Nova otkrića u fizici. Fizičari su postavili rekord u kršenju stvarnosti. Svi objekti padaju istom brzinom

Kako još jedna godina završava, vrijeme je da ponovno sjednemo, sklopimo ruke, duboko udahnemo i pogledamo neke od naslova znanstvenih članaka, na što možda ranije nismo obraćali pozornost. Znanstvenici neprestano stvaraju neka nova dostignuća u raznim područjima, poput nanotehnologije, genske terapije ili kvantne fizike, a to uvijek otvara nove horizonte.

Naslovi znanstvenih članaka sve više nalikuju naslovima priča iz časopisa znanstvene fantastike. S obzirom na to što nam je donijela 2017. godina, možemo se samo veseliti onome što će nam donijeti nova, 2018. godina.

Post sponzor: http://www.esmedia.ru/plazma.php: Najam plazma ploča. Jeftin.
Izvor: muz4in.net

Znanstvenici su stvorili temporalne kristale za koje ne vrijede zakoni vremenske simetrije.

Prema prvom zakonu termodinamike, nemoguće je stvoriti perpetuum mobile koji će raditi bez dodatnog izvora energije. Međutim, ranije ove godine, fizičari su uspjeli stvoriti strukture nazvane temporalni kristali, koji ovu tezu dovode u pitanje.

Temporalni kristali djeluju kao prvi pravi primjeri novo stanje materije zvano "neravnotežno", u kojem atomi imaju promjenjivu temperaturu i nikad nisu u međusobnoj toplinskoj ravnoteži. Temporalni kristali imaju atomsku strukturu koja se ponavlja ne samo u prostoru nego iu vremenu, što im omogućuje održavanje konstantnih vibracija bez dobivanja energije. To se događa čak iu stacionarnom stanju, koje je stanje s najnižom energijom u kojem je kretanje teoretski nemoguće jer zahtijeva energiju.

Dakle, krše li vremenski kristali zakone fizike? Strogo govoreći, ne. Zakon o očuvanju energije djeluje samo u sustavima s vremenskom simetrijom, što implicira da su zakoni fizike svugdje i uvijek isti. Međutim, vremenski kristali krše zakone simetrije vremena i prostora. I ne samo njih. Magneti se također ponekad smatraju prirodnim asimetričnim objektima jer imaju sjeverni i južni pol.

Još jedan razlog zašto vremenski kristali ne krše zakone termodinamike je taj što nisu potpuno izolirani. Ponekad ih je potrebno "gurnuti" - to jest, dati im vanjski impuls nakon kojeg će početi iznova mijenjati svoja stanja. Moguće je da će u budućnosti ti kristali biti pronađeni široka primjena u području prijenosa i pohrane informacija u kvantnim sustavima. Oni bi mogli igrati ključnu ulogu u kvantnom računalstvu.

"Živa" krila vretenaca

Merriam-Webster Encyclopedia navodi da je krilo pokretni dodatak perja ili opne koji koriste ptice, insekti i šišmiši za let. Ne bi trebao biti živ, ali entomolozi sa Sveučilišta u Kielu u Njemačkoj došli su do nekih zapanjujućih otkrića koja upućuju na suprotno - barem za neke vretenca.

Insekti dišu pomoću trahealnog sustava. Zrak ulazi u tijelo kroz otvore koji se nazivaju spirale. Zatim prolazi kroz složenu mrežu dušnika, koje dovode zrak do svih stanica u tijelu. Međutim, sama krila gotovo se u potpunosti sastoje od mrtvog tkiva koje se suši i postaje prozirno ili prekriveno obojenim šarama. Područja mrtvog tkiva su prošarana venama i to su jedine komponente krila koje su dio dišnog sustava.

Međutim, kada je entomolog Rainer Guillermo Ferreira pogledao krilo mužjaka Zenithoptera vilin konjic kroz elektronski mikroskop, vidio je sićušne razgranate trahealne cijevi. Ovo je bio prvi put da je ovako nešto viđeno u krilu kukca. Utvrđivanje je li ova fiziološka značajka jedinstvena za ovu vrstu ili se možda javlja kod drugih vretenaca ili čak drugih kukaca zahtijevat će mnogo istraživanja. Moguće je čak da se radi o jednoj mutaciji. Prisutnost obilnih zaliha kisika može objasniti živopisne, složene plave uzorke pronađene na krilima vretenca Zenithoptera, koja ne sadrže plavi pigment.

Drevni krpelj s krvlju dinosaura unutra

Naravno, to je ljude odmah natjeralo na razmišljanje o scenariju iz Parka period jure" i mogućnost korištenja krvi za ponovno stvaranje dinosaura. Nažalost, to se neće dogoditi u skoroj budućnosti, jer je iz pronađenih komadića jantara nemoguće izdvojiti DNK uzorke. Rasprava o tome koliko dugo jedna molekula DNK može trajati još uvijek traje, no čak i najoptimističnije procjene i naj optimalni uvjetiživotni vijek im nije duži od nekoliko milijuna godina.

Ali iako grinja, nazvana Deinocrotondraculi ("Grozni Drakula"), nije pomogla u obnovi dinosaura, ipak je riječ o vrlo neobičnom pronalasku. Sada znamo ne samo da su pernati dinosauri imali drevne grinje, već i da su čak napadali gnijezda dinosaura.

Modifikacija gena odraslih

Danas je vrhunac genske terapije "skupljena pravilno razmaknuta kratka palindromska ponavljanja" ili CRISPR. Obitelj DNK sekvenci koje trenutno čine osnovu tehnologije CRISPR-Cas9 teoretski bi mogla promijeniti DNK osobe zauvijek.

Godine 2017 Genetski inženjering napravio odlučujući iskorak naprijed – nakon što je tim iz Proteomike Centar za istraživanje u Pekingu objavila je da je uspješno upotrijebila CRISPR-Cas9 za uklanjanje mutacija koje uzrokuju bolesti u živim ljudskim embrijima. Drugi tim, s Instituta Francis Crick u Londonu, krenuo je suprotnim putem i po prvi put upotrijebio ovu tehnologiju za namjerno stvaranje mutacija u ljudskim embrijima. Konkretno, "isključili" su gen koji potiče razvoj embrija u blastociste.

Istraživanje je pokazalo da CRISPR-Cas9 tehnologija radi – i to prilično uspješno. Međutim, to je potaknulo intenzivnu etičku raspravu o tome koliko daleko ići s ovom tehnologijom. Teoretski, to bi moglo dovesti do "dizajnerskih beba" koje bi mogle biti intelektualne, atletske i fizičke karakteristike prema karakteristikama koje postavljaju roditelji.

Na stranu etika, istraživanje je otišlo još dalje ovog studenog kada je CRISPR-Cas9 prvi put testiran na odrasloj osobi. Brad Maddoo (44) iz Kalifornije boluje od Hunterovog sindroma, neizlječive bolesti koja bi ga na kraju mogla ostaviti u invalidskim kolicima. Ubrizgane su mu milijarde kopija korektivnog gena. Proći će nekoliko mjeseci dok se ne utvrdi je li zahvat bio uspješan.

Što je bilo prvo - spužva ili ctenofores?

Novo znanstveno izvješće, koje je objavljeno 2017. godine, trebalo bi jednom zauvijek prekinuti dugogodišnju raspravu o podrijetlu životinja. Prema studiji, spužve su "sestre" svih životinja na svijetu. To je zbog činjenice da su spužve bile prva skupina koja se tijekom evolucije odvojila od primitivnog zajedničkog pretka svih životinja. To se dogodilo prije otprilike 750 milijuna godina.

Prethodno se vodila žestoka rasprava koja se usredotočila na dva glavna kandidata: gore spomenute spužve i morske beskralješnjake zvane ctenofores. Dok su spužve jednostavna bića koja sjede na dnu oceana i hrane se propuštanjem i filtriranjem vode kroz svoja tijela, ktenofore su složenije. Nalikuju meduzama, mogu se kretati u vodi, stvaraju svjetlosne uzorke i imaju jednostavan živčani sustav. Pitanje tko je od njih bio prvi je pitanje kako je izgledao naš zajednički predak. Ovo se računa najvažniji trenutak u praćenju povijesti naše evolucije.

Dok su nalazi studije hrabro proglasili da je stvar riješena, samo nekoliko mjeseci ranije objavljena je druga studija koja sugerira da su naše evolucijske "sestre" ctenofore. Stoga je prerano reći mogu li se najnoviji rezultati smatrati dovoljno pouzdanima da otklone sve sumnje.

Rakuni prolaze drevni test inteligencije

U šestom stoljeću pr starogrčki pisac Ezop je napisao ili sakupio mnoge basne, koje su danas poznate kao Ezopove basne. Među njima je bila i basna "Vrana i vrč", koja opisuje kako je žedna vrana bacala kamenčiće u vrč kako bi podigla razinu vode kako bi konačno mogla piti.

Nekoliko tisuća godina kasnije znanstvenici su shvatili da ova bajka opisuje dobar način testiranje inteligencije životinja. Pokusi su pokazali da su pokusne životinje razumjele uzrok i posljedicu. Vrane su, poput svojih rođaka vrana i šojka, potvrdile istinitost bajke. Test su prošli i majmuni, a ove su godine na listu dodani i rakuni.

Tijekom Ezopovog testa bajke, osam rakuna dobilo je posude s vodom na kojoj su plutali marshmallows. Razina vode bila je preniska da dopre do njega. Dvoje ispitanika uspješno je bacalo kamenje u spremnik kako bi podigli razinu vode i dobili ono što su htjeli.

Drugi su ispitanici pronašli svoje kreativna rješenja, što istraživači nisu očekivali. Jedan od rakuna, umjesto da baca kamenje u kontejner, popeo se na kontejner i počeo se na njemu ljuljati s jedne strane na drugu dok se nije prevrnuo. U drugom testu, koristeći plutajuće i tonuće kuglice umjesto kamenja, stručnjaci su se nadali da će rakuni koristiti kuglice koje tonu i odbaciti one koje plutaju. Umjesto toga, neke su životinje počele opetovano umakati plutajuću lopticu u vodu sve dok rastući val nije zapljusnuo komadiće marshmallowa uz bok, olakšavajući ih uklanjanje.

Fizičari su stvorili prvi topološki laser

Fizičari sa Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu tvrde da su stvorili novi tip laser - "topološki", čija zraka može uzeti bilo koji složenog oblika bez rasipanja svjetla. Uređaj radi na temelju koncepta topoloških izolatora (materijala koji su dielektrični unutar svog volumena, ali provode struju preko površine), koji je osvojio Nobelovu nagradu za fiziku 2016. godine.

Tipično, laseri koriste prstenaste rezonatore za pojačavanje svjetlosti. Oni su učinkovitiji od rezonatora sa oštri kutovi. Međutim ovaj put istraživačka grupa stvorio topološku šupljinu koristeći fotonski kristal kao ogledalo. Konkretno, korištena su dva fotonska kristala s različitim topologijama, od kojih je jedan bio ćelija u obliku zvijezde u kvadratnoj rešetki, a drugi je bio trokutasta rešetka s cilindričnim otvorima za zrak. Član tima Boubacar Kanté usporedio ih je s pecivom i perecom: iako su oba kruha s rupama, različita količina rupe ih čine drugačijima.

Nakon što kristali padnu u Pravo mjesto, greda poprima željeni oblik. Ovaj sustav se kontrolira pomoću magnetskog polja. Omogućuje vam promjenu smjera emitiranja svjetlosti, stvarajući tako svjetlosni tok. Izravna praktična primjena ovoga može povećati brzinu optičke komunikacije. Međutim, u budućnosti se to vidi kao korak naprijed u stvaranju optičkih računala.

Znanstvenici su otkrili ekscitonij

Fizičari diljem svijeta bili su vrlo oduševljeni otkrićem novog oblika materije nazvanog ekscitonij. Ovaj oblik je kondenzat kvazičestica, ekscitona, koji su vezano stanje slobodnog elektrona i elektronske šupljine, koja nastaje kao rezultat gubitka elektrona molekule. Štoviše, harvardski teorijski fizičar Burt Halperin predvidio je postojanje ekscitonija još 1960-ih, a znanstvenici od tada pokušavaju dokazati da je bio u pravu (ili u krivu).

Poput mnogih velikih znanstvenih otkrića, u ovom je otkriću postojala prilična količina slučajnosti. Tim istraživača sa Sveučilišta Illinois koji je otkrio ekscitonij zapravo je istraživao novu tehnologiju zvanu spektroskopija gubitka energije elektronskog snopa (M-EELS) - dizajniranu posebno za identifikaciju ekscitona. Međutim, otkriće se dogodilo dok su istraživači samo provodili kalibracijske testove. Jedan član tima ušao je u sobu dok su svi ostali gledali u svoje ekrane. Rekli su da su otkrili "svjetlosni plazmon", prethodnik ekscitonske kondenzacije.

Voditelj studije, profesor Peter Abbamont usporedio je ovo otkriće s Higgsovim bozonom - neće imati izravnu primjenu u stvaran život, ali pokazuje da naše trenutno razumijevanje kvantna mehanika je na dobrom putu.

Znanstvenici su stvorili nanorobote koji ubijaju rak

Istraživači sa Sveučilišta Durham tvrde da su stvorili nanorobote koji mogu identificirati stanice raka i ubiti ih u samo 60 sekundi. U uspješnom ispitivanju provedenom na sveučilištu, sićušnim je robotima trebalo jedna do tri minute da prodru kroz vanjsku membranu stanice raka prostate i odmah je unište.

Nanoroboti su 50 000 puta manji od promjera ljudske vlasi. Aktiviraju se svjetlom i okreću se s dva do tri milijuna okretaja u sekundi kako bi mogli prodrijeti kroz staničnu membranu. Kada dosegnu svoj cilj, mogu ga ili uništiti ili u njega unijeti korisno terapeutsko sredstvo.

Do sada su nanoroboti testirani samo na pojedinačnim stanicama, no ohrabrujući rezultati potaknuli su znanstvenike da prijeđu na pokuse na mikroorganizmima i malim ribama. Daljnji cilj je prijeći na glodavce pa na ljude.

Međuzvjezdani asteroid mogao bi biti vanzemaljska letjelica

Prošlo je samo nekoliko mjeseci otkako su astronomi radosno objavili otkriće prvog međuzvjezdanog objekta koji je proletio Sunčevim sustavom, asteroida nazvanog 'Oumuamua. Od tada su promatrali mnoge čudne stvari koje se događaju ovom nebeskom tijelu. Ponekad se ponašao toliko neobično da znanstvenici vjeruju da bi se moglo pokazati da je objekt vanzemaljski svemirski brod.

Prije svega, alarmantan je njegov oblik. 'Oumuamua je u obliku cigare s omjerom duljine i promjera od deset prema jedan, što nikada nije viđeno ni na jednom promatranom asteroidu. Isprva su znanstvenici mislili da je riječ o kometu, no onda su shvatili da nije jer objekt nije ostavljao rep za sobom dok se približavao Suncu. Štoviše, neki stručnjaci tvrde da je brzina rotacije objekta trebala uništiti svaki normalan asteroid. Stječe se dojam da je posebno stvoren za međuzvjezdana putovanja.

Ali ako je stvoreno umjetno, što bi onda moglo biti? Neki kažu da je riječ o vanzemaljskoj sondi, drugi vjeruju da bi to mogao biti svemirski brod čiji su motori otkazali i sada pluta svemirom. U svakom slučaju, sudionici programa kao što su SETI i BreakthroughListen vjeruju da 'Oumuamua zahtijeva daljnje proučavanje, pa usmjeravaju svoje teleskope prema njemu i osluškuju radijske signale.

Dok hipoteza o vanzemaljcima nije ni na koji način potvrđena, početna promatranja SETI-ja nisu dovela nikamo. Mnogi istraživači i dalje su pesimistični u pogledu mogućnosti da bi objekt mogli stvoriti izvanzemaljci, no u svakom slučaju istraživanja će se nastaviti.

Prosinac je vrijeme za svođenje računa. Urednici projekta Vesti.Nauka (nauka.site) odabrali su za vas deset najzanimljivijih vijesti kojima su nas fizičari obradovali u protekloj godini.

Novo agregatno stanje

Tehnologija tjera molekule da se samostalno sastavljaju u željene strukture.

Stanje tvari zvane ekscitonij teoretski je predviđeno prije gotovo pola stoljeća, ali ga je tek sada bilo moguće dobiti eksperimentom.

Ovo stanje je povezano sa stvaranjem Boseovog kondenzata iz ekscitonskih kvazičestica, koje su par elektrona i šupljine. Mislimo ono što znače sve ove lukave riječi.

Polariton računalo

Novo računalo koristi kvazičestice zvane polaritoni.

Ova vijest stigla je iz Skolkova. Znanstvenici Skoltecha implementirali su temeljno novu shemu rada računala. Može se usporediti sa sljedećom metodom pronalaženja donje točke površine: nemojte se baviti glomaznim izračunima, već prevrnite čašu vode preko nje. Samo što je umjesto površine bilo polje tražene konfiguracije, a umjesto vode kvazičestice polaritona. Naš materijal je u ovoj kvantnoj mudrosti.

Kvantna teleportacija "Zemlja-satelit"

Po prvi put je kvantno stanje fotona “preneseno” sa Zemlje na satelit.

I tu je još jednom u pomoć fizičarima priskočio Veliki hadronski sudarač. "Vesti.Nauka", što su istraživači uspjeli postići i kakve veze s tim imaju atomi olova.

Interakcija fotona na sobna temperatura

Fenomen je prvi put uočen na sobnoj temperaturi.

Postoji mnogo fotona različiti putevi međusobno djeluju, a njima se bavi znanost koja se zove nelinearna optika. A ako je raspršenje svjetlosti svjetlom opaženo tek nedavno, Kerrov efekt eksperimentatorima je odavno poznat.

Međutim, 2017. je prvi put reproduciran za pojedinačne fotone na sobnoj temperaturi. Govorimo o ovom zanimljivom fenomenu, koji se u određenom smislu može nazvati i "sudarom čestica svjetlosti", io tehnološkim perspektivama koje se s tim u vezi otvaraju.

Vremenski kristal

Kreacija eksperimentatora pokazuje "kristalni" poredak ne u prostoru, već u vremenu.

U praznom prostoru nijedna točka se ne razlikuje od druge. U kristalu je sve drugačije: postoji ponavljajuća struktura koja se naziva kristalna rešetka. Jesu li moguće slične strukture koje se, bez utroška energije, ponavljaju ne u prostoru, nego u vremenu?

"Zvjezdane" termonuklearne reakcije na Zemlji

Fizičari su rekreirali uvjete u dubinama zvijezda u termonuklearnom reaktoru.

Industrijski termonuklearni reaktor je cijenjeni san čovječanstva. Ali eksperimenti traju već više od pola stoljeća, a željene praktički besplatne energije više nema.

A ipak je 2017. napravljen važan korak u ovom smjeru. Po prvi put, istraživači su gotovo točno stvorili uvjete koji prevladavaju u dubinama zvijezda. kako su to učinili.

Nadajmo se da će 2018. godina biti jednako bogata zanimljivim eksperimentima i neočekivanim otkrićima. Pratite novosti. Inače, za vas smo napravili i osvrt na odlazeću godinu.

Čitajte najviše najnovije vijesti Rusija i svijet u odjeljku Sve vijesti na Newslandu, sudjelujte u raspravama, primajte ažurne i pouzdane informacije o temi Sve vijesti na Newslandu.

23:30 27.06.2019

Lagrangeov formalizam. Generalizirane koordinate. 1. dio

Pozdrav, dragi drugovi! Pred vama je 5. broj iz ciklusa Diamat, Povijest i Matematika i fizika. Danas će možda prevladati treća komponenta. I možda bih se trebao unaprijed ispričati tekstopiscima što je možda previše fizike, a fizičarima što će biti preslobodno prezentirana. Pa ipak, u suvremenoj tzv. popularne publikacije iz teorijska fizika U pravilu cure isključivo vulgarna tumačenja njegovih odredbi, koja čitatelja ili gledatelja ne približavaju razumijevanju, već mu samo stvaraju stanovitu iluziju

14:35 30.05.2019

“Otkriće godine” napravili su znanstvenici iz Sankt Peterburga: ovaj fizički fenomen promijenit će sve

Krajem prošle godine grupa profesora sa St. Petersburg Mining University i Instituta za fiziku i energiju (Obninsk) došla je do nevjerojatnog otkrića koje svijet nije mogao ne cijeniti. Njihov rad traje od 2010. godine, a rezultati su zasluženo dobili status otkrića godine. Novi fizički fenomen omogućit će povećanje učinkovitosti upravljanja interkontinentalnim balističkim projektilima i stvaranje novih autonomnih nuklearne instalacije pa čak i stvoriti svemirske brodove koji mogu letjeti ekstremnim uvjetima duboki svemir.

18:08 25.02.2019

Očuvanje i transformacija

Prema zahtjevima u egzaktne znanosti, u početku će biti malo suhe teorije. A onda ćemo vidjeti kako se ta teorija manifestira u praksi i kako je upravo ta praksa dovela divne ljude do jedne divne teorije. Govorit ćemo i o tome kako u glavama nekih drugih znanstvenika iz znanstvena otkrića ili materija nestaje, ostavljajući samo jednadžbe, ili uzročnost kolabira, čisteći put božanskom čudu. Govorit ćemo i o prijelazu kvantitete u kvalitetu, o potencijalnim barijerama i razgranatim lančanim reakcijama, a čak ćemo vidjeti i jednu takvu (tada

20:59 31.10.2018

Astronomi su pokazali kako izgleda crna rupa u središtu Mliječne staze

Koristeći ESO-ov ultra-osjetljivi instrument GRAVITY, Very Large Telescope (VLT) je prvi put uspio promatrati materiju koja kruži oko crne rupe vrlo blizu točke bez povratka. Nalazi se u samom srcu naše galaksije mliječna staza, ima masu od četiri milijuna solarnih masa, a nakupina plina oko njega vrti se brzinom od 30% svjetlosti. Europski znanstvenici promatrali su epidemije infracrveno zračenje na granicama masivnog objekta Sagittarius A*. Ovo opažanje potvrdilo je da je objekt u središtu galaksije

04:13 01.06.2018

Vatrena voda. Novi oblik boce za mineralnu vodu može izazvati požar

Za Svjetsko nogometno prvenstvo 2018. izbacili su bocu s vodom u obliku nogometna lopta. Ali u lijepoj marketinški trik umiješali su se zakoni fizike: pokazalo se da se radi o gotovo savršenoj leći, au jednom od ureda u Sankt Peterburgu takva je boca umalo izazvala požar. Malo ljudi zna da svaka prozirna posuda - staklena, pa čak i plastična - predstavlja opasnost od požara. Ponekad razlozi šumski požari nisu čak ni odbačeni opušci ili neugašene vatre, nego boce zaboravljene u šumi ili njihovi krhotine - prolazeći sunčeva svjetlost usredotočen

12:39 26.04.2018

Što je "binarna mehanika"?

Riječ je o mehanici, koja koristi dvije dimenzije: kilogram i metar. Štoviše, u ovoj mehanici nema sekundi. Postulati binarne mehanike. Prvo, sva su tijela u svemiru u stalnoj promjeni. Drugo, promjena u jednom tijelu odgovara promjeni u drugim tijelima. Treće, broj promjena u određenom tijelu može se povezati s brojem promjena u drugim tijelima (referentna tijela). Referentnim tijelom smatra se tijelo čije su promjene cikličke. Štoviše, govorimo io promjenama u karakteristikama tijela i lokaciji

15:26 21.03.2018

Najnovija teorija Stephena Hawkinga dokazat će postojanje paralelnih svemira

Prije smrti, veliki znanstvenik je u grupi s kolegama nekoliko godina razvijao svoju konačnu teoriju. Trenutno ga pregledava jedan od znanstvenih časopisa, a bit će objavljen nakon provjere. Ova bi teorija trebala pokazati koje bi karakteristike naš svijet trebao imati ako je dio multiverzuma. Hawkingovi kolege kažu da bi mu ovo djelo donijelo Nobelovu nagradu, koju nikada nije dobio za života. Teorija se zove Glatki izlazak iz vječne inflacije. Znanstvenici koji su pomogli

15:54 22.02.2018

Rusija će lansirati staklene satelite u orbitu

4. svibnja 1976. NASA je u orbitu poslala vrlo neobičan satelit nazvan LAGEOS (LAser GEOdynamics Satellite, na slici). U njemu nije bilo elektronike, motora ili izvora napajanja. Zapravo, to je samo mjedena kugla promjera 60 cm i mase 407 kg s aluminijskom presvlakom. Na kugli je ravnomjerno raspoređenih 426 kutnih reflektora, od kojih su 422 ispunjena taljenim kvarcom, a 4 su napravljena od germanija (za infracrveno zračenje). Satelit je ušao u orbitu od 5860 km, gdje će se okretati sljedećih 8,4 milijuna godina, pohranjujući

13:49 19.12.2017

Sramota gora od dopinga: Rusiju sumnjiče za prijevaru na Olimpijskim igrama iz fizike

Ako se sumnje potvrde, ruskim će školarcima biti oduzeto prvo mjesto. Organizacija IPhO, koja provodi međunarodne olimpijade iz fizike, objavila je sumnje u rezultate ruskog tima koji je 2017. godine zauzeo prvo mjesto po broju nagrada u pojedinačnoj i ekipnoj konkurenciji. natjecanja, javlja novinska agencija Panorama. Drugim riječima, riječ je o tome da su umjesto školaraca na olimpijadi sudjelovali studenti. Predstavnik IPhO rekao je da organizacija ima dragocjenog doušnika iz Moskve koji je spreman dati informacije o spletkama Rusa

18:33 14.12.2017

Fizičar Brian Cox o svemirskim kolonijama i budućnosti ljudske rase

Profesor vjeruje da ćemo u sljedećih 10-20 godina postati svemirska civilizacija i time jamčiti svoju budućnost ako ne učinimo ništa glupo, na primjer, započnemo rat u tihi ocean Profesor Brian Cox polaže velike nade u budućnost čovječanstva. Prema britanskom znanstveniku, rješenje mnogih naših zemaljskih problema leži u svemiru, gdje postoje neiskorišteni resursi koji mogu zadovoljiti sve veće potrebe ljudske rase. To je, naravno, sve dok možemo zadržati svoju sklonost prema gluposti. Ako možemo izbjeći

12:02 11.12.2017

Fizičari su po prvi put dobili stanje materije predviđeno prije gotovo 50 godina

Neuhvatljivi ekscitonij, čije se postojanje nije moglo eksperimentalno dokazati gotovo pola stoljeća, konačno se ukazao istraživačima. O tome piše u članku koji je znanstveni tim predvođen Peterom Abbamonteom objavio u časopisu Science. Prethodno je opisano što su kvazičestice općenito, a posebno tzv. rupe. Prisjetimo se ovoga ukratko. Gibanje elektrona u poluvodiču zgodno je opisati pojmom rupe, mjesta u kojem nedostaje elektron. Rupa, naravno, nije čestica, takva

19:08 19.10.2017

Detektirani su gravitacijski valovi od spajanja dviju neutronskih zvijezda

Europska južna zvjezdarnica (ESO) izvještava da su po prvi put u povijesti astronomi promatrali gravitacijske valove i svjetlost ( elektromagnetska radijacija), generiran istim kozmičkim događajem. Gravitacijske valove predviđa opća teorija relativnosti kao i druge teorije gravitacije. To su promjene u gravitacijskom polju koje putuju poput valova. Objavljeno je da su 17. kolovoza 2017. po prvi put opaženi gravitacijski valovi i elektromagnetski signali nastali tijekom spajanja dviju neutronskih zvijezda. Ovaj

13:38 03.10.2017

Objavljeni dobitnici Nobelove nagrade za fiziku

Američki znanstvenici Rainer Weiss, Kip Thorne i Barry Barish dobili su Nobelovu nagradu za fiziku 2017. godine. Znanstvenici su osnovali opservatorij gravitacijskih valova laserskog interferometra LIGO, koji je omogućio eksperimentalnu detekciju gravitacijskih valova. Prethodno su postali poznati dobitnici Nobelove nagrade za fiziologiju i medicinu. Nagradu su dobili američki znanstvenici Geoffrey Hall, Michael Rozbash i Michael Young za svoje istraživanje mobilnih satova.

08:11 12.09.2017

Kina je stvorila motor koji krši zakone fizike

Kineski stručnjaci razvili su radni prototip EmDrivea čije se djelovanje ne može objasniti u okviru zakona o očuvanju, javlja Daily Mail pozivajući se na televizijski kanal CCTV-2. Tehnički detalji izuma nisu navedeni. Međutim, video o izumu govori da će motor uskoro biti testiran u svemiru. EmDrive je uređaj koji se sastoji od magnetrona koji generira mikrovalove i rezonatora koji pohranjuje energiju njihovih vibracija. To stvara potisak koji se ne može objasniti zakonom održanja energije. Kako

12:55 07.06.2017

Razvijen ugljični spin tranzistor

Fizičar Joseph Friedman, zajedno s kolegama sa Sveučilišta Texas u Dallasu, razvio je temeljno novi računalni sustav, stvoren isključivo od ugljika, koji može zamijeniti moderne silicijske tranzistore i računala temeljena na njima. Moderna elektronika radi na silicijskim tranzistorima, u kojima nastaju negativno nabijeni elektroni struja. Osim prijenosa naboja, elektroni imaju još jedno svojstvo, spin, koje je nedavno privuklo pozornost znanstvenika i može postati osnova novog

14:24 13.05.2017

Astronomi su otkrili cijelo "leglo" crnih rupa koje krše zakone fizike

Astronomi su otkrili tri supermasivne crne rupe u ranom Svemiru koje su postale milijardu puta teže od Sunca u samo sto tisuća godina, što je nemoguće prema trenutnim astronomskim teorijama, navodi se u radu objavljenom u časopisu Astrophysical Journal. Kvazar 3C 273 kako ga je prikazao ESO/M umjetnik. Kornmesser Nijedan trenutni teorijski model ne može objasniti postojanje ovih objekata. Njihovo otkriće u ranom Svemiru dovodi u pitanje trenutne teorije o nastanku crnih rupa, a sada ćemo morati stvoriti nove

Kada se govori o svemirskim tether sustavima, ljudi obično misle na svemirska dizala i druge kiklopske strukture, koje će, ako budu izgrađene, biti u vrlo dalekoj budućnosti. Ali malo ljudi zna da su se eksperimenti s postavljanjem kabela u svemir provodili više puta, sa različite namjene, a posljednja je završila neuspjehom početkom veljače ove godine. Gemini 11, povezan vezom s metom Agena, foto NASA. Kako je na HTV-KITE eksperimentu odsječen kabel u skladištu, fotografija JAXA od 27. siječnja

19:26 27.01.2017

Čovječanstvo je uspjelo "stvoriti" potpuno novi materijal

Američki znanstvenici predstavili su javnosti izvješće o svom radu na proizvodnji metalnog vodika. Bilo je moguće stvoriti, iako tako malu količinu tvari, simulacijom uvjeta visokotlačni mnogo puta više nego u Zemljina jezgra. Uz to stanje održavale su se i ultra niske temperature. Vodik je bio u sendviču između dva dijamanta. Znanstvenici tek trebaju smanjiti razinu tlaka kako bi shvatili može li vodik održati svoje stanje. Trenutačno su sve mogućnosti održavanje uspostavljenog faznog stanja vodika

22:43 19.01.2017

Posljednji veliki projekt sovjetske znanosti: sudarač Protvino

Stotinjak kilometara od Moskve, u blizini znanstvenog grada Protvino, u šumama Moskovske oblasti, zakopano je blago vrijedno desetke milijardi rubalja. Ne može se iskopati i ukrasti, zauvijek će biti skriveno, vrijedno je samo za povijest znanosti. Riječ je o akceleratorsko-skladišnom kompleksu (ASC) Instituta za fiziku visokih energija Protvino, zatvorenom podzemnom objektu gotovo veličine Velikog hadronskog sudarača. Duljina podzemnog akceleratorskog prstena je 21 km. Glavni tunel promjera 5 metara položen je na dubini od 20 do 60 metara (ovisno o terenu).

Godina je započela otkrićem Svetog Grala - fizičari su uspjeli pretvoriti vodik u metal. Eksperiment je potvrdio teoretski razvoj prve polovice prošlog stoljeća. Istraživači sa Sveučilišta Harvard ohladili su element na −267 Celzijevih stupnjeva i podvrgnuli ga pritisku od 495 gigapaskala, što je više nego u središtu Zemlje.

“Na zapadu će prestati piti alkohol i prijeći na bezopasna alkoholna pića”

Sami eksperimentatori usporedili su proizvodnju prvog metalnog vodika na planetu sa stjecanjem svete čaše - glavnim ciljem legendarnih vitezova. Ali ostaje pitanje hoće li vodik zadržati svoja svojstva kada pritisak popusti. Fizičari se nadaju da neće.

Putovanje kroz vrijeme je moguće

Ponovno razmatranje koncepta vremena od strane teoretičara sa Sveučilišta u Beču i Austrijske akademije znanosti. Prema zakonima kvantne mehanike, što je sat točniji, prije će tok vremena izložiti učinku kvantne nesigurnosti. A to ograničava našu sposobnost mjerni instrumenti, koliko god dobro napravljeni bili.

Nemoguće je mjeriti vrijeme. Ali možete putovati u njemu koristeći zakrivljenosti, znanstvenik sa Sveučilišta British Columbia (Kanada). Istina, za sada je to samo teoretsko priznanje. Nema potrebnih materijala za stvaranje pravog vremeplova.

Ali mogu otići u prošlost kvantne čestice, točnije utječu na druge čestice tijekom vremena. Ovu su teoriju 2017. potvrdili znanstvenici sa Sveučilišta Chapman (SAD) i Perimeter Institute for Theoretical Physics (Kanada). Njihovo teoretsko istraživanje dovelo je do zanimljivog zaključka: ili se fizikalni fenomeni mogu širiti u prošlost, ili je znanost naišla na nematerijalni način interakcije čestica.

Točno dva sloja grafena mogu zaustaviti metak

Tamna energija ne postoji. Ali nije baš tako

Rasprava o tamnoj energiji - hipotetskoj konstanti koja objašnjava širenje Svemira - ne prestaje od početka tisućljeća. Ove godine fizičari su došli do zaključka da tamna energija ipak ne postoji.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Budimpešti i njihovi kolege iz SAD-a kažu da je pogreška u razumijevanju strukture Svemira. Zagovornici koncepta tamne energije pretpostavljali su da je materija jednolike gustoće, ali to nije slučaj. Računalni model pokazao je da se svemir sastoji od mjehurića, a to uklanja proturječnosti. Tamna energija više nije potrebna za objašnjenje neobjašnjivih pojava.

Međutim, izgrađeno na superračunalu na Sveučilištu u Durhamu (Britanija) dovelo je astrofizičare do potpuno suprotnih zaključaka. I podaci magnetskog alfa spektrometra s Međunarodne svemirske postaje koji tamna energija još postoji. To su neovisno ustvrdile dvije skupine istraživača: iz Njemačke i iz Kine.

I što je najvažnije, XENON1T, najosjetljiviji detektor tamne tvari na svijetu, dao je prvi. Istina, pozitivnih rezultata još nema. No znanstvenici su sretni što sustav uopće radi i pokazuje minimalne pogreške.

Znanstvenici više ne razumiju kako AI funkcionira

Tehnologije

Gravitacija je ključ za druge dimenzije

Fizičari su dugo sanjali o izgradnji teorije svega – sustava koji bi sveobuhvatno opisao stvarnost. Jedna od četiri temeljne interakcije ne dopušta – gravitacija. Čestice koje bi nosile gravitacijska interakcija, nije otkriven. To znači da, u skladu sa zakonima kvantne mehanike, nema valova.

Genijalno rješenje problema znanstvenika s Instituta Max Planck. Po njihovom mišljenju, gravitacijsko polje nastaje upravo u trenutku kada kvantni val postane čestica.

Još jedna prepreka konstruiranju teorije svega je nepostojanje djelovanja suprotnog sili privlačenja; ovaj faktor također narušava simetriju idealnih formula. No, znanstvenici sa Sveučilišta Washington State u travnju 2017. otkrili su tvar koja se ponaša kao da ima negativnu masu. Učinak je postignut i prije, ali rezultat nikad nije bio tako precizan i definitivan.

Zanimanje za proučavanje gravitacije povećava teorija da je gravitacija pod utjecajem drugih dimenzija. Fizičari s Instituta Max Planck (Njemačka) pomoću najsuvremenijih detektora gravitacijskih valova u roku od godinu dana potvrđuju ili opovrgavaju postojanje drugih mjerenja. Krajem 2018. godine ili najkasnije početkom 2019. godine.

"Bitcoin nije uspio kao valuta"

Tehnologije

Kvantna mehanika je osuđena na propast

Lako je vidjeti da je većina otkrića moderne fizike povezana s proučavanjem kvantne mehanike. Međutim, znanstvenici da kvantna teorija jest moderni oblik neće dugo trajati. A ključ za razumijevanje svijeta bit će nova matematika.

U svjetlu ovakvih izjava nije jasno kako shvatiti vijest da su eksperimentatori s Instituta Niels Bohr prvi put u povijesti znanosti natjerali kubite da se okreću u suprotnom smjeru. Ili da je drugi zakon termodinamike pod određenim okolnostima u kvantnom svijetu, kako tvrde fizičari s MIPT-a. Možda sve ovo treba uzeti kao potvrdu dosadašnje teorije. Možda - kao korak prema novoj fizici, koja će još točnije opisati stvarnost.

U međuvremenu, znanstvenici nastavljaju potragu za fenomenima koji će pomiriti svjetove Einsteina i Newtona. Možda će novi oblik materije pomoći u tome. Inače, pokazalo se da je riječ o kondenzatu, iako su se do sada teoretičari dosta prepirali o njegovoj prirodi.

MOSKVA, 20. svibnja- Vijesti RIA. Profesor fizike na institutu Niels Bohr u Kopenhagenu, jedan od pionira kvantne teleportacije, Eugene Polzik objasnio je za RIA Novosti gdje je granica između “stvarnog” i “kvantnog” svijeta, zašto je nemoguće teleportirati osobu i kako uspio je stvoriti materiju s “negativnom masom”.

Prije pet godina njegov je tim prvi put proveo eksperiment teleportacije ne jednog atoma ili čestice svjetlosti, već makroskopskog objekta.

Nedavno je bio na čelu međunarodnog savjetodavnog odbora Ruskog kvantnog centra (RCC), zamijenivši Mihaila Lukina, tvorca jednog od najvećih svjetskih kvantnih računala i svjetskog lidera u području kvantnog računarstva. Prema riječima profesora Polzika, usredotočit će se na razvoj i realizaciju intelektualnog potencijala mladih ruskih znanstvenika te jačanje međunarodnog sudjelovanja u radu RCC-a.

— Eugene, hoće li čovječanstvo ikada moći teleportirati išta više od pojedinačnih čestica ili neke zbirke atoma ili drugih makroskopskih objekata?

"Nemate pojma koliko mi često postavljaju ovo pitanje. Hvala vam što me niste pitali je li moguće teleportirati osobu." Govoreći vrlo općenito, situacija je sljedeća.

Svemir je gigantski objekt, "zapleten" na kvantnoj razini. Problem je u tome što nismo u mogućnosti "vidjeti" sve stupnjeve slobode ovog objekta. Ako uzmemo veliki objekt u takvom sustavu i pokušamo ga pogledati, tada će interakcije tog objekta s drugim dijelovima svijeta dovesti do onoga što se naziva "mješovito stanje", u kojem nema isprepletenosti.

U kvantnom svijetu djeluje takozvani princip monogamije. Izražava se u činjenici da ako imamo dva idealno isprepletena objekta, onda oba ne mogu imati tako jake "nevidljive veze" s bilo kojim drugim objektom u okolnom svijetu kao jedan s drugim.

Vraćajući se na pitanje kvantne teleportacije, to znači da nas u načelu ništa ne sprječava da zapetljamo i teleportiramo objekt čak i veličine cijelog Svemira, ali u praksi će nas omesti činjenica da sve te veze ne vidimo u isto vrijeme. . Stoga, moramo izolirati makro objekte od ostatka svijeta kada provodimo sličnih pokusa, i omogućiti im interakciju samo s "potrebnim" objektima.

Na primjer, u našim eksperimentima uspjeli smo to učiniti za oblak koji sadrži trilijun atoma, zbog činjenice da su bili u vakuumu i držani u posebnoj zamci koja ih je izolirala od vanjskog svijeta. Ove su kamere, inače, razvijene u Rusiji - u laboratoriju Mihaila Balabasa na Državnom sveučilištu u Sankt Peterburgu.

Kasnije smo prešli na eksperimente na većim objektima koji se mogu vidjeti golim okom. A sada provodimo eksperiment o teleportaciji vibracija koje nastaju u tankim membranama napravljenim od dielektričnih materijala dimenzija milimetar po milimetar.

Sada, s druge strane, mene osobno više zanimaju druga područja kvantna fizika, u kojem će se, čini mi se, pravi pomaci dogoditi u skoroj budućnosti. Svakako će sve iznenaditi.

- Gdje točno?

“Svi jako dobro znamo da nam kvantna mehanika ne dopušta da znamo sve što se događa u svijetu oko nas. Zahvaljujući Heisenbergovom principu neodređenosti, ne možemo istovremeno mjeriti sva svojstva objekata s maksimalnim mogućim visoka točnost. I u u ovom slučaju teleportacija se pretvara u alat koji nam omogućuje da zaobiđemo ovo ograničenje odašiljanjem ne djelomičnih informacija o stanju objekta, već cijelog samog objekta.

Isti ti zakoni kvantnog svijeta sprječavaju nas da točno izmjerimo putanju atoma, elektrona i drugih čestica, budući da možemo saznati ili točnu brzinu njihovog kretanja ili njihov položaj. U praksi to znači da je točnost svih vrsta senzora tlaka, gibanja i ubrzanja strogo ograničena kvantnom mehanikom.

Nedavno smo shvatili da to nije uvijek slučaj: sve ovisi o tome što podrazumijevamo pod pojmovima "brzina" i "položaj". Na primjer, ako tijekom takvih mjerenja ne koristimo klasične koordinatne sustave, već njihove kvantne analoge, tada će ti problemi nestati.

Drugim riječima, u klasični sustav pokušavamo odrediti položaj određene čestice u odnosu na, grubo rečeno, stol, stolicu ili neku drugu referentnu točku. U kvantnom koordinatnom sustavu, nula će biti još jedan kvantni objekt s kojim je sustav koji nas zanima u interakciji.

Pokazalo se da kvantna mehanika omogućuje mjerenje oba parametra - brzine kretanja i putanje - s neograničeno visokom točnošću za određenu kombinaciju svojstava referentne točke. Koja je ovo kombinacija? Oblak atoma koji služi kao nula kvantnog koordinatnog sustava mora imati efektivnu negativnu masu.

U stvarnosti, naravno, ti atomi nemaju "problem težine", ali se ponašaju kao da imaju negativnu masu zbog činjenice da su smješteni na poseban način jedan u odnosu na drugi i nalaze se unutar posebnog magnetskog polja . U našem slučaju to dovodi do činjenice da ubrzanje čestice smanjuje, a ne povećava njezinu energiju, što je apsurdno sa stajališta klasične nuklearne fizike.

To nam pomaže da se riješimo nasumičnih promjena u položaju čestica ili njihovoj brzini do kojih dolazi kada mjerimo njihova svojstva pomoću lasera ili drugih izvora fotona. Ako postavimo oblak atoma s "negativnom masom" na putanju te zrake, tada će ona prvo stupiti u interakciju s njima, zatim proletjeti kroz predmet koji proučavamo, ovi nasumični poremećaji međusobno se poništavaju i moći ćemo mjeriti svi parametri s neograničenom preciznošću.

Sve je to daleko od teorije - prije nekoliko mjeseci već smo eksperimentalno testirali ove ideje i objavili rezultat u časopisu Nature.

- Ima li ih praktične aplikacije ovaj?

— Prije godinu dana već sam rekao, govoreći u Moskvi, da se sličan princip "uklanjanja" kvantne nesigurnosti može koristiti za poboljšanje točnosti LIGO i drugih gravitacijskih opservatorija.

Tada je to bila samo ideja, a sada je počela poprimati konkretne obrise. Na njegovoj implementaciji radimo zajedno s jednim od pionira kvantnih mjerenja i sudionikom projekta LIGO, profesorom Faridom Khalilijem iz Ruskog svemirskog centra i Moskovskog državnog sveučilišta.

Naravno, još nema govora o ugradnji takvog sustava na sam detektor - to je vrlo složen i dugotrajan proces, a sam LIGO ima planove u koje jednostavno ne možemo ulaziti. S druge strane, oni su već zainteresirani za naše ideje i spremni su nas dalje slušati.

U svakom slučaju, prvo trebamo izraditi radni prototip takve instalacije koji će pokazati da doista možemo prekoračiti granicu u točnosti mjerenja koju nameću Heisenbergov princip nesigurnosti i drugi zakoni kvantnog svijeta.

Prve eksperimente ove vrste provest ćemo na desetmetarskom interferometru u Hannoveru, manjoj kopiji LIGO-a. Sada sastavljamo sve potrebne komponente za ovaj sustav, uključujući postolje, izvore svjetlosti i oblak atoma. Ako uspijemo, siguran sam da će nas američki kolege poslušati - nema drugih načina da se zaobiđe kvantna granica.

— Hoće li biti pristaša determinističke kvantne teorije koji vjeruju da u kvantnom svijetu nema nesreća, takve eksperimente smatraju dokazom ispravnosti svojih ideja?

"Da budem iskren, ne znam što će oni misliti o tome." Iduće godine organizirat ćemo konferenciju u Kopenhagenu posvećenu granicama između klasičnog i kvantna fizika i slična filozofska pitanja, a mogu je posjetiti ako žele iznijeti svoje viđenje ovog problema.

Osobno se pridržavam klasične kopenhagenske interpretacije kvantne mehanike i priznajem da valne funkcije nisu ograničene veličinom. Za sada ne vidimo znakove da se njegove odredbe bilo gdje krše ili da odstupaju od prakse.

Iza posljednjih godina Fizičari su izveli nebrojene testove Bellovih nejednakosti i paradoksa Einstein-Podolski-Rosen, koji u potpunosti isključuju mogućnost da bi ponašanje objekata na kvantnoj razini moglo biti kontrolirano skrivenim varijablama ili drugim stvarima izvan dosega klasične kvantne teorije.

Na primjer, prije nekoliko mjeseci dogodio se još jedan eksperiment koji je zatvorio sve moguće "rupe" u Bellovim jednadžbama koje koriste pristaše teorija skrivenih varijabli. Sve što možemo učiniti je, da parafraziram Nielsa Bohra i Richarda Feynmana, “šutjeti i eksperimentirati”: čini mi se da si trebamo postavljati samo ona pitanja na koja se eksperimentima može odgovoriti.

— Ako se vratimo na kvantnu teleportaciju- s obzirom na probleme koje ste opisali: hoće li naći primjenu u kvantna računala, komunikacijske satelite i druge sustave?

- Siguran sam u to kvantne tehnologijeće sve više prodirati u komunikacijske sustave, a vrlo brzo će ući i u naše svakodnevni život. Kako točno još nije jasno - informacije se, primjerice, mogu prenositi i putem teleportacije i putem običnih optičkih linija pomoću kvantnih sustava za distribuciju ključeva.

Vjerujem da će kvantno pamćenje nakon nekog vremena također postati stvarnost. Minimalno će biti potrebno stvoriti repetitore kvantnih signala i sustava. S druge strane, kako i kada će se sve to provesti, još je teško predvidjeti.

Prije ili kasnije kvantna teleportacija neće postati egzotika, već obična stvar koju može koristiti svatko. Naravno, malo je vjerojatno da ćemo vidjeti ovaj proces, ali rezultati njegovog rada, uključujući sigurne podatkovne mreže i satelitski sustavi veze će igrati veliku ulogu u našim životima.

— Koliko će kvantne tehnologije prodrijeti u druga područja znanosti i života koja nisu povezana s IT-om ili fizikom?

- Ovo dobro pitanje, na što je još teže odgovoriti. Kada su se pojavili prvi tranzistori, mnogi su znanstvenici vjerovali da će naći primjenu samo u slušnim aparatima. To se dogodilo, iako se samo vrlo mali dio poluvodičkih uređaja sada koristi na ovaj način.

Ipak, čini mi se da će se kvantni iskorak doista dogoditi, ali ne svugdje. Na primjer, svi gadgeti i uređaji koji su u interakciji s okoliš i nekako će mjerenje njegovih svojstava neizbježno doći do kvantne granice, o kojoj smo već govorili. A naše tehnologije pomoći će im da zaobiđu ovo ograničenje ili barem minimiziraju smetnje.

Štoviše, već smo riješili jedan od ovih problema koristeći isti pristup "negativne mase" poboljšanjem senzora kvantnog magnetskog polja. Takvi uređaji mogu pronaći vrlo specifične biomedicinske primjene - mogu se koristiti za praćenje rada srca i mozga, procjenu mogućnosti dobivanja srčanog udara i drugih problema.

Nešto slično rade i moji kolege iz RCC-a. Sada zajedno raspravljamo o tome što smo uspjeli postići, pokušavamo kombinirati naše pristupe i dobiti nešto zanimljivije.