Физики научились голографии нейтронами
Американские ученые разработали метод голографии крупных твердотельных объектов с помощью нейтронных пучков. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Express.
Нейтрон — тяжелая элементарная частица практически без электрического заряда. Отсутствие заряда сокращает взаимодействие нейтрона с веществом и повышает его проникающую способность. Это используется в нейтронных интерферометрах: с их помощью ученые «просвечивают» разрабатываемые вещества, чтобы описать их свойства. Но этот метод подходит только для простых и небольших структур, например кристаллов — из-за повторяющихся атомных рядов, — поскольку качество визуализации в нейтронной интерферометрии остается очень низким.
В новой работе ученые усовершенствовали порядок использования нейтронного интерферометра. В классическом варианте два пучка направляются параллельно друг другу, затем один — опорный — проходит через призму, второй сталкивается с изучаемым объектом, после чего оба они сходятся на фотопластинке. Авторы расщепили нейтронные пучки с помощью трех светоделителей и направили их на интегратор (для измерения интенсивности) и нейтрон-чувствительную камеру. Объектом визуализации стала сферическая фазовая пластинка из алюминия.
Последовательная передача одного из пучков через пластинку создавала волновой «шум», структура которого зависела от локальной толщины объекта. В результате ученым удалось получить двухмерное изображение этого «шума», а затем — анимировать процесс. На анимации видно, как над и под основным пятном света возникают спиралевидные структуры, которые созданы интерферирующими паттернами в нейтронных пучках. По словам авторов, это первый случай успешной визуализации крупного твердотельного объекта с помощью нейтронов.
Исследователи отмечают, что сочетание метода с другими показателями нейтронной интерферометрии может помочь в создании трехмерных голограмм, по свойствам близких к оптическим. Это упростит визуализацию результатов интерферометрии и, в целом, анализ новых материалов.
В классическом понимании голография представляет собой группу технологий для записи, воспроизведения и переформирования волновых полей оптического электромагнитного излучения. В качестве источника света в этом случае часто используется лазер, пучок которого также расщепляется посредством светоделителей (линз и зеркал), а затем сходится на фотопластинке. Однако для «просвечивания» атомарной структуры объектов лазер не применим, хотя и позволяет получить больше информации об их внешних свойствах.
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.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
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.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
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