|
|
Мезоны η' в атомных ядрах 12C
1 мая 2026
Теоретические расчёты предсказывают существование нестабильных мезонных ядер, захвативших в свой состав дополнительные мезоны. В новом эксперименте, выполненном в Центре по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца GSI (Германия), ядра 12C облучались протонами с энергиями 2,5 ГэВ и регистрировались дейтроны, вылетающие из ядер вблизи порога рождения η'-мезона, входящего в мультиплет псевдоскалярных мезонов, а также измерялся спектр осколков от распада ядер [1]. Результаты эксперимента с достоверностью ≈ 3,5 σ подтвердили существование ядер 12C с η'-мезонами в связанных состояниях. Причём, масса η' внутри ядер уменьшается за счёт взаимодействия с ядерной материей на ≈ 61 МэВ, что хорошо соответствует теоретическим расчётам.
[1] Sekiya R et al. Phys. Rev. Lett. 136 142501 (2026)
Неопределённая причинная упорядоченность в квантовой механике
1 мая 2026
В отличие от классической физики, где причинно-связанные события упорядочены по времени, квантовая механика допускает неопределенный порядок (Indefinite Causal Order) и даже суперпозицию порядка таких событий. Этот неожиданный факт был подтверждён в экспериментах с квантовыми переключателями полностью или частично аппаратно-зависимым методом (для конкретной приборной реализации). Неопределённый порядок, однако, не означает воздействия назад по времени. C.M.D. Richter (Венский центр квантовой науки и технологий VCQ, Австрия) и соавторы впервые продемонстрировали данный эффект аппаратно-независимым (device-independent) способом, основанным на проверке неравенства, аналогичного по своей сути неравенствам Белла [2-4], но адаптированного для фиксации неопределённого причинного порядка [5]. В эксперименте использовался квантовый переключатель на фотонах в конфигурации интерферометра Маха – Цендера. Указанное неравенство нарушается на уровне 18 σ, доказывая отсутствие причинной упорядоченности и соответствующих скрытых переменных. Эксперимент пока содержит так называемые «лазейки» (loopholes), аналогичные лазейкам в проверке нарушения неравенств Белла, которые могут быть закрыты в будущих экспериментах. Эффект неопределённого причинного упорядочивания интересен как с точки зрения фундаментальных основ физики, так и для возможных практических применений в квантовых технологиях.
[2] Белинский А В УФН 164 435 (1994); Belinskii A V Phys. Usp. 37 413 (1994)
[3] Белинский А В УФН 173 905 (2003); Belinskii A V Phys. Usp. 46 877 (2003)
[4] Белинский А В, Джадан И И УФН 196 205 (2026); Belinsky A V, Dzhadan I I Phys. Usp. 69 (2) (2026)
[5] Richter C M D et al. PRX Quantum 7 010354 (2026)
Гироскопический эффект в невращающемся ферромагниетике
1 мая 2026
Исследователи из Института фотоники и нанотехнологий IFN-CNR и Исследовательской организации Бруно Кесслера (Италия) F. Ahrens и A. Vinante впервые обнаружили гироскопический эффект в невращающемся твёрдом ферромагнитном образце [6]. Микросфера диаметром 40-60 мкм из ферромагнитного сплава Nd-Pr-Fe-Co-B левитировала в магнитном поле сверхпроводящей ловушки при температуре 4,18 К. С помощью двух петель, соединёенных со СКВИДами, измерялись малые вариации магнитного поля, обусловленные поворотами сферы в двух направлениях. Направление магнитного момента сферы совершало малые колебания (либрацию) по эллиптической траектории. Моды этих колебаний были связаны между собой законом сохранения полного углового момента с учётом внутреннего спинового момента электронов, и ранее подобная гиромагнитная связь наблюдалась только у вращающихся образцов. Данный эффект может найти применения в создании сверхчувствительных магнитометров и для квантовой стабилизации.
[6] Ahrens F, Vinante A Phys. Rev. Lett. 136 146703 (2026)
Скин-слой в воде
1 мая 2026
Ранее в экспериментах по вынужденному комбинационному рассеянию лазерного излучения на колебаниях валентных связей OH в воде был зарегистрирован отклик на характеристической частоте льда (3200 см−1) в огибающей ОН полосы, свидетельствующий об образовании слоя воды со льдоподобной структурой. При этом оставался открытым вопрос о толщине слоя воды, в котором формируется данный отклик, и об его свойствах. В новом эксперименте С.М. Першина (Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН) и его коллег из ИОФ РАН и ВШЭ пучок лазера фокусировался под поверхностью мениска воды и непрерывно смещался вниз [7]. При этом была обнаружена деформация ОН-полосы спонтанного комбинационного рассеяния из-за увеличения вклада компоненты 3200 см−1, что указывало на самопроизвольное образование льдоподобных структур в слое толщиной от 1 до 3 мм при комнатной температуре. Более того, в независимых исследованиях этого слоя в стеклянных капиллярах обнаружено увеличение до 25 % высоты подъёма мениска пропорционально росту поверхностного натяжения. Авторы полагают, что данный эффект обусловлен водородными связями воды в слое с новыми свойствами с молекулами SiO2 стенок капилляров. Описываемые эксперименты свидетельствуют о том, что даже в простой дистиллированной воде могут иметь место нетривиальные, ранее не известные аномалии и спонтанные процессы формирования и эволюции ее поверхностного слоя в течение примерно 3 часов.
[7] Першин С М и др. Письма в ЖЭТФ 123 383 (2026)
Проверка Общей теории относительности (ОТО)
1 мая 2026
Хотя ОТО пока успешно выдержала все проведённые проверки, нельзя исключать, что по мере увеличения точности экспериментов и наблюдений будут обнаружены отклонения от предсказаний этой теории, и уже предложены несколько возможных модификаций ОТО. Коллаборация LIGO/Virgo/KAGRA представила новые результаты проверки ОТО по данным гравитиционно-волновых детекторов, регистрирующих слияния компактных объектов – чёрных дыр и нейтронных звёзд [8]. Вместе с прежними данными, использовались характеристики 42-х новых событий из четвёртого наблюдательного сеанса O4a. Отклонения от ОТО можно было бы ожидать как в свойствах самих событий слияния компактных объектов, так и в характере распространения гравитационных волн от источников до детекторов. Проведённые 19 тестов делятся на три категории: самосогласованность наблюдавшихся эффектов, возможные отклонения от ОТО в пользу модифицированных теорий, а также свойства образующихся при слияниях чёрных дыр. В последнем случае изучались, в частности, квазинормальные моды колебаний на стадии затухающего звона (ringdown) с учетом эффектов метрики Керра. Каких-либо отклонений от предсказаний ОТО в этих исследованиях не обнаружено, а на ряд параметров, описывающих возможные отклонения, получены новые более сильные ограничения. При этом важно, что часть тестов осуществляют проверку ОТО в динамическом нелинейном режиме сильного поля, реализующемся при слиянии компактных объектов.
[8] Abac A G et al., arXiv:2603.19019 [gr-qc], arXiv:2603.19020 [gr-qc], arXiv:2603.19021 [gr-qc]
|
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 |