Новости физики в Интернете


Зарядовый радиус протона

Путём измерений лэмбовского сдвига (разности энергий 2s1/2F=1 и 2p3/2F=2-уровня, возникающей за счёт радиационных поправок) в атомах мюонного водорода μp, в котором электрон обычного атома водорода замещён мюоном, R. Pohl (Институт квантовой оптики Общества им. М. Планка) и его коллеги уточнили величину зарядового радиуса (среднеквадратичного радиуса распределения заряда) протона. По сравнению с обычным водородом, преимущество использования μp состоит в том, что мюон в среднем находится в 200 раз ближе к ядру, чем электрон, и поэтому конечный размер ядра оказывает большее влияние на волновую функцию мюона в s-состоянии. Это дало возможность примерно в 10 раз улучшить точность измерения зарядового радиуса протона. В описываемом эксперименте атомы μp образовывались в столкновениях пучка мюонов с водородной мишенью, при этом в некоторых случаях мюоны замещали электроны, и получались высоковозбуджённые атомы μp. Посредством излучения лазера вызывались переходы 2s → 2p, с помощью массива из 20 лавинных фотодиодов наблюдался спектр рентгеновского излучения при переходах 2p → 1s, и по положению резонансного максимума в спектре с высокой точностью определялся лэмбовский сдвиг. Величина зарядового радиуса получается из комбинации экспериментальных данных и расчетов в рамках квантовой электродинамики. Таким образом, корректность теоретических расчётов существенно влияет на результат. Новая величина зарядового радиуса rp = 0,84184 ± 67 фм оказалась на 4% меньше, чем считалось ранее. Расхождение с прежними результатами, полученными в основном с использованием обычного водорода, составляет около пяти стандартных отклонений. Причина расхождения пока не выяснена. Предположительно она может заключаться в наличии неизвестной систематической ошибки в измерениях, либо в недостаточной точности теоретических вычислений. Источник: Nature 466 213 (2010)

Задержка фотоэмиссии в атомах неона

M. Schultze (Ludwig-Maximilians-Universitat, Германия) и его коллеги измерили задержку времени между испусканием электронов с 1p и 1s электронных орбиталей атома неона под влиянием ультракороткого светового импульса. Измеренный интервал составил (21 ± 5) × 10-18 с. Эксперимент был выполнен путём освещения неона синхронизированными ИК и УФ световыми импульсами, вызывавшими фотоэмиссию электронов, с измерением сдвига по времени электронных спектрограмм по отношению к начальным импульсам. Обычно предполагается, что в процессе фотоэмиссии поглощение фотона и вылет электрона происходят одновременно. Более точный подход требует учета конечного времени, необходимого на трансформацию волновой функции электрона в атоме в волновую функцию вылетающего электрона с учетом сложного взаимодействия с другими электронами. Формирование волнового пакета вылетающих электронов для разных орбиталей происходит за различное время. Теоретические расчёты процесса многоэлектронных взаимодействий пока не могут дать точного предсказания времени задержки при фотоэмиссии в атомах тяжелее гелия — рассчитанные величины оказываются значительно меньше измеренной. Напротив, сечение процесса фотоэмиссии в атомах гелия, для которых надежный расчет возможен, очень мало, что делает эффект задержки в атомах гелия пока недоступным для экспериментальной проверки. Исследование процесса задержки при фотоэмиссии важно для установления нулевой точки отсчета времени в экспериментах, в которых изучается структура атомов и молекул с применением фотоэлектрического эффекта. Источник: Science 328 1658 (2010)

Конденсат Бозе – Эйнштейна в условиях микрогравитации

T.V. Zoest и его коллеги из Германии и Франции выполнили эксперимент, в котором бозе – эйнштейновский конденсат атомов рубидия создавался во время свободного падения экспериментальной установки. Капсула с установкой сбрасывалась с высоты 146 м с башни в Центре прикладных космических технологий и микрогравитации Бременского университета. В капсуле имелось всё необходимое оборудование для охлаждение газа и дистанционного наблюдения за его свойствами. Остаточное гравитационное поле в данном эксперименте не превышало 10-5 g. Во время свободного падения в течение более чем секунды газ на атомном чипе находился в состоянии бозе – эйнштейновского конденсата. Затем потенциал магнитооптической ловушки выключался, и облачко свободно расширялось. По характеру его расширения можно судить о физических характеристиках вырожденного газа и о воздействующих на него внешних полях. Подобные эксперименты с бозе – эйнштейновским конденсатом могут оказаться полезными для сверхточных измерений, в частности, для проверки принципа эквивалентности. В будущем планируется добавить в падающую капсулу атомный интерферометр, а в перспективе — выполнить эксперимент в условиях невесомости на космических аппаратах. Источник: Science 328 1540 (2010)

Парамагноны в палладии

R. Doubble и его коллеги из Великобритании и США методом неупругого нейтронного рассеяния исследовали спиновые флуктуации в почти ферромагнитном металле палладии. Почти ферромагнитные материалы, в которых нет устойчивого ферромагнетизма, интересны тем, что спиновые флуктуации в значительной мере модифицируют их электронные свойства. Эксперимент выполнен с помощью нейтронного спектрометра MARI в Лаборатории Резерфорда – Эплтона. В широком диапазоне энергий от 25 до 128 мэВ в кристалле палладия наблюдались спиновые возбуждения — парамагноны. Был исследован вклад парамагнонов в теплоемкость, который оказался на уровне 30-40%, что согласуется с наблюдаемым спектром парамагнонов. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 027207 (2010)

Асимметрия взрывов сверхновых типа Ia

Сверхновые типа Ia используются как «стандартные свечи» при определении космологических расстояний благодаря хорошо выраженной связи между их максимальной светимостью и скоростью спада кривой блеска. Однако относительно данной зависимости имеется некоторый разброс в спектральных свойствах сверхновых, а именно, наблюдается распределение по градиенту скорости расширения dvSi/dt. K. Maeda (Токийский университет) и его коллеги сравнили градиент dvSi/dt со скоростью расширения вещества vneb по лучу зрения, определяемой из эффекта Доплера, у 20 сверхновых типа Ia. Исследователи пришли к выводу, что наблюдаемый разброс обусловлен несферичностью термоядерных взрывов белых карликов. Характер спектра в этом случае зависит от того, с какого направления наблюдается взрыв. Возможной причиной несферичности фронта термоядерного горения служит смещение его начальной точки из центра белого карлика за счет конвекционных движений вещества. Альтернативным сценарием несимметричного взрыва является столкновение белых карликов в двойной системе (см. УФН 180 264 (2010)). Источник: Nature 466 82 (2010)


Новости не опубликованные в журнале


Идентифицирован источник космического ИК свечения

L. Allamandola (Исследовательский центр им. Эймса, США) и его коллеги установили, что наблюдаемое в инфракрасном диапазоне диффузное свечение из многих областей в нашей и в других галактиках производится молекулами полициклических ароматических углеводородов. Эти молекулы, вероятно, образуются в звездах, богатых углеродом, и выбрасываются вместе со звездным ветром. Идентификация выполнена путем измерения спектров полициклических ароматических углеводородов при различных условиях, в результате чего была составлена база данных из более чем 800 спектров. Источник: Ames Research Center

Колебания электронов в атоме

В эксперименте по ионизации атомов криптона оттосекундными лазерными импульсами зарегистрирован эффект колебаний электронов с периодом около 6 фс в состоянии суперпозиции двух орбиталей. Источник: physorg.coml

Активный метаматериал

V.M. Shalaev и его коллеги из США создали метаматериал с n<0, в структуру которого внедрены молекулы флуоресцентного красителя. Эти молекулы возбуждаются лазерным импульсом (импульс накачки), благодаря чему второй пробный импульс света может стимулировать их излучение в течение нескольких наносекунд. В результате, метаматериал имеет свойства оптического усилителя на длинах волн 722-738 нм, что компенсирует потери отраженного и проходящего сигналов. Источник: Nature 466 735 (2010)

Звезда — предшественник магнетара

По наблюдениям телескопа VLT Европейской южной обсерватории установлено, что масса звезды, при взрыве которой родился магнетар (нейтронная звезда с гигантским магнитным полем) в созвездии Жертвенника, как минимум в 40 раз превышала массу Солнца. Этот вывод сделан на основе измерения масс звезд в двойной системе, находящейся в одном звездном скоплении с магнетаром и, вероятно, образовавшихся одновременно со звездой — предшественником магнетара. Источник: eso.org

Наноантенна

A.G. Curto и его коллеги из Испании создали антенну длиной 830 нм, по своей конструкции аналогичную многоэлементной телевизионной антенне, но функционирующей в оптическом диапазоне. Антенна состоит из ряда золотых полос, нанесенных литографическим методом на подложку из стекла. Сигнал передается в антенну посредством контактирующей с ней полупроводниковой квантовой точки, расположенной в области близкого поля, и излучается поляризованной волной в узком конусе. Подобно обычной радиоантенне, наноантенна требует резонансного согласования ее составных частей. Источник: Science 329 930 (2010)

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