Новости физики в Интернете


Проверка принципа эквивалентности

Коллаборацией GRAVITY выполнена новая проверка принципа локальной позиционной инвариантности (ПЛПИ) путём наблюдения звёзд, обращающихся вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре Галактики. Этот принцип, являющийся частью эйнштейновского принципа эквивалентности, утверждает независимость локальных негравитационных измерений от точки пространства-времени, в которой они выполняются. Нарушение ПЛПИ означало бы влияние гравитационного потенциала на фундаментальные физические константы. Использовались полученные телескопами VLT данные по движению звезды S2, которая очень близко подходит к чёрной дыре. С высокой точностью была реконструирована орбита звезды и найдены вариации гравитационного потенциала при её движении по орбите. Сравнивались гравитационные сдвиги частот в линиях поглощения водорода и гелия. Параметр, характеризующий возможное нарушение ПЛПИ, ограничен величиной (2,4 ± 5,1) × 10−2, что совместимо с нулевым значением. Хотя в наблюдениях, выполненных в солнечной системе и для звёзд — белых карликов, этот параметр ограничен сильнее, в описываемой работе исследована область рекордно больших разностей гравитационного потенциала ΔΦ/c2=3,2 × 10−4. Данный результат ещё раз подтверждает принцип эквивалентности, являющийся одной из основ Общей теории относительности. Источник: arXiv:1902.04193 [astro-ph.GA]

Сверхрассеяние

Сечение рассеяние света по одному каналу ограничено сверху фундаментальным пределом, связанным с длиной волны. Явление сверхрассеяния, предсказанное в теоретической работе Z. Ruan и S. Fan в 2010 г., при котором сечение может превышать этот предел, основано на наличии многих каналов рассеяния, дающих вклад в сечение. Ранее наблюдать сверхрассеяние не удавалось из-за сложности в создании сверхрассеивающей системы с малыми потерями. Сверхрассеяние в микроволновом диапазоне впервые продемонстрировано в эксперименте, выполненным под руководством H. Chen (Чжэцзянский университет, Китай). На трёх концентрических цилиндрах были созданы метаповерхности в виде периодического массива медных колец субволнового масштаба. На метаповерхностях локализовались электромагнитные моды TE-типа. Различные каналы рассеяния возникали за счет возбуждения электрических осцилляций с высшими моментами (квадрупольного, октупольного и т.д.) на одной и той же резонансной частоте. Регистрация излучения показала, что имеет место сверхрассеяние с сечением, в четыре раза превышающим одноканальный предел. Сверхрассеяние может найти применение в различных телекоммуникационных устройствах и сенсорах. Ожидается, что в будущем сверхрассеяние можно будет получить и в других диапазонах волн. Источник: Phys. Rev. Lett. 122 201801 (2019)

Фононная спектроскопия

Создание высокостабильных монохроматических пучков электронов открыло возможности для спектроскопических исследований в диапазоне ТГц, где имеются фононные моды (акустические колебания атомных решеток). Метод фононной спектроскопии — регистрация следов рассеяния на фононах в электронном спектре -- может иметь важные применения для исследования структуры различных веществ. F.S. Hage (Лаборатория SuperSTEM, Великобритания) и соавторы выполнили сканирование методом фононной спектроскопии тонкой чешуйки гексагонального нитрида бора с пространственным разрешением, на порядок лучшим, чем удавалось достичь в предшествующих экспериментах. Чешуйка имела толщину в 40-50 атомных слоёв. С помощью электронного переходного микроскопа, в котором электронный пучок был ускорен напряжением 60 кВ, регистрировались фононные пики в электронном спектре, создаваемые неупругим рассеянием электронов на фононах. На полученных изображениях явно видна периодическая пространственная структура фононных волн с разрешением, близким к атомному масштабу. Источник: Phys. Rev. Lett. 122 016103 (2019)

Рост энтропии в мезоскопических квантовых системах

В последние годы ведется активное исследование термодинамических свойств систем на квантовом уровне, в частности, изучаются энтропийные свойства систем и флуктуационные теоремы. M. Brunelli (Кавендишская лаборатория Кембриджского университета, Великобритания) и соавторы исследовали две мезоскопические системы, которые состояли из достаточно большого количества атомов и были связаны с тепловыми резервуарами, но при этом имели квантовые свойства. В первом случае исследовались колебания механического осциллятора, связанного с электромагнитным резонатором. Колебания возбуждались импульсами лазера. Применялся метод охлаждения на боковой полосе и синхронное детектирование. По спектру исходящего излучения можно было охарактеризовать процессы в данной оптомеханической системе и вычислять потоки энтропии. Во втором случае исследовался бозе-эйнштейновский конденсат 105 атомов рубидия, помещённый в электромагнитный резонатор. С помощью лазерного света можно было регулировалась силу взаимодействия между атомами, в том числе, вызывая структурный фазовый переход. Необратимое производство энтропии при квантовых флуктуациях в системах было равно потоку энтропии наружу, что оставляло системы в стационарном состоянии. Подобные эксперименты важны для прояснения перехода от квантовых к классическим системам и могут оказаться полезными при конструировании микромеханических устройств. Источник: Phys. Rev. Lett. 121 160604 (2018)

Второй рекуррентный источник быстрых радиовсплесков

Хотя к настоящему времени зарегистрировано уже более 60 быстрых радиовсплесков (всплесков миллисекундной длительности с большой мерой дисперсии), до последнего времени был известен лишь один источник повторных всплесков FRB 121102. С помощью телескопа CHIME, имеющего поле обзора 250 кв. градусов, обнаружен второй источник повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 180814.J0422+73. Зарегистрировано шесть всплесков, имеющих одинаковые меры дисперсии и пришедших из одной точки на небе. Судя по мере дисперсии, новый источник находится на расстоянии менее 500 Мпк. Галактик — явных кандидатов на роль хозяйской галактики, в области локализации источника не обнаружено. Структура всплесков от второго источника похожа на структуру всплесков от FRB 121102. В том числе, наблюдаются кратные пики, а также дрейф частоты вниз. Подобный дрейф напоминает тот, что имеется у солнечных вспышек типа II, что может свидетельствовать о сходном механизме генерации, хотя механизм образования быстрых радиовсплесков пока достоверно не выяснен. Наблюдение второго повторного источника говорит о том, что существует достаточно обширная популяция рекуррентных источников. О быстрых радиовсплесках см. в обзоре С.Б. Попова, К.А. Постнова и М.С. Пширкова в УФН 188 1063 (2018). Источник: Nature 566 235 (2019)

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, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение