехода составила 0.35K, а критическое магнитное поле, разрушающее сверхпроводимость, - 0.4Тл. Сверхпроводящий переход был выявлен путем измерения электрического сопротивления и магнитной восприимчивости. Допированный кремний оказался сверхпроводником второго рода. Согласно теоретическим расчетам, подтверждаемым рамановской спектроскопией, сверхпроводимость пленок имеет фононный механизм. Источник: Nature 444 465 (2006)

Гамма-источник в центре Галактики

В 2004г. в центре нашей Галактики был обнаружен источник гамма-излучения (в диапазоне порядка ТэВ), природа которого до сих пор не известна. Высказывались предположения, что излучает оболочка взорвавшейся сверхновой или вещество вблизи центральной сверхмассивной черной дыры, либо происходит аннигиляция частиц темной материи в центре Галактики. Аннигиляция будет выглядеть как почти точечный гамма-источник в том случае, если плотность темной материи нарастает к центру Галактики, как это предсказывается теоретическими моделями (см., например, УФН 165 723 (1995)) и подтверждается численным моделированием образования галактик. Новые наблюдения выполнены с помощью телескопа H.E.S.S., состоящего из четырех черенковских детекторов. Фиксировались ливни частиц в атмосфере, вызываемые фотонами высоких энергий. Согласно наблюдениям, источник имеет угловой размер менее 1.2' и приблизительно степенной энергетический спектр без признаков завала со стороны высоких энергий. Такой спектр не может быть объяснен аннигиляцией нейтралино с учетом существующих в настоящее время ограничений на параметры этих частиц. В модели с нейтралино спектр должен обрезаться на масштабе энергии, соответствующей массе частиц. Таким образом, вклад аннигиляции нейтралино в составе гамма-излучения источника не превышает примерно 10%, а основной поток излучения должен иметь иное происхождение. Кроме того, наблюдения H.E.S.S. не выявили в излучении источника какой-либо переменности или спектральных линий. Источник: astro-ph/0610509

Темная энергия на красных смещениях z=1

Достаточно надежно установлено (см. УФН 174 764 (2004)), что в настоящий момент около 70% общей плотности Вселенной составляет темная энергия. Для выяснения природы темной энергии важно знать, как именно ее плотность изменялась со временем. С помощью космического телескопа Хаббла выполнены новые поиски далеких сверхновых типа Ia (термоядерные взрывы звезд - белых карликов), которые служат "стандартными свечами" для определения космологических расстояний и скорости космологического расширения. В дополнение к двум ранее обнаруженным сверхновым на красных смещениях z>1, телескоп Хаббла зафиксировал еще 21 сверхновую, которые взорвались 8-10млрд. лет назад. По результатам их наблюдений сделан вывод, что уже тогда темная энергия давала заметный вклад в общую космологическую плотность, и Вселенная постепенно переходила от замедляющегося расширения к ускоренному. К сожалению, наблюдения пока не позволили точно определить уравнение состояния темной энергии, в частности, наряду с космологической постоянной остаются допустимы и модели квинтэссенции. Источник: astro-ph/0611572


Новости не опубликованные в журнале


Уравнение состояния темной энергии

В проекте ESSENCE по наблюдениям 60 сверхновых типа Ia получено новое ограничение на уравнение состояния темной энергии. Вместе с данными обзора сверхновых SuperNova Legacy Survey ограничение на параметр уравнения состояния имеет вид w=-1.07+-0.09(стат.)+-0.12(сист.). Источник: arxiv.org.

Новый тип сверхновых

С помощью космических рентгеновских телескопов Чандра и XMM-Newton выполнены наблюдения остатков сверхновых DEML238 и DEML249. Высокая концентрация атомов железа свидетельствует о термоядерном механизме взрывов, однако газ светится в рентгеновском диапазоне значительно ярче и имеет значительно более высокую температуру, чем у обычных сверхновых. Источник: www.nasa.gov.

Анизотропия скорости света

В ESRF (Гренобль, Франция) исследована анизотропии скорости света по отношению к выделенной системе отсчета, связанной с реликтовым излучением. Изучалось рассеяние света на пучке электронов. Получен положительный результат: суточные вариации сигнала, связанные с изменением ориентации установки. Результат нуждается в проверке. Источник: arxiv.org.

Метановые озера на Титане

Данные радарных исследований с аппарата Кассини-Гюйгенс подтверждают, что на поверхности спутника Сатурна Титане имеются озера жидкого метана размером от 3 до 70км. Источник: physicsweb.org.

Квантовый эффект Зенона в бозе-эйнштейновском конденсате

E.W.Streed, W.Ketterle и их коллеги выполнили эксперимент, в котором исследован квантовый эффект Зенона с использованием бозе-эйнштейновского конденсата атомов 87Rb в режимах непрерывного и импульсного наблюдений. Достигнуто рекордное замедление скорости переходов между уровнями атомов - примерно в 30 раз. Источник: arxiv.org.

Быстро вращающиеся ядра

E.S.Paul и его коллеги исследовали методом гамма-спектроскопии ядра 157Er и 158Er, имеющие очень большой угловой момент. Ядра в состояние быстрого вращения переводились путем нецентральных столкновений. Источник: scitation.aip.org.

Тройной квазар

Впервые обнаружен физически тройной квазар (не гравитационное линзирование). Три ярких ядра с разными свойствами находятся на расстояниях 30-50кпк один от другого. Возможно, что квазарная активность инициирована одновременным слиянием трех галактик. Источник: arxiv.org.

Звезда-пульсар

С помощью сети интерферометров MERLIN обнаружено, что радиоизлучение звезды CU Vir напоминает излучение пульсаров, хотя в отличие от других пульсаров (нейтронных звезд) CU Vir является обычной замагниченной газовой звездой с химическими аномалиями. Ось вращения звезды смещена относительно магнитной оси, и пучок радиоволн с периодом 12,5 часов освещает Землю. Источник: arxiv.org.

Массивная черная дыра в шаровом скоплении

Рентгеновские наблюдения выявили в шаровом звездном скоплении в галактике NGC4472 черную дыру с массой около 35 масс Солнца. Переменность излучения объекта исключает гипотезу нескольких нейтронных звезд на одном луче зрения. Источник: arxiv.org.

Коаксиальный кабель из нанотрубки

J.Rybczynski и его коллеги изготовили микроскопический коаксиальный кабель для передачи радиоволн оптического диапазона. Центральной жилой кабеля служит углеродная нанотрубка, а экранирующая металлическая оплетка имеет диаметр 200нм. Источник: physicsweb.org.

Масса бозона Хиггса

Теоретически ожидаемая масса хиггсова бозона зависит от масс уже обнаруженных частиц. Исследователи из Лаборатории им.Э.Ферми представили уточненное значение массы W-бозона, что позволило, в свою очередь, уменьшить теоретическое ограничение на массу бозона Хиггса с прежних 166 до 153ГэВ. Источник: www.newscientisttech.com.

Теория турбулентности

С помощью прямого численного моделирования на компьютере удалось подробно воспроизвести многие характерные черты турбулентного движения. Источник: scitation.aip.org.

Гравитация в малых масштабах

В Центре экспериментальной ядерной физики и астрофизики Вашингтонского университета выполнен новый эксперимент по измерению силы тяготения на расстояниях от 55мкм до 9.53мм с помощью крутильного маятника. Отклонений от закона тяготения Ньютона не обнаружено. Эксперимент, в частности, включает область гипотетической гравитационной длины 85мкм, связанной с плотностью темной энергии во Вселенной. Источник: scitation.aip.org.

Стабильность атомных кластеров

Исследована стабильность заряженных кластеров, состоящих из нескольких сотен атомов неона. Критический размер, при котором происходит распад кластеров, в 3-4 раза меньше, чем предсказывает теоретическая капельная модель. Источник: scitation.aip.org.

Сверхсветовая скорость звука

W.Robertson и его коллеги из США создали волновод, заполненный средой с аномальной дисперсией, по которому звуковые импульсы распространяются со скоростью, превышающей скорость света. Звуковой импульс расщепляется на две части, которые распространяются двумя различными путями и при интерференции восстанавливают первоначальную форму импульса. Источник: physicsweb.org.

Взаимодействие ридберговских атомов

T.Amthor и его коллеги из Германии исследовали динамику взаимодействия ридберговских атомов в ультрахолодном газе за счет сил Ван дер Ваальса. Обнаружено влияние резонансного лазерного излучения на темп ионизации атомов, в том числе, при отталкиващем характере взаимодействий. Источник: scitation.aip.org.

Компактный нейтринный детектор

Создан новый компактный детектор низкоэнергетичных нейтрино на основе кристалла германия с полупроводимостью p-типа. Регистрируются ядра отдачи с малой энергией. Детектор может найти практические применения для обнаружения ядерных реакторов, а также для поиска стерильных нейтрино. Источник: physicsweb.org.

Нанополимеры

В Массачусецком технологическом институте создан новый класс материалов, названных "нанополимерами". К металлическим наночастицам прикреплялись молекулы, которые могли образовывать связи друг с другом, тем самым скрепляя наночастицы в цепочки, а цепочки - в пленки. Длина цепочек достигала 50000 наночастиц. Источник: physicsweb.org.

Кинематика Большого Магелланова облака

K.A.G. Olsen и P.Massey выполнили комбинированный анализ кинематики Большого Магелланова облака (спутника нашей Галактики) по наблюдениям газа и различных типов звезд. Оказалось, что характер движения различных подсистем различается, что может свидетельствовать о сильном приливном гравитационном нагреве. Источник: arxiv.org.

Рекордный фотонный кот Шредингера

Группой исследователей из Китая, Австрии и Германии созданы квантовокоррелированные запутанные состояния типа "кот Шредингера" и "кластер" - каждый из шести фотонов. Прежднее рекордное количество фотонов - 5 и 4, соответственно. Два состояния "кота" соответствовали двум направлениям спина шести фотонов. Источник: physicsweb.org.

Рентгеновское излучение галактики Сомбреро

С помощью космических телескопов XMM-Newton и Чандра выполнены наблюдения рентгеновского излучения от галактики NGC 4594 (Сомбреро). Исследованы как дискретные источники, так и диффузное излучение горячего газа. Источник: arxiv.org.

Идентификация микролинзы

С помощью телескопа Хаббла впервые в направлении балджа Галактики идентифицирован объект, ответственный за событие гравитационного микролинзирования MACHO-95-BLG-37. Линзой оказалась звезда главной последовательности спектрального класса K2 с массой 0.6 масс Солнца на расстоянии около 3.5кпк от Земли. Однако, не исключены и другие интерпретации события микролинзирования. Источник: arxiv.org.

Замедление передачи изображений

В Рочестерском университете разработан аналоговый метод замедления передачи оптических изображений без потери информации об амплитуде и фазе. Замедление на 10нс достигалось путем пропускания сигнала через горячий газ атомов цезия, обладающий большой дисперсией. Источник: physicsweb.org.

Новый метод поиска вариаций фундаментальных констант

R.Khatri и B.D.Wandelt исследовали влияние временных вариаций фундаментальных констант на процессы поглощения реликтового излучения вблизи линии 21см на больших красных смещениях z> 30. Оказалось, что этот процесс очень чувствителен к величине константы слабого взаимодействия и может быть использован для поиска ее возможных вариаций. Источник: arxiv.org.

Синхротрон для нейтральных молекул

В Германии создан синхротрон, способный ускорять нейтральные полярные молекулы. В пробном эксперименте молекулы аммиака ускорялись до скорости 100мс-1. Источник: physicsweb.org.

Томография протонов

В Национальной лаборатории им.Т.Джеферсона проводятся эксперименты по исследованию внутренней структуры протонов. При столкновениях высокоэнергетических электронов с протонами регистрируются рассеянные на кварках электроны и излученные при этом фотоны. В последних экспериментах обнаружена независимость параметра Q от энергии при энергиях более 2ГэВ. Источник: www.aip.org.

Гамма-излучение от центра Галактики

D.R.Ballantyne и его коллеги, используя модель распределения вещества в области размером 6пк в центре Галактики, рассчитали траектории движения протонов через турбулентную среду. Получен также спектр фотонов от распадов пионов, производимых при столкновениях частиц. Модель важна для интерпретации обнаруженного недавно телескопом HESS гамма-излучения от центра Галактики, генерируемого, вероятно, вблизи центральной черной дыры. Источник: arxiv.org.

"Фундаментальная плоскость" галактик

В пространстве параметров, характеризующих галактики, известна так называемая "фундаментальная плоскость", в которой концентрируется большинство галактик. A.S.Bolton и его коллеги на основе обзора галактик Sloan Lens ACS Survey предложили более фундаментальную плоскость, обладающую лучшими корреляционными свойствами, заменив один из параметров - поверхностную яркость на массовую плотность. Источник: arxiv.org.

Эффект Брауна-Твисса

Французские исследователи изучили эффект Брауна-Твисса для бозонов и фермионов (атомов гелия-4 и гелия-3) в одной и той же экспериментальной установке. Измерялись парные корреляции атомов, падающих в детектор из магнитной ловушки под влиянием силы тяжести. Источник: physicsweb.org.

Микрорезонатор из графена

В Корнельском университете создан рекордно малый резонатор из кусочка графена размером 1-5мкм, имеющий собственную резонансную частоту механических колебаний 1-170МГц. Источник: physicsweb.org.

Одноэлектронный холодильник

В хельсинском технологическом университете создан прототип охлаждающего устройства, работающего на принципе квантового туннелирования электронов из охлаждаемого образца в сверхпроводник через тонкий контакт. Лучше всего туннелируются более быстрые (горячие) электроны, унося из образца тепло. Источник: physicsweb.org.

Заряд t-кварка

Коллаборацией D0 на Тэватроне исследовались распады тяжелых кварков, открытых в 1995г. Установлено, что они имеют заряды +2e/3 и поэтому действительно являются t-кварками Стандартной модели. Ранее оставалась допустимой альтернативная теоретическая возможность, что этот кварк имеет заряд -4e/3. Источник: scitation.aip.org.

Черенковское излучение первичных космических лучей

С помощью новой методики обработки данных получен спектр первичной компоненты космических лучей. Изучался черенковский свет, излученный до начала рождения каскадов частиц при столкновениях частиц космических лучей с атомами атмосферы. Использовались данные черенковского детектора HESS в диапазоне энергий 13-200ТэВ. Источник: arxiv.org.

Рентгеновский микроскоп

В Университете Шеффилда (Великобритания) сконструирован безлинзовый рентгеновский микроскоп, позволяющий наблюдать биологические структуры в их естественной среде. Образ объекта получается путем обработки и наложения сразу нескольких дифракционных изображений. Источник: physicsweb.org.

Хаос на чипе

M.Yousefi и его коллеги из Нидерландов изучили хаотические свойства излучения двух лазеров, смонтированных на одном полупроводниковом кристалле и оказывающих взаимное влияние. На фазовой диаграмме изменения мощностей излучения выявлены, например, такие нелинейные структуры, как аттракторы. Источник: www.aip.org.

Структуры в атмосфере экзопланеты

С помощью космического телескопа Хаббла удалось различить интересный структурный элемент в атмосфере планеты-гиганта у далекой звезды. Видна уплощенная область истечения газа из атмосферы под влиянием нагрева атмосферы излучением звезды. Источник: hubblesite.org.

Демон Максвелла

В Эдинбургском университете выполнен эксперимент, в некоторых чертах аналогичный мысленному эксперименту с "демоном Максвелла". Под влиянием светового импульса происходила деформация молекулы, что вело к смещению другой молекулы, сцепленной с первой, в новое положение, а самопроизвольное обратное смещение оказалось заблокировано. Источник: physicsweb.org.

Ультракороткие электронные импульсы

Исследователи из Германии разработали методику получения электронных пучков длительностью 20фс для использования в электронных микроскопах. Электроны выбивались лазерным импульсом с конца сверхтонкой золотой иглы. 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