В оптической системе впервые получено совпадающее с теорией излучение Хокинга

Физики из Израиля и Мексики получили аналог излучения Хокинга в оптической системе, рассеивая пробный лазерный импульс на мощном импульсе накачки, который изменял показатель преломления среды и создавал аналог горизонта событий. Вычитая сигналы пробного импульса и импульса накачки, ученые получили сигнал от излучения Хокинга, свойства которого совпали с теоретическими предсказаниями. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. В 1974 году Стивен Хокинг обнаружил, что из-за квантовых эффектов черные дыры должны испускать тепловое излучение, причем температура и интенсивность этого излучения тем выше, чем меньше дыра. Следовательно, если черная дыра поглощает материи меньше, чем теряет, она постепенно испаряется и в конце концов взрывается.

Читать далее

Предложен новый теоретический подход “тысячи мозгов” к описанию работы мозга

Новая “теория тысячи мозгов” предполагает, что мы не формируем единой сложной модели мира, а постоянно синхронизируем работу множества отдельных моделей. Высшие функции мозга выполняет неокортекс (новая кора), у человека разросшийся крупными складками. Здесь происходят анализ сенсорной информации и сознательное мышление, формируются моторные команды и речь. Предполагается, что неокортекс работает, создавая и постоянно обновляя модель окружающего мира, объектов, людей и себя в нем. Однако механизм действия нейронов новой коры остается загадкой, и регулярно появляются новые гипотезы о его функционировании.

Читать далее

Российские ученые определили условия эффективной работы нанолазеров для интегральных схем

Несколько лет назад была разработана концепция нанолазера — источника излучения с размерами в единицы микрон. У большинства из них нельзя различить режимы работы: при одних излучение является когерентным, а при других не отличается от излучения светодиодов. Исследователи из МФТИ определили, в каких условиях излучение нанолазеров становится по-настоящему лазерным. Работа опубликована в журнале Optics Express. Сегодня лазеры используются повсеместно — от бытовых приборов до медицины, промышленности и телекоммуникации. Нанолазеры похожи на обычные полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, которые известны довольно давно.

Читать далее

Российские ученые разрабатывают противоопухолевые нанокомплексы на основе биосовместимых наночастиц

Ученые Университета Лобачевского совместно с австралийскими коллегами разработали и сконструировали сложные противоопухолевые молекулярные комплексы, состоящие из светящихся (люминесценция) наночастиц, содержащих в своём составе радиоактивный изотоп иттрий-90 (радиация, излучение) и белковые молекулы, состоящие из двух частей – направляющей части, которая избирательно связывается с опухолевыми клетками, и токсической части, которая представляет собой токсин бактериальной природы. Нанокомплексы собираются на основе биосовместимых фотолюминесцентных наночастиц (нанофосфóров), что позволяет проводить их визуализацию оптическими методами. Фотолюминесценция нанофосфоров возбуждается инфракрасным светом, способным глубоко проникать в живые ткани, не повреждая их.

Читать далее

Впервые получена плазма в 50 раз холоднее температуры открытого космоса

Американские физики смоделировали раскаленную плазму из центра мертвой звезды при помощи плазмы, которая приблизительно в 50 раз холоднее температуры открытого космоса — то есть охлаждена почти до абсолютного нуля. Это парадоксальное исследование позволит ученым изучить самые экзотические явления Вселенной и приблизиться к получению термоядерной энергии. Плазма — одно из четырех основных агрегатных состояний вещества, плотный газ, состоящий из ионов и свободных электронов. Обычно она появляется в условиях крайне высоких температур, например, на поверхности Солнца. Но в еще более экстремальной среде — как в центре сверхплотного белого карлика или Юпитера — она начинает вести себя настолько необычно, что это сложно воспроизвести в лаборатории.

Читать далее

Жизнь в голограмме: вымысел или реальность?

В конце 1990-х годов физики-теоретики обнаружили примечательную связь между двумя, казалось бы, несвязанными концепциями в теоретической физике. Эта связь имеет принципиально технический характер, но она может иметь далеко идущие последствия для нашего понимания гравитации и даже всей Вселенной. Чтобы проиллюстрировать эту связь, мы начнем… с черной дыры. Исследователи обнаружили, что при попадании одного бита информации в черную дыру, площадь ее поверхности увеличивается на очень точное значение: квадрат планковской длины (около 1,6 х 10-35 метра). Поначалу факт увеличения черной дыры при падении в нее вещества или энергии может показаться не особо интересным.

Читать далее

Самые значимые физические открытия ушедшего 2019 года

Пожалуй, главным открытием года стала сверхпроводимость двухслойного графена. Суть проста: берется лист графена, на него кладется еще один лист, повернутый под небольшим углом. При «магическом» значении угла около 1.1º структура становится сверхпроводящей при температуре около 1 К. Это слишком низкая температура для каких-либо практических применений, и мякотка открытия совершенно в другом: оказалось, что сверхпроводящий двухслойный графен ведет себя точно так же, как и высокотемпературные сверхпроводники. Тут стоит напомнить, что природа высокотемпературной сверхпроводимости до сих пор непонятна, а наблюдалась она только в сложных кристаллах типа YBaCuO. Смоделировать такое вещество чтобы понять, что же в нем происходит – задача почти неподъемная. Поэтому тот факт, что несравненно более простой графен может пролить свет на полувековую загадку природы – это более чем приятный сюрприз.

Читать далее

Продемонстрирована возможность использования лазерного излучения для мощного ускорения частиц

Экспериментальная ÑƒÑÑ‚Ð°Ð½Ð¾Ð²ÐºÐ°В своих последних экспериментах ученые из университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska-Lincoln) при помощи импульсов интенсивного лазерного света создали сгустки электронной плазмы, которые после этого были ускорены до скорости, близкой к скорости света. “Эти плазменные сгустки можно назвать термином “оптическая ракета” из-за огромного значения сил, обеспечиваемых воздействием света на плазму” – рассказывает профессор Дональд Умстадтер (Donald Umstadter), – “Электроны подверглись воздействию сил, в триллион триллионов раз больше, чем силы, которые воздействуют на астронавта во время запуска в космос”.

Читать далее

Обнаружен новый путь распада бозонов Хиггса на другие элементарные частицы

Картинки по запросу бозон хиггсаИсследователи из Принстонского университета объявили о том, что им удалось отследить пятый, самый очевидный и распространенный путь, которым бозоны Хиггса распадаются на другие элементарные частицы. Данное открытие, по утверждениям принстонских ученых, открывает перед ними совершенно новые направления в изучении фундаментальных физических законов, на которые опирается вся “работа” Вселенной. Отметим, что пятым типом распада бозона Хиггса стал распад этой частицы на два нижних кварка. Ученые уверены, что обнаруженный ими пятый тип распада станет основным типом, используемым физиками для идентификации частиц Хиггса.

Читать далее