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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
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.
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