Физики зафиксировали пограничное состояние ультрахолодных атомов
Ученые из Массачусетского технологического института впервые зафиксировали пограничное состояние ультрахолодных атомов натрия, которые ведут себя как электроны в магнитном поле, то есть движутся свободно, без трения. Результаты нового исследования прокладывают путь к сверхэффективной передаче данных и энергии без потерь.
Электроны — отрицательно заряженные элементарные частицы, — как правило, свободно проходят через большинство металлов, а столкнувшись с препятствием, движутся с трением, разлетаясь случайным образом. В некоторых экзотических материалах и магнитном поле, однако, движение электронов может быть целенаправленным. Это означает, что частицы притягиваются к краям материала и свободно следуют в одном направлении, легко преодолевая препятствия.
Об этом стало известно в 1980 году, во время экспериментов со слоистыми материалами в ультрахолодных условиях: специалисты обнаружили, что если пропустить ток через материалы, то электроны под действием магнитного поля будут накапливаться и перемещается к краям материала с одной стороны. Это явление получило название «эффект Холла».
«То, как течет заряд под действием магнитного поля, предполагает наличие пограничных состояний, увидеть которые невероятно сложно», — объяснил один из соавторов нового исследования, физик Ричард Флетчер из Массачусетского технологического института (США).
Чтобы уловить частицы в пограничном состоянии, авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature Physics, разработали более значимую и наблюдаемую систему: они создали установку, имитирующую поведение электронов в магнитном поле.
Во время эксперимента облако с одним миллионом атомов натрия поместили в ловушку, управляемую лазером, и охладили до температуры нанокельвина. Затем, управляя ловушкой, физики поместили в устройство «край» — кольцо лазерного света, благодаря которому вокруг вращающихся атомов образовалась круглая стена. Сделав снимки системы, исследователи заметили, что, когда атомы сталкиваются с кольцом света, они движутся вдоль его края только в одном направлении.
«Мы выяснили, что атомы движутся без замедления, не просачиваются и не рассеиваются по остальной части системы. Это красивый, согласованный поток, который остается стабильным даже после того, как на его пути возникает препятствие», — заключили ученые.
Открытие в области физики конденсированного состояния представляет собой демонстрацию очень красивого явления, которое длится на протяжении миллисекунд и микрон. Результаты исследования, по мнению его авторов, могут проложить путь к сверхэффективной передаче данных и энергии без потерь.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии