Новости физики в Интернете


Масса бозона Хиггса

Поиск бозона Хиггса является наиболее актуальной на сегодняшний день задачей экспериментальной физики высоких энергий. Существование этой частицы предсказывается Стандартной моделью элементарных частиц, которая выдержала успешную проверку во множестве экспериментов. Теоретически ожидаемая масса хиггсова бозона зависит от масс уже обнаруженных частиц, поскольку именно взаимодействие с полем Хиггса придает частицам массу. Исследователи из Лаборатории им.Э.Ферми на основе выполненных в Лаборатории экспериментов представили уточненное значение массы W-бозона - 80.413ГэВ, что позволило уменьшить теоретическое ограничение на массу бозона Хиггса с прежних 166 до 153ГэВ. Нижняя граница возможных масс, согласно данным экспериментов, составляет 114ГэВ. Исследователи надеются, что бозон Хиггса будет обнаружен на Большом адронном коллайдере (LHC), который начнет работать в этом году в ЦЕРНе. Однако уменьшение верхнего ограничения на массу повышает вероятность обнаружения хиггсова бозона и на уже функционирующем ускорителе Тэватрон в Лаборатории им.Э.Ферми. Если же бозон Хиггса в интервале масс 114-153ГэВ обнаружен не будет, то для объяснения отрицательного результата потребуется учет новых эффектов за пределами Стандартной модели. Источник: Nature 445 239 (2007)

Гравитация в малых масштабах

В Центре экспериментальной ядерной физики и астрофизики Вашингтонского университета выполнен новый эксперимент по измерению силы всемирного тяготения на расстояниях между притягивающимися телами от 55мкм до 9.53мм. Исследовались колебания крутильного маятника, состоящего из двух притягивающихся дисков. По окружности дисков проделаны отверстия, играющие роль "отрицательных масс". При вращении верхнего диска взаимное смещение этих масс вызывало вариации силы притяжения, которая измерялась в эксперименте. Установка была тщательно прокалибрована и изолирована от внешних электромагнитных воздействий. На уровне погрешностей эксперимента отклонений от закона тяготения Ньютона в исследованной области масштабов не обнаружено. Предполагая, что поправка в гравитационный потенциал имеет форму потенциала Юкавы, были получены ограничения на дополнительные коэффициенты. Эти ограничения примерно на два порядка улучшают существовавшие ранее экспериментальные ограничения. В 2004г. R.Sundrum предложил интересную теорию, в которой существует характерная гравитационная длина 85мкм, связанная с плотностью заполняющей Вселенную темной энергии. Согласно этой теории, сила тяготения на масштабах менее 85мкм ослаблена. Другие теории предсказывают как ослабление, так и усиление силы тяготения по сравнению с формулой Ньютона за счет наличия дополнительных пространственно-временных измерений микроскопического масштаба. Эксперимент, в частности, включает область гипотетической характерной длины 85мкм. Таким образом, если существуют дополнительные измерения или некая характерная гравитационная длина, то их масштаб должен быть меньше 55мкм. Источник: Phys. Rev. Lett. 98 021101 (2007)

Квантовый эффект Зенона

Квантовый эффект Зенона состоит в том, что наблюдение за системой уменьшает скорость квантовых переходов (например, распадов) в этой системе. E.W.Streed, W.Ketterle и их коллеги выполнили эксперимент, в котором исследован квантовый эффект Зенона с использованием бозе-эйнштейновского конденсата атомов 87Rb в магнитной ловушке. Изучались переходы между энергетическими уровнями атомов. Исследованы два режима, когда наблюдения конденсата по резонансному рассеянию света производились непрерывно и когда конденсат периодически облучался короткими световыми импульсами. По окончании экспериментов измерялось количество атомов на энергетических уровнях. Результаты измерений находятся в хорошем согласии с квантово-механическими вычислениями. Квантовый эффект Зенона наблюдался и в ряде предшествующих экспериментов, однако использование в новом эксперименте бозе-эйнштейновского конденсата позволило достичь рекордного замедления скорости переходов - примерно в 30 раз. Источник: Phys. Rev. Lett. 97 260402 (2006)

Анизотропия скорости света

В Европейском центре по изучению синхротронного излучения ESRF (г.Гренобль, Франция) группой исследователей из Армении, России, Италии и Франции выполнен эксперимент по поиску возможной анизотропии скорости света по отношению к выделенной системе отсчета, связанной с реликтовым излучением. Изучалось комптоновское рассеяние лазерного света на пучке электронов от ускорителя с энергиями 6ГэВ. Если ранее в подобных экспериментах анизотропии не наблюдалось, то в новом эксперименте получен положительный результат с достоверностью 10 стандартных отклонений над уровнем фона. Отмечались суточные вариации сигнала, возможно связанные с вращением Земли и, соответственно, с изменением ориентации установки по отношению к направлению движения Земли относительно реликтового излучения (к оси наблюдаемого дипольного распределения излучения). Подобный эффект может быть обусловлен существованием в космосе гипотетических векторных полей, имеющих определенное направление. Каких-либо систематических ошибок в проведенном экперименте пока не выявлено, однако новый результат нуждается в дальнейших независимых проверках. Источник: astro-ph/0701127

Звезда-пульсар

Наблюдения с помощью сети интерферометров MERLIN позволили установить, что радиоизлучение звезды CU Vir похоже на излучение пульсаров, хотя в отличие от других пульсаров эта звезда не является нейтронной звездой. CU Vir - обычная замагниченная газовая звезда с химическими аномалиями, находящаяся на расстоянии 80пк от Земли. Магнитная ось звезды смещена относительно оси вращения, поэтому излучаемый вдоль оси вращения пучок радиоволн периодически (с периодом 12.5 ч) освещает Землю, что создает пульсирующий сигнал. Отмечено также замедление периода пульсаций - периода вращения звезды, что возможно связано со структурными изменениями во внешних оболочках звезды. Предполагается, что механизм радиоизлучения звезды CU Vir в некоторых чертах схож с механизмом излучения нейтронных звезд, хотя физические условия в этих объектах существенно отличаются. Источник: astro-ph/0701214


Новости не опубликованные в журнале


Двухфотонное излучение в полупроводнике

В Израильском технологическом институте (г.Хайфа) обнаружен процесс излучения двух фотонов при единичном электронном переходе в полупроводнике. Исследовался слоистый полупроводник из фосфида галлия и индия со структурой квантовой стенки. Этот процесс может найти применение в создании эффективных источников пар фотонов в запутанных (entangled) квантовых состояниях для использования в квантовых компьютерах. Источник: physicsweb.org.

Вырожненный ферми-газ

В Инсбрукском университете исследован вырожденный газ атомов-фермионов лития-6 вблизи режима кроссовера (режим БКШ - режим бозе-эйнштейновского конденсата), и данные измерений сопоставлены с результатами различных теоретических методов расчета. Единственный подход, дающий приемлемое количественное описание, - это расчет методом Монте-Карло. Источник: physicsweb.org.

Скопление галактик Abell S0740

С помощью космического телескопа Хаббла выполнены наблюдения скопления галактик Abell S0740, находящегося на расстоянии 450 млн. световых лет. Наряду с галактиками различных морфологических типов, в скоплении видны тысячи шаровых звездных скоплений. Источник: hubblesite.org.

Молекулярный слой

J.Barth и его коллеги из Канады разработали простую методику создания 2D слоев молекул микроскопической толщины, способных отражать падающие на них электронов. Молекулы аминокислоты метионина осаждались на подложку, и входящие в их состав атомы серы при взаимодействии с подложкой создавали непрозрачный для электронов слой. Источник: physicsweb.org.

Тверже алмаза

Ученые из США и Германии создали материал (смесь олова и титаната бария), который тверже алмаза. Источник: www.newscientisttech.com.

Индукционный синхротрон

В составе ускорителя KEK впервые испытан индукционный синхротрон. Протоны с начальной энергией 500МэВ на индукционном участке были ускорены до 6ГэВ. Источник: scitation.aip.org.

Новая "суперлинза"

В Берклиевском университете создана "суперлинза", преобразующая электромагнитные волны ближнего поля в обычный свет. В отличие от ранее применявшихся пленочных "суперлинз", на микропленке серебра были созданы дефекты, вызывающие дифракцию. Источник: www.newscientisttech.com.

Измерение сверхмалых масс

В Калифорнийском технологическом институте создан прибор, позволяющий измерять массы величиной около 10-18г. По сравнению с другими измерителями малых масс, новый прибор не требует создания глубокого вакуума и низких температур. Этого удалось достичь благодаря использованию в новом устройстве металлической микропластины шириной 400нм и толщиной 80нм. Ранее в качестве рычага применялись полупроводниковые пластины. Источник: physicsweb.org.

Зависимость силы Казимира-Полдера от температуры

В Объединенном институте JILA (шт.Колорадо) впервые экспериментально исследовано влияние температуры на силу Казимира-Полдера. Измерялась частота механических колебания облачка бозе-эйнштейновского конденсата атомов 87Rb вблизи от диэлектрической пластины. При нагреве пластины от 310 до 605К сила Казимира-Полдера возрастала в три раза, что соответстсует теоретическим расчетам. Источник: www.physorg.com.

Самовосстанавливающаяся Вселенная

Предложена новая теоретическая модель циклической эволюции Вселенной. После Большого разрыва (Big Rip) происходит распад скалярного поля на локальные области, которые снова начинают расширяться из состояния с малой энтропией. Источник: space.newscientist.com.

Кальций во Вселенной

С помощью космического рентгеновского телескопа XMM-Newton исследован химический состав газа в 22 скоплениях галактик. Содержание кальция оказалось в полтора раза выше, чем считалось ранее. Этот результат требует объяснения в рамках теории взрывов сверхновых, обогащающих газ тяжелыми элементами. Источник: www.esa.int.

Логические элементы из пузырьков

В Массачусетсском технологическом институте созданы логические ячейки на основе пузырьков газа в жидкости, текущей по микроканалам. Наличие одних пузырьков изменяет давление в канале и тем самым влияет на возможность поступления в каналы других пузырьков, что позволило выполнять простейшие логические операции. Источник: physicsweb.org.

Механизм северных сияний

Со спутников системы "Cluster" выполнены налюдения U- и S-образных пограничных слоев плазмы в магнитосфере Земли, ответственных за возникновение северных сияний. Источник: www.esa.int.

Морфологические типы взаимодействующих галактик

R.Coziol и I.Plauchu-Frayn изучили корреляции между морфологическими типами галактик в малых группах и наличием близких галактик, с которыми они взаимодействуют. Результаты свидетельствуют о том, что приливные гравитационные взаимодействия и слияния играют важную роль в трансформации галактик из одних типов в другие. Источник: arxiv.org.

Жидкостный транзистор

В университете Цинциннати (США) создан жидкостный аналог полевого транзистора. Электрическое поле затвора управляет микроскопической каплей воды вблизи гидрофобной поверхности. Смещение капли вызывает изменение электрического сопротивление и, соответственно, влияет на протекающий между истоком и стоком ток. Источник: www.newscientisttech.com.

Термоядерный синтез в пузырьках?

C.G.Camara и его коллеги выполнили новый эксперимент по изучению схлопывания пузырьков газа в жидкости (ацетон с дейтерием) под влиянием ультразвука и облучения нейтронами. Целью являлась проверка сообщений Р.Талеярхана и его коллег о наблюдении положительного выхода нейтронов. В эксперименте C.G.Camara и др. термоядерный синтез не зафиксирован, и получено ограничение: нейтронный сигнал, если он реален, должен быть в 10000 меньше того сигнала, о котором сообщали Р.Талеярхан и др. Источник: scitation.aip.org.

Эксперимент "с отложенным выбором" Джона Уилера

V.Jacques и его коллеги выполнили квантовомеханический эксперимент с отложенным выбором по схеме, наиболее близко соответствующей оригинальной схеме Дж.Уилера. Применялся интерферометр Маха-Цендера длиной 48м. Прохождение фотона через сплиттер на входе интерферометра и случайный выбор состояния электрооптического модулятора на выходе были причинно не связаны (разделены пространственноподобным интервалом). Подтверждены стандартные предсказания квантовой механики для этого эксперимента. Источник: physicsweb.org.

Барионы в карликовых галактиках

Численное компьютерное моделирование показало, что карликовые галактики могли потерять большую часть своих барионов (газа) в результате приливных гравитационных взаимодействий, и по этой причине они невидимы. Этот эффект, возможно, объясняет недостаток количества наблюдаемых карликовых галактик по сравнению с предсказаниями теории. Источник: space.newscientist.com.

Туманность NGC2440

Космическим телескопом Хаббла выполнены наблюдения планетарной туманности NGC2440. Она состоит из облаков газа - сброшенных звездой солнечного типа внешних оболочек, светящихся под действием УФ-излучения, и белого карлика в центре. Источник: hubblesite.org.

Пыль в планетарной туманности

С помощью космического телескопа Спитцер исследована туманность Helix вокруг белого карлика - остатка звезды, находящегося на расстоянии 700 световых лет от Земли. В туманности обнаружено очень большое содержание пыли. Предполагается, что источником пыли послужили сталкивающиеся и разрушающиеся кометы. Источник: www.spitzer.caltech.edu.

Дополнительные измерения и реликтовое излучение

G.Shiu и B.Underwood (Университет Висконсина) в своих вычислениях показали, что эффекты теорий с дополнительными пространственными измерениями могут быть обнаружены по анизотропии реликтового излучения на детекторах, которые приступят к измерениям в ближайшие годы. Источник: physicsweb.org.

Периодический рентгеновский внегалактический источник

Телескопом XMM-Newton впервые зарегистрировано периодическое рентгеновское излучение из другой галактики. Сигнал генерируется при столкновении зведного ветра с газом во вращающейся паре массивных звезд. Источник: arxiv.org.

Квантовый компьютер

Канадская компания D-Wave Systems продемонстрировала первый действующий квантовый компьютер "Орион", состоящий из 16 сверхпроводящих логических элементов в квантово-когерентном состоянии. В скором времени эта технология может достичь уровня, при котором станут возможными практические вычисления. Источник: physicsweb.org.

Атомы радия в оптической ловушке

В Аргонской национальной лаборатории разработана методика удержания атомов радия в оптической ловушке, создаваемой лучами лазеров. Захват атомов радия в ловушку важен для изучения электрического дипольного момента их ядер, а также для поиска нарушения T-инвариантности. Источник: www.aip.org.

Ограничение на компактные объекты по линзированию сверхновых

R.B.Metcalf и J.Silk на основе данных по гравитационному линзированию света сверхновых получили новые ограничения на количество в галактике массивных компактных объектов в широком диапазоне масс. В частности, объекты с массой 0.1 массы Земли исключаются как преобладающий компонент темной материи. Источник: scitation.aip.org.

Молекулярный кислород в космосе

Наблюдения методом гетеродинной спектроскопии со спутника Odin выявили линию молекулярного кислорода O2 в ядре молукулярного облака rho Oph A. Содержание O2 по сравнению с H2 составляет 5x10-8. Источник: arxiv.org.

Ограничение на взаимодействие массы со спином

G.D.Hammond и его коллеги из Великобритании выполнили эксперимент со сверхпроводящим крутильным маятником, который позволил получить новые ограничения на гипотетическое взаимодействие массы со спиновым угловым моментом на масштабах от 100мкм до 5мм. Источник: scitation.aip.org.

Атомный силовой микроскоп определяет химический состав

Исследователи из Японии, Испании и Чехии усовершенствовали методику наблюдения поверхностей с помощью атомного силового микроскопа. Предварительно были тщательно измерены характеристики отклика иглы микроскопа на взаимодействие с атомами различных химических элементов. С помощью этой калибровки удается различать на поверхностях не только расположение атомов, но и идентифицировать эти атомы по их химической принадлежности. Источник: physicsweb.org.

Аннигиляция темной материи в звездах вблизи от черных дыр

I.V.Moskalenko и L.L.Wai рассмотрели теоретически захват частиц темной материи звездами, вращающимися вблизи центральных черных дыр в галактиках. Согласно их расчетам, в некоторых случаях, особенно для компактных звезд - белых карликов, этот процесс может оказаться очень эффективным. Светимость звезды за счет аннигиляции частиц может превысить ее термоядерную светимость. Такие звезды могут являться новым классом гамма-источников, либо их отсутствие даст ограничения на свойства частиц темной материи и на профиль плотности темной материи в центрах галактик. Источник: arxiv.org.

Необычные магнитные свойства

P.Gegenwart и его коллеги из Германии и США исследовали фазовые переходы в ферромагнитном соединении при очень низких температурах и больших магнитных полях. Вблизи температуры 0.8К обнаружен переход, который не укладывается в обычную классификацию "универсальных классов" фазовых переходов. Предполагается, что основную роль в новом переходе играют нулевые квантовые флуктуации и запутанные (entangled) квантовые состояния магнитных моментов и электронов проводимости. Источник: physicsweb.org.

Пульсары и темная материя

Исследователи из Вискосинского университета предложили новый метод регистрации сгустков темной материи в космосе по гравитационному линзированию радиоизлучения пульсаров. Подобное линзирование искажает сигнал и дает принципиальную возможность для исследования структуры линз - гравитационно-связанных сгустков темной материи с массой, примерно равной или большей массы Земли, существование которых предсказывается теоретически. Источник: space.newscientist.com.

Дискретное магнитосопротивление

Электрическое сопротивление тонких проволок (толщиной всего в несколько атомов) меняется на дискретные квантовые величины. B.Doudin и его коллеги из Франции и США впервые экспериментально обнаружили изменение величины сопротивления тонких проволок на дискретные порции под влиянием внешнего магнитного поля. Этот эффект был теоретически предсказан в 2005г, и объясняется он анизотропным искажением в магнитном поле поверхности Ферми. 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