 |
RSS-ленты |
|
|||||
| Выпуск 11, 2024 |
|
||||||
|
|
|
||||||
Новости физики в Интернете | ||
Магнитный момент электрона1 марта 2023Проверка с высокой точностью предсказаний Стандартной модели элементарных частиц важна для поиска новых физических явлений. G. Gabrielse (Северо-Западный университет, США) и его коллеги выполнили новое модельно независимое измерение магнитного момента электрона μe с точностью 1,3×10−13 [1]. Эта точность в 2,2 раза лучше, чем в эксперименте, выполненном 14 лет назад под руководством G.. Gabrielse на другой установке. В квантовом одноэлектронном циклотроне измерялась разность спиновой и циклотронных частот электрона, а также изучались переходы электрона с нулевого на первый циклотронный уровень под действием микроволновых импульсов (спектроскопия квантовых скачков). Измеренная величина μe в единицах магнетона Бора составляет 1,00115965218059(13). Расчёт μe в рамках Стандартной модели имеет меньшую точность (10−12), поскольку он зависит от величины константы слабого взаимодействия α, а измерения α в различных экспериментах расходятся между собой на уровне 5,5 σ. Тем самым, неопределенность в α ограничивает пока возможности поиска отклонений от Стандартной модели по измерениям μe. Для мюонов расхождение рассчитанного и измеренного магнитного момента остаётся пока на уровне 3-4 σ [2]. [1] Fan X et al. Phys. Rev. Lett. 130 071801 (2023) [2] Логашенко И Б, Эйдельман С И УФН 188 540 (2018); Logashenko I B, Eidel’man S I Phys. Usp. 61 480 (2018) Квантовая отдача1 марта 2023В 1940 г. В.Л. Гинзбург показал теоретически [3] (см. также [4, 5]), что законы сохранения энергии и импульса при движении электрических зарядов через вещество дают определенные квантовые поправки к энергии испускаемых фотонов по сравнению с предсказаниями классической теории излучения. Однако в эксперименте этот эффект выявить не удавалось из-за его малости. S. Huang (Наньянский технологический университет, Сингапур) и соавторы впервые напрямую наблюдали эффект квантовой отдачи для электронов с энергиями 10-15 кэВ, пролетающих через твердые образцы графита и гексагонального нитрида бора [6]. Движение электрона вызывало периодические возмущения атомных слоев и генерацию рентгеновских фотонов (излучение Смита – Перселла), и взаимодействие электронов с фотонами сопровождалось эффектом квантовой отдачи. Электроны инжектировались в образцы с помощью сканирующего электронного микроскопа при комнатной температуре, а измерение сдвигов в рентгеновском спектре генерируемого излучения выполнялось с помощью дрейфового кремниевого детектора. Эксперимент подтвердил теоретические предсказания для эффекта квантовой отдачи в излучении Смита – Перселла, полученные на основе теории В.Л Гинзбурга. Эффект квантовой отдачи может найти различные практические применения, например, для квантовых лазеров на свободных электронах и для поиска дефектов в полупроводниках. [3] Гинзбург В Л ЖЭТФ 10 589 (1940); Ginzburg V L J. Phys. USSR 2 441 (1940) [4] Гинзбург В Л УФН 69 537 (1959); Ginzburg V L Sov. Phys. Usp. 2 874 (1960) [5] Гинзбург В Л УФН 172 373 (2002); Ginzburg V L Phys. Usp. 45 341 (2002) [6] Huang S et al. Nat. Photon. онлайн-публикация от 19 января 2023 г. Волновой пакет де Бройля – Маккиннона1 марта 2023Исследователи из Университета Центральной Флориды (США) L.A. Hall и A.F. Abouraddy впервые наблюдали оптический волновой пакет де Бройля – Маккиннона [7], возможность существования которого была предсказана теоретически Л. Маккинноном в 1978 г. Он рассмотрел квантовый волновой пакет, обратив роль частицы и наблюдателя, а именно, частица описывалась с точки зрения множества движущихся относительно неё наблюдателей. Информация об инвариантной фазе волны де Бройля, полученная разными наблюдателями, позволяет локализовать частицу. Возникающий в этой картине пространственно-временной волновой пакет де Бройля – Маккиннона не подвержен дисперсии и, в отличие от пакета Эйри, движется с постоянной групповой скоростью. L.A. Hall и A.F. Abouraddy создали подобный пакет с помощью фемтосекундных лазерных импульсов, распространяющихся в среде с аномальной дисперсией. Импульсы формировали пакет шириной 200 фс, отражаясь от зеркал и проходя через среду много раз после линии задержки. Групповая скорость пакета составила 0,9975c. В отличие от обычных X-образных пакетов, волновой пакет де Бройля – Маккиннона имеет круговую O-структуру в пространстве-времени. [7] Layton A. Hall L A, Abouraddy A F Nat. Phys., онлайн-публикация от 19 января 2023 г. Новый тип оптического резонатора1 марта 2023Оптические резонаторы различных видов широко применяются в технике. Примерами служат лазеры, спектрометры и др. Принцип работы резонатора – выделение резонансной частоты – основан на увеличении фазы на целое число 2π при обходе контура резонатора. Часто резонаторы имеют наборы различных резонансных частот из-за возможности распространения в них разных типов поперечных волн. V. Ginis (Гарвардский университет, США и Брюссельский свободный университет, Бельгия) и соавторы предложили и реализовали в своём эксперименте новый тип оптического резонатора – «резонатор на каскаде мод» (cascaded-mode resonator) [8]. Их идея состоит в добавлении в резонатор преобразователя, осуществляющего конверсию одних поперечных мод в другие. В результате, при распространении света в таком резонаторе возникает целый каскад мод и изменяется условие резонанса. В новом резонаторе имеется «супермода», для которой целое число 2π в фазе набирается при проходе через весь каскад мод с конверсиями между поперечными модами. В эксперименте этот новый тип резонатора реализован на основе кремниевого волновода с преобразователями мод на концах (зеркалами со специальной гравировкой). Уникальные спектральные свойства резонатора на каскаде мод могут оказаться полезными в технических приложениях. [8] Ginis V et al. Nat Commun 14 495 (2023) Космический инфракрасный фон с доплеровским сдвигом1 марта 2023A.S. Maniyar, S. Ferraro и E. Schaan предложили новый метод наблюдений в космологии, способный выявить тонкие статистические эффекты в поле скоростей галактик [9]. Метод основан на наблюдении доплеровского сдвига инфракрасного излучения галактик, в основном, теплового излучения пыли. Расчеты показали, что наблюдение множества галактик в некоторой области и применение корреляционного анализа позволит обнаружить этот эффект на уже имеющихся и планируемых телескопах. Новый метод в главных чертах напоминает наблюдение кинематического эффекта Сюняева – Зельдовича [10], но свободен от вырождения по оптической толще, которое создает неопределенность в общем нормирующем коэффициенте спектра мощности поля скоростей. [9] Maniyar A S, Ferraro S, Schaan E Phys. Rev. Lett. 130 041001 (2023) [10] Вихлинин А А, Кравцов А В, Маркевич М Л, Сюняев Р А, Чуразов Е М УФН 184 339 (2014); Vikhlinin A A, Kravtsov A V, Markevich M L, Syunyaev R A, Churazov E M Phys. Usp. 57 317 (2014) |
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. | |
|
© Успехи физических наук, 1918–2024 Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение |