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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
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