Получено доказательство переноса массы звуковыми волнами

Когда мы думаем о звуковых волнах, мы думаем о невидимых колебаниях, распространяющихся в воздухе, которые, согласно физической теории, не имеют никакой массы. Но такое представление о звуке, можно так сказать, уже устарело, недавно группе ученых удалось получить новые доказательства, что звуковые частицы могут содержать крошечное количество массы. А эта масса, невзирая на ее малую величину, может производить свои собственные гравитационные поля, которые будет необходимо учитывать при некоторых научных исследованиях и изучении космического пространства. Давайте проведем простой эксперимент – ударьте по мячу, придав ему некоторое количество дополнительной энергии. Согласно теории Эйнштейна, придав ускорение мячу, вы дали ему крохотную часть дополнительной массы.

Читать далее

Российские ученые разработали и описали перспективные металлические соединения, похожие на “вывернутые бутерброды”

В Санкт-Петербургском государственном университете разработали и описали соединения металлов, которые по своей структуре напоминают “обратные бутерброды”. С их помощью можно будет создать новые материалы с управляемыми свойствами. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, а ее результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie. В большинстве соединений металлов их атомы несут на себе положительный заряд. Типичный пример — поваренная соль NaCl, в которой натрий — элемент металлической природы — положительный, в то время как отрицательный заряд сосредоточен на хлоре. Кристаллы соли, которую можно найти на любой кухне, существуют именно благодаря притяжению разноименно заряженных натрия и хлора.

Читать далее

Разработан новый биополимер для высокотехнологичных устройств на основе структуры зубов кальмара

Ученые из США и Германии синтезировали биополимеры, которые находятся в зубах некоторых видов кальмаров. Материалы из таких белков, полученные с помощью бактерий, обладали высокой прочностью, эластичностью, протонной проводимостью и способностью к восстановлению структуры. Эта интересная статья опубликована в открытом доступе в Frontiers in Chemistry. Захватывать и удерживать добычу в воде кальмарам помогают зубы, которые находятся в присосках на щупальцах. Прочность им придает не наличие минеральных солей, как у людей, а особенности строения и конформации макромолекул. Благодаря блокам из различающихся по свойствам мономеров в макромолекуле, на микроуровне происходит разделение фаз (как при смешении воды и масла), однако полностью расслоение не возникает, так как части молекулы связаны друг с другом.

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

Экспериментально показана многовариантность объективной реальности в один и тот же момент времени

Новый эксперимент в сфере квантовой физики показал необычный феномен, который раньше существовал лишь в теории. Согласно MIT Technology Review, в нужных условиях два человека могут наблюдать одно и то же событие, но с разным результатом, при этом оба будут правы. Согласно исследованию, результаты которого доступны на сайте arXiv.org, сотрудники известного шотландского Университета Хериота-Уатта (Heriot-Watt University) впервые продемонстрировали, как два человека могут находиться в двух разных реальностях, спроектировав классический теоретический эксперимент по квантовой физике на практике. Подобные задачи прежде всего связаны с именами таких ученых, как Юджин Вигнер и Эрвин Шрёдингер.

Читать далее

В России предложен дешевый способ производства нанолазеров оптического диапазона

Физики из ИТМО, ДВФУ и Самарского университета придумали простой и дешевый способ производства нанолазеров, работающих в оптическом диапазоне. Для этого ученые выжгли на перовскитной пленке микрометровые кольца с помощью фемтосекундного лазера. Каждое такое кольцо работает как оптический резонатор, усиливающий волны из узкого диапазона частот; добротность полученного нанолазера превышает Q = 5000, а рабочие частоты охватывают более половины оптического диапазона. Вдобавок к остальным преимуществам, этот метод производства нанолазеров оказался очень быстрым: всего за 15 минут ученые заполнили кольцами площадь в квадратный сантиметр. Статья «опубликована» в ACS Nano. Первый в истории нанолазер — нанометровый генератор когерентного излучения — физики построили менее десяти лет назад, однако он сразу же привлек внимание ученых.

Читать далее

Показана принципиальная способность графена быть высокотемпературным сверхпроводником

Константин Новоселов и Андрей Гейм обнаружили, что бруски из сверхчистого графита обладают примерно теми же квантовыми свойствами, что и их плоский «кузен» графен. Это открывает дорогу для создания «комнатных» сверхпроводников, пишут ученые в журнале Nature Physics. “Коллеги десятилетиями экспериментировали с графитом, считая его “философским камнем», который может принести нам все возможные и невозможные физические феномены, в том числе комнатную сверхпроводимость. Мы показали, что это действительно возможно, если создать очень чистый материал такого типа”, — заявил Андрей Гейм из Манчестерского университета (Великобритания). Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот.

Читать далее

Открыта возможность изменения световых свойств золотых наночастиц с помощью полимерных покрытий

Российские ученые показали, как влияет биополимерное покрытие на оптические свойства золотых наночастиц, применяемых для лечения и диагностики раковых опухолей. В качестве покрытия использовали полимер «гормона счастья», имеющий практическое применение в различных отраслях науки и техники. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Materials Today. С конца XX века ученые разрабатывают технологии лечения опухолей с помощью наночастиц и лазерного облучения. Перспективным подходом стало объединение свойств благородных металлов, таких как золото, и оболочек из природных материалов. В качестве последних с недавнего времени применяют полидопамин — черный биополимер, образующийся в результате полимеризации допамина (дофамина), «гормона счастья».

Читать далее

Получено экспериментальное доказательство необратимости процессов в квантовых системах

Физики измерили скорость производства энтропии в двух простейших системах, — оптической полости и бозе-конденсате, — и показали, что экспериментальные зависимости совпадают с теоретическими расчетами. Обе эти системы можно схематически описать с помощью двух связанных гармонических осцилляторов, а их энтропия производится за счет квантовомеханических колебаний. Таким образом, ученые показали, что обратимость законов квантовой механики во времени не противоречит второму закону термодинамики. Статья опубликована в Physical Review Letter, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Энтропию очень удобно использовать, чтобы описывать ход термодинамических процессов: с ее помощью можно измерить и связать между собой такие разные характеристики системы, как температура, беспорядок и информация, а также определить направление процесса и доказать его необратимость.

Читать далее