Новости физики в Интернете

2024
2023
2022↓
- Декабрь
- Ноябрь
- Октябрь
- Сентябрь
- Август
- Июль
- Июнь
- Май
- Апрель
- Март
- Февраль
- Январь
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995

Эффект «мёртвого конуса»

1 июля 2022

В эксперименте на Большом адронном коллайдере впервые напрямую наблюдался эффект «мёртвого конуса» (МК) (dead cone), предсказанный в 1991 г. сотрудниками Лундского университета (Швеция) и Ленинградского института ядерной физики АН Ю. Докшицером, С. Трояном и В. Хозе [1]. Ранее были получены лишь косвенные указания на наличие этого эффекта. При столкновении высокоэнергетических частиц происходит каскадное рождение партонов (кварков и глюонов), формирующих партонный ливень, из которого в результате адронизации возникают частицы, детектируемые в экспериментах. Эффект МК заключается в подавлении излучения глюонов в пределах некоторого конуса с осью вдоль движения кварка, дающего начало струе частиц. Обнаружить МК было сложно из-за проблем с фиксацией направления движения порождающего кварка и исключением фоновых событий, заполняющих МК. В новом исследовании [2], выполненным на детекторе ALICE, для реконструкции партонных ливней является метод выделения в начале струи D⁰-мезона, содержащего в своём составе c-кварк, который инициировал ливень. Это позволило выявить МК со статистической значимостью 7 σ, что является ещё одной успешной проверкой предсказаний квантовой хромодинамики. В коллаборации ALICE принимают участие исследователи из ряда российских институтов. О множественном рождении частиц в квантовой хромодинамике см. [3]. [1] Dokshitzer Yu L, Khoze V A, Troyan S I, Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 17 1602 (1991) [2] Acharya S et al. Nature 605 440 (2022) [3] Дремин И М УФН 172 551 (2002); Dremin I M Phys. Usp. 45 507 (2002)

Андерсоновская локализация на гармониках

1 июля 2022

A. Dikopoltsev (Израильский технологический институт – Технион) и соавторы выполнили эксперимент, в котором впервые наблюдался эффект локализации Андерсона за счёт мод спектра неоднородностей (фурье-образа двухточечной корреляционной функции потенциала), выходящих за пределы области тех волновых чисел, которые соответствуют самим неоднородностям [4]. Предсказывалось, что андерсоновская локализация возможна и на этих «виртуальных» неоднородностях (по аналогии с атомными переходами через виртуальные уровни). В эксперименте две петли из оптоволокна длиной в несколько километров, имеющих оптическую разность хода по времени 100 нс, были соединены через сплиттер и имели модуляторы фазы. Световые импульсы, генерируемые лазерным диодом, расщеплялись на множество других импульсов, которые случайным образом распространялись по оптоволокну и рассеивались с изменением фазы. В этой синтетической фотонной среде локализация характеризовалась собиранием импульсов в гауссовы волновые пакеты. Максимум эффекта локализации приходится на волновые числа, в два раза большие, чем средние волновые числа спектра неоднородностей. [4] Dikopoltsev A et al. Science Advances 8 eabn7769 (2022)

Поляритонный конденсат Бозе – Эйнштейна

1 июля 2022

V. Ardizzone (Итальянский институт нанотехнологий CNR-Nanotec) и соавторы продемонстрировали в своём эксперименте бозе – эйнштейновский конденсат поляритонов, соответствующих связанному состоянию в континууме [5]. Оптические связанные состояния в континууме, предсказанные теоретически в 1929 г. Дж. фон Нейманом и Ю. Вигнером, – это топологические состояния с энергией в спектре мод, которые могут распространяться в окружающем пространстве. Исследовался конденсат Бозе – Эйнштейна поляритонов (связанных систем экситонов и фотонов) на гетероструктуре из слоёв GaAs. Удалось достичь конденсации в условиях малой плотности, что позволило исследовать эффекты связанного состояния в континууме. Наблюдались двойные пики и сужение ширины линии. Также была видна картина вихрей поляризации, связанная с топологическим зарядом связанных состояний в континууме. Изученные свойства конденсата поляритонов хорошо соответствуют результатам теоретических расчётов и открывают новые возможности для управления поляритонным конденсатом в фотонных структурах. [5] Ardizzone V et al. Nature 605 447 (2022)

Непрерывный временной кристалл

1 июля 2022

Временными кристаллами называют системы, свойства которых в низшем энергетическом состоянии периодически повторяются во времени подобно пространственной периодичности обычных кристаллических решёток. Концепция временных кристаллов была предложена Ф. Вильчеком в 2012 г. В 2017 г. временные кристаллы были впервые продемонстрированы в неравновесной системе, однако созданные с тех пор временные кристаллы были дискретными – для их поддержания требовалось периодически изменяющееся поле накачки (сами же колебания кристалла в состоянии с наименьшей энергией происходили с другой частотой). P. Kongkhambut (Гамбургский университет, Германия) и соавторы впервые продемонстрировали «непрерывный временной кристалл» с непрерывной накачкой [6]. Исследовался бозе – эйнштейновский конденсат атомов ⁸⁷Rb в оптической полости с непрерывно усиливающейся лазерной накачкой. Были зарегистрированы колебания числа фотонов в полости, следующие предельному циклу, который был устойчив относительно возмущений, что подтверждало появление непрерывного временного кристалла. Кроме того, при увеличении уровня шумов наблюдалось «плавление» временного кристалла – уменьшение кристаллической доли в системе. [6] Kongkhambut P et al. Science, онлайн-публикация от 9 июня 2022 г.

Необычная нейтронная звезда

1 июля 2022

M. Caleb (Манчестерский университет, Великобритания; Сиднейский университет и ASTRO3D-центр, Австралия) и соавторы обнаружили нейтронную звезду (НЗ) с уникальными спектрально-временными свойствами радиоизлучения [7]. Ранее были известны радиоизлучающие НЗ с максимальным периодом вращения 23,5 сек., причем считалось, что радиоизлучение сильно затухает по мере замедления вращения НЗ. У обнаруженного объекта PSR.J0901-4046 период составляет рекордную величину 75,88 сек., а динамический возраст 5,3 млн. лет. Он окружён диффузной структурой, являющейся, вероятно, остатком сверхновой, при взрыве которой образовалась НЗ. Радиоизлучение квазипериодично — в пределах профилей главных импульсах и между ними наблюдаются достаточно хаотичные субимпульсы. Возможно, эти наблюдаемые свойства помогут прояснить механизм излучения и эволюционный путь формирования объекта. PSR.J0901-4046 может являться старым магнетаром, но пока до конца не ясно, как генерируется радиоизлучение у столь медленно вращающейся НЗ и какова природа наблюдаемой квазипериодичности. Также у PSR.J0901-4046 не наблюдается рентгеновское излучение, типичное для радиоизлучающих магнетаров. Поскольку источники, подобные PSR.J0901-4046, очень сложно обнаружить, популяция этих объектов может быть достаточно большой. О магнитосферах нейтронных звёзд см. [8]. [7] Caleb M et al. Nature Astronomy, онлайн-публикация от 30 мая 2022 г. [8] Бескин В С УФН 188 377 (2018); Beskin V S Phys. Usp. 61 353 (2018)

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