Новости физики в Интернете


Скорость нейтрино

В эксперименте OPERA (Лаборатория Гран Сассо, Италия) выполнены прямые измерения скорости мюонных нейтрино νμ в пучке, который был получен на ускорителе в ЦЕРНе и преодолел под землёй расстояние 730 км. За 2009-2011 гг. детектором OPERA было зарегистрировано 16111 нейтрино с энергиями 17 ГэВ. Для определения расстояния между источником νμ и детектором с точностью 20 см и для для сверки атомных часов в ЦЕРНе и Гран Сассо с точностью ≈ 1 нс применялись сигналы спустниковой навигация GPS. Были учтены все известные задержки сигналов в кабелях и аппаратуре и найдены возможные погрешности. Отcчёт времени пролёта производился по фронтам импульсов, что с учётом большой статистики позволило достичь хорошей точности. Оказалось, что νμ регистрируются на ≈ 60 нс раньше, чем расчётное время, за которое этот же путь преодолел бы свет в вакууме. Т. е., полученная скорость νμ превысила скорость света на относительную величину (v-c)/c = (2,48 ±  0,28 (стат.)  ± 0,30 (сист.)) × 10-5. Сразу после обнародования данного результата вышло множество работ с попытками обосновать сверхсветовые скорости с привлечением различных гипотетических механизмов. В то же время, прилагаются усилия объяснить результат OPERA в рамках обычных физических подходов. Прежде всего, весьма вероятны какие-то не выявленные пока измерительные погрешности. Например, согласно расчётам R. van Elburg (Университет Гронингена, Нидерланды), в методе GPS не учитывается релятивистский эффект относительного движения спутника и пучка, и полученная R. van Elburg поправка 64 нс как раз близка к необходимой. Д.В. Наумов и В.А. Наумов (ОИЯИ, Дубна, Россия) объясняют кажущиеся сверхсветовые скорости уплощённой формой волнового пакета νμ и смещением оси пучка на небольшой угол от детектора. В другом эксперименте MINOS ранее также была получена сверхсветовая скорость νμ, но с малой статистической значимостью (v-c)/c = (5,1 ± 2,9) × 10-5. При обычной зависимости (v-c)/c от энергии нейтрино, результат OPERA, помимо прочего, противоречит наблюдениям нейтрино от сверхновой SN 1987A. Для прояснения данной ситуации необходим дополнительный тщательный анализ и могут потребоваться независимые эксперименты. Источник: arXiv:1109.4897v1 [hep-ex]

Наблюдение pep-нейтрино

В эксперименте Borexino (Гран Сассо, Италия) впервые зарегистрированы солнечные нейтрино, родившиеся в рекции p + e- + p → 2H + νe с энергиями 1,442 МэВ. Нейтрино регистрировались по их упругим рассеяниям на электронах в жидком органическом сцинтилляторе массой ≈ 278 т. Детальный анализ фонов и использование метода антисовпадений позволили максимально исключить фон от космогенных 11C. Эти ядра образуются при взаимодействии мюонов из состава космических лучей с ядрами 12C детектора, и их β-распады являются доминирующим источником фона в диапазоне 1-2 МэВ. С учётом эффекта Михеева – Смирнова – Вольфенстайна с большим углом смешивания, измеренный поток pep-нейтрино (1,6 ± 0,3) × 108 см-2 с-1 хорошо соответствует стандартной модели строения Солнца (отношение измеренного потока к рассчитанному составляет 1,1 ± 0,2), которая для данного типа нейтрино дает предсказания с точностью 1,2 %. Источник: arXiv:1110.3230v1 [hep-ex]

Новая аллотропная форма углерода

Yu Lin (Стэнфордский университет, США) и его коллеги получили новую аллотропную форму углерода, обладающую, как и алмаз, sp3-структурой электронных орбиталей, но в отличии от алмаза имеющую аморфную структуру и изотропную жесткость. Известно несколько аллотропных форм углерода. Новая модификация получена путем сжатия стекловидного углерода между двумя алмазными наковальнями до давления более 40 ГПа. Свою аморфную структуру новая модификация унаследовала от стекловидного углерода, имеющего вид массива криволинейных графеноподобных фрагментов. Трансформация sp2-связей в sp3 при сжатии образца была выявлена методами рентгеновской рамановской спектроскопии с разрешение ≈ 1 эВ по характерным особенностям спектра, отвечающим каждому виду связей, а отсутствие кристаллической структуры (аморфность) была дополнительно подтверждена методом рентгеновской дифракции. Переход является обратимым: углерод возвращался к исходной структуре при снятии давления. В испытаниях шарик из углерода новой аморфной модификации выдерживал одностороннее давление 127 ГПа при поперечном удерживающем давлении 57 ГПа, т.е. разность давлений составила величину 70 ГПа, ранее достигавшуюся только с алмазными образцами. Источник: Phys. Rev. Lett. 107 175504 (2011)

Броуновское движение с памятью

Обычно предполагается, что удары молекул оказывают на броуновскую частицу случайное воздействие в виде белого шума. В более точном подходе предсказывалось, что движение частицы возмущает жидкость, благодаря чему должны возникать корреляции во времени между перемещениями частицы (гидродинамическая память). S. Jeney (Федеральная политехническая школа Лозанны — EPFL, Швейцария) и её коллеги из Германии и Швейцарии впервые осуществили наблюдение этого эффекта в опыте с единичными меламиновыми сферами микронного размера в "оптическом пинцете", образуемом сфокусированными лучами ИК-лазера. С помощью микроскопа регистрировались смещения микросферы в растворе ацетона с разрешением по времени ≈ 1 мкс. В спектре смещений наблюдалось отклонение от кривой белого шума, соответствующее гидродинамической памяти. Авторы эксперимента предполагают, что их методика может найти применение для создания новых типов биосенсоров. Источник: Nature 478 85 (2011)

Гравитационное красное смещение в скоплениях галактик

Свет галактики, покидая массивное скопление галактик, испытывает гравитационное красное смещение. Это смещение является дополнительным к космологическому красному смещению и допплеровскому смещению за счет пекулярных и вириальных скоростей. Исследователи из Института им. Н. Бора (Дания) R. Wojtak, S.H. Hansen и J. Hjorth впервые статистически выявили данный эффект по 7800 скоплениям из обзора SDSS Data Release 7. Вириальные движения галактик в скоплении вызывают симметричное уширение линий, поэтому на достаточно большом статистическом материале можно выделить небольшой общий сдвиг спектра, обусловленный гравитационным потенциалом скоплений, который, в свою очередь, определялся по скоростям составляющих их галактик. На уровне достоверности 90 % результаты датских исследователей согласуются с предсказаниями общей теории относительности и f(R)-теорий гравитации, но противоречат альтернативным тензорно-векторно-скалярным (TeVeS) теориям и модифицированной ньютоновской динамике (MOND). Источник: Nature 477 567 (2011)


Новости не опубликованные в журнале


Сверхточные измерения оптических переходов в водороде

Н. Колачевский (ФИАН, Россия) и его коллеги выполнили в Институте квантовой оптики Общества им. Макса Планка (Германия) измерения частот оптических переходов в атоме водорода с рекордной на сегодняшний день точностью до 15-го знака. Использовался метод "оптической гребенки". С помощью полученных результатов можно будет выполнить проверку постоянства во времени фундаментальных физических констант (постоянной тонкой структуры α и др.) с точностью, сравнимой с известными астрофизическими пределами. Источник: ФИАН-информ

Самый молодой миллисекундный пульсар

С помощью космического гамма-телескопа им. Э. Ферми в шаровом скоплении NGC 6624 идентифицирован пульсар с возрастом всего 25 млн. лет — самый молодой из известных миллисекундных пульсаров. Источник: www.nasa.gov

Квантовая точка в фотонном кристалле

M. Leistikow (Университет Твенте, Нидерланды) и др. в своем эксперименте показали, что определенная конфигурация энергетической щели в фотонном кристалле может примерно на порядок уменьшить вероятность спонтанного излучения квантовой точки, находящейся вблизи поверхности кристалла. Данный способ управления излучением может найти практические применения в различных микроэлектронных устройствах на основе фотонных кристаллов. Источник: Phys. Rev. Lett. 107 193903 (2011)

Исследование реликтового излучения на South Pole Telescope

С помощью 10-метрового радиотелескопа South Pole Telescope, расположенного в Антарктиде, выполнены новые измерения анизотропии реликтового излучения на угловых гармониках 2000 <l< 9400 на частотах 95, 150 и 220 ГГц. С лучшей, чем в предшествующих наблюдениях, точностью измерен спектр мощности теплового эффекта Сюняева – Зельдовича и получен верхний предел на величину кинетического эффект Сюняева – Зельдовича, обусловленного макроскопическим движением рассеивающего газа. По тепловому эффекту Сюняева – Зельдовича найдена средняя величина возмущений σ8 = 0,807 ± 0,016 и получено ограничение < 0,4 эВ на сумму масс космологических нейтрино. Источник: arXiv:1111.0932v1 [astro-ph.CO]

Столкновение нейтронной звезды с черной дырой

F. Foucart (Корнельский университет, США) и др. в рамках ОТО выполнили математическое моделирование процесса столкновения нейтронной звезды и черной дыры с массой более 10 M. При достаточно большом угловом моменте черной дыры нейтронная звезда разрушается приливными гравитационными силами с образованием массивного аккреционного диска. Полученные результаты важны для предсказаний темпа коротких гамма-всплесков и для расчетов формы импульсов гравитационных волн с целью их поиска на гравитационно-волновых детекторах. Источник: arXiv:1111.1677v1 [gr-qc]

Новое ограничение на асимметрию распада нейтрона

В Центре нейтронных исследований Национального института стандартов и технологий — NIST (США) в течение нескольких лет измерялись угловые корреляции продуктов распада нейтронов и направлений их спинов. Получено, что две противоположные конфигурации распада с высокой точностью имеют одинаковые вероятности. Этот результат ограничивает некоторые из моделей, предложенных как обобщения Стандартной модели элементарных частиц и призванных объяснить преобладание во Вселенной вещества над антивеществом. Источник: www.sciencedaily.com

Оптомеханическая связь атомов с мембраной

Группой исследователей из Германии и Швейцарии реализована методика оптомеханической связи мембраны с ультрахолодными атомами. Атомы были захвачены в поле стоячей электромагнитной волны — луча лазера, отраженного от мембраны. Посредством волны поддерживалась двухсторонняя связь между механическими колебаниями мембраны и движением атомов. Источник: Phys. Rev. Lett. 107 223001 (2011)

Новое электронное состояние в гетероструктуре

Исследователями из Национального университета Сингапура обнаружено новое коллективное состояние электронов в гетероструктуре, соответствующее эффекту электронного разделения фаз (Electronic phase separation). Как оказалось, квазидвумерная электронная конфигурация, возникающая на границе соединений LaAlO3 и SrTiO3, обладает уникальными магнитными свойствами, меняющимися при понижении температуры от ферромагнитных к диамагнитным. Источник: www.sciencedaily.com

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