Новости физики в Интернете


Поиск бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере

В экспериментах ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере выполняется регистрация частиц, на которые могли бы, согласно расчётам, распадаться бозоны Хиггса H, рождающиеся в pp-столкновениях. По данным ATLAS, накопленным за 2011 г., масса H, если он существует, c вероятностью 95 % заключена в интервале 116-130 ГэВ, а CMS ограничивает массу H интервалом 115-127 ГэВ. В обоих экспериментах наблюдается небольшой избыток событий, который может свидетельствовать о рождении H. ATLAS отмечает избыток в каналах распада H → γγ, H → ZZ и H → WW. При самой консервативной интерпретации, суммарная по этим каналам достоверность регистрации H с массой ≈ 126 ГэВ составляет 2,3 σ. В эксперименте CMS аналогичный избыток на уровне 2 σ наблюдается при ≈ 123 ГэВ одновременно в пяти независимых каналах распада. Необходимо дополнительно проверить, что этот избыток соответствует именно бозону Хиггса Стандартной модели, а не другой частице. Малая статистическая значимость не позволяет пока сделать надёжный вывод об обнаружении или отсутствии H, но ожидается, что в 2012 г. будет набрана достаточная для этого статистика. Подробнее о поиске бозона Хиггса см. в обзоре С.В. Троицкого в УФН 182 77 (2012). Источник: CERN Press Release

Квантовые корреляции в алмазах

I.A. Walmsley (Оксфордский университет, Великобритания) и др. перевели в запутанное квантовое состояние фононы — колебания кристаллической решетки, возбуждаемые лазерными импульсами в двух алмазах при комнатной температуре в процессе комбинационного рассеяния. Кристаллы размером в 3 мм были разнесены на расстояние 15 см. Фотоны от лазера накачки проходили через поляризующий сплиттер и попадали в два кристалла по разным оптическим путям, которые за кристаллами опять объединялись. По срабатываниям однофотонного детектора на выходе нельзя было сказать, через какой именно кристалл прошел фотон, поэтому возбуждаемые фононы в одном из кристаллов были квантово коррелированны с фононами во втором. Каждый из фононов охватывал масштаб примерно 0,05×0,25 мм, в котором происходили когерентные колебания около 1016 атомов с частотой ≈ 40 ТГц. Фононы регистрировались по рассеянию на них импульсов второго лазера, посылаемых спустя фиксированное время 350 фс после основных импульсов накачки, т.е. в течение времени декогеренции фононов ≈ 7 пс. Наличие квантовой запутанности подтверждено корреляциями состояний поляризации стоксовых и антистоксовых фотонов комбинационного рассеяния. Источник: Science 334 1253 (2011)

Синхронный детектор для атомов

M. Oberthaler (Гейдельбергский университет, Германия) и его коллеги реализовали методику синхронного детектирования квантовых корреляций в бозе-эйнштейновском конденсате атомов рубидия при температуре 10-7 К. В данном эксперименте впервые в случае атомов были выявлены квантовые корреляции непрерывных переменных — фаз колебаний. Атомы были захвачены в одномерную оптическую решетку по несколько сотен атомов на ячейку. Первоначально конденсат был приготовлен в состоянии гипертонкого расщепления (F,mF) = (2,0), являвшегося аналогом состояния фотонов в луче накачки в оптических экспериментах. При столкновениях атомов с изменением спинов возникала нелинейная связь зеемановских состояний mF = ± 1. Исследовались флуктуации, охватывающих всего по несколько атомов конденсата. Согласно измерениям, флуктуации числа атомов в состояниях mF = +1 и mF = -1 четко коррелированны. Методом измерения фазы осцилляций числа атомов по отношению к фазе локального осциллятора (атомов, приготовленных в состоянии (1,±1)) было подтверждено, что корреляции носят квантовый характер. Источник: Nature 480 219 (2011)

Трение в наномасштабе

R.W. Carpick (Пенсильванский университет, США) и его коллеги с помощью атомного силового микроскопа исследовали эффект увеличения со временем (ageing) силы трения покоя в нанометровом масштабе. Усиление может объясняться постепенным увеличением площади контакта образцов, либо образованием новых связей между ними. В данном эксперименте одна из поверхностей представляла собой иглу атомного силового микроскопа, изготовленную из кварца. Её прерывистое скольжение по поверхности образца кварца регистрировалось по отраженному свету. Измерения выполнены на временах до ≈ 100 с. Как и в экспериментах с макроскопическими образцами, в данном случае было найдено, что сила трения покоя увеличивается примерно логарифмически со временем. Вероятнее всего, в химическую реакцию вступали силанольные группы Si-OH, и возникали силоксановые связи Si-O-Si между двумя поверхностями. Химическая природа увеличения силы трения подтверждалась тем, что в случае второй поверхности, изготовленной из алмаза или графита, усиления не наблюдалось по причине слабого химического взаимодействия. Данные исследования могут пролить свет и на механизмы землетрясений, имея с ними некоторые общие черты. Предполагается, что в сейсмоактивных зонах также происходит прерывистое скольжение горных пород и имеет место эффект увеличения силы трения со временем, что усиливает землетрясения при очередных сдвигах. Источник: Nature 480 233 (2011)

Непрямой поиск частиц темной материи

Карликовые сфероидальные галактики — спутники нашей Галактики являются перспективными объектами для поиска аннигиляции частиц темной материи, т.к. в них мало газа, низок темп образования звезд, и поэтому должен быть низким уровень гамма-фона, генерируемого космическими лучами, что в принципе позволяет выделить аннигиляционный гамма-сигнал. С помощью космической гамма-обсерватории им. Э. Ферми был выполнен поиск гамма-излучения от 10 карликовых галактик и получены новые, самые сильные на сегодняшний день, ограничения на сечения аннигиляции слабовзаимодействующих частиц темной материи. Эти ограничения вплотную приблизились к величине ⟨σ v⟩=3×10-26 см3 с-1, при которой частицы рождаются в ранней Вселенной в количестве, как раз необходимом для объяснения темной материи. Исследователи коллаборации Fermi-LAT из условия, что ⟨σ v⟩ меньше 3×10-26 см3 с-1, нашли минимально возможную массу частиц ≈ 27 ГэВ в адронном канале аннигиляции и ≈ 37 ГэВ — в лептонном. Сотрудники Университета Брауна (США) A. Geringer-Sameth и S.M. Koushiappas с помощью альтернативного анализа сигналов и фонов, пришли к выводу, что полученные телескопом им. Э. Ферми данные по карликовым галактикам с вероятностью 95 % исключают частицы темной материи с массами меньше 40 ГэВ в адронном канале аннигиляции. Источники: Phys. Rev. Lett. 107 241302 (2011), Phys. Rev. Lett. 107 241303 (2011)


Новости не опубликованные в журнале


Цвет armchair-нанотрубок

E.H. Haroz (Университет Райса, США) и др. установили, что характерные цвета водной суспензии углеродных нанотрубок с armchair-конфигурацией объясняются резонансным фотовозбуждением экситонов — связанных пар электронов и дырок. Процесс рождения в нанотрубках экситонов «вырезает» из спектра проходящего света определенные участки. Несмотря на то, что armchair-нанотрубки не имеют энергетической щели (обладают металлическими свойствами), возбуждение экситонов происходит благодаря особенностям в их электронном спектре. Источник: www.sciencedaily.com

Далёкое массивное скопление галактик

С помощью радиотелескопа Atacama Cosmology Telescope в Чили и космической рентгеновской обсерватории Чандра исследовано двойное скопление галактик ACT-CL J0102-4915. Скопление находится на расстоянии 7 млрд. световых лет и является рекордно массивным из скоплений, сформировавшихся в столь раннюю эпоху. Источник: www.nasa.gov

Сверхновая SNR 0509−67.5 — слияние двух белых карликов

Сотрудники университета Луизианы B. Schaefer и A. Pagnotta с помощью телескопа Хаббла исследовали остаток сверхновой класса Ia, взорвавшейся в Большом Магеллановом облаке, и не обнаружили в центре взрыва никаких объектов. Таким образом, по меньшей мере некоторые из взрывов сверхновых типа Ia могут объясняться слиянием двух белых карликов с полным их разрушением при взрыве. В альтернативной теории термоядерный взрыв сверхновой типа Ia происходит в результате перетекания газа на белый карлик от обычной звезды, которая в случае системы SNR 0509−67.5 должна была бы пережить взрыв и быть доступной для наблюдения. Источник: Nature 481 164 (2012)

Эффект Кондо для орбитальных моментов

G.C. Tettamanzi (Дельфтский Технологический Университет, Нидерладны) и его коллеги в обнаружили эффект взаимодействия магнитных моментов орбитального движения электронов, аналогичный эффекту Кондо для спиновых моментов. Исследовались единичные электроны в атомах допанта, внедренных в кремниевую матрицу. Спиновые взаимодействия были подавлены с помощью сильного магнитного поля, что позволило выделить слабый эффект, обусловленный орбитальными моментами. Источник: www.sciencedaily.com

Атомный рентгеновский лазер

В Национальной лаборатории SLAC создан самый мощный и стабильный на сегодняшний день атомный лазер рентгеновского диапазона с накачкой от рентгеновского лазера на свободных электронах. Когерентное излучение генерируется при Kα-переходах в ионизованном газообразном неоне. Источник: Nature 481 488 (2012)

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