Впервые получен метастабильный диоксид кремния высокого давления

Группа химиков синтезировала две новые модификации диоксида кремния высокого давления. Это метастабильные фазы коэсита, в которых кремний имеет координационное число от четырех до шести. Интересно, что некоторые из образованных атомами кислорода октаэдров в этих структурах соединяются между собой по граням, что не характерно для большинства кристаллических структур и противоречит одному из правил Полинга. Возможность образования таких кристаллов может объяснить распределение силикатных минералов и их расплавов в глубоких слоях мантии Земли, пишут ученые в Nature Communications. Минералы на основе оксида кремния — одни из самых распространенных в земной коре.

Читать далее

Движение быстрее скорости света: теория, мифы и будущая реальность?

Межзвездные путешествия продолжают будоражить умы общественности. Варп-двигатели уже давно активно упоминаются в поп-культуре — как в литературе, так и в кино. Но удастся ли человечеству создать технологию, которая сможет манипулировать пространством-временем, обеспечивая передвижение быстрее света? Мы постоянно встречаем это в научной фантастике: корабли с варп-двигателями позволяют персонажам рассказа, романа, фильма или телесериала исследовать новые планеты и даже галактики. Эти аппараты могли бы даже летать быстрее скорости света, пусть и Общая теория относительности учит нас, что никто не может двигаться быстрее света. Не так ли? В конце концов, у света нет массы, значит, он может перемещаться со скоростью 299 792 458 метров в секунду.

Читать далее

Нанопружины с особыми свойствами для создания нанороботов и наносенсоров получены Российскими учеными

Нанопружины из кобальта и железа впервые получили ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Университета Корë (Республика Корея). Благодаря сочетанию магнитных свойств и способности сохранять упругость, их можно использовать для создания нанороботов, наносенсоров, новых видов памяти и агентов для адресной доставки лекарств, в том числе для противораковой терапии. Об этом российские и корейские исследователи рассказали в статье в авторитетном международном журнале Nanoscale. Как сообщили ученые, нанопружины — это необычные объекты, открытые несколько лет назад, и их магнитные свойства прежде специально не исследовали.

Читать далее

Ученым впервые удалось объяснить природу массы протона

Протоны состоят из еще меньших частиц, называемых кварками, поэтому можно ожидать, что простое сложение масс кварков должно давать массу протона. Однако их сумма слишком мала, чтобы объяснить массу протона. И новые, детальные расчеты показывают, что только 9 процентов энергии протона приходится на массу составляющих кварков. Остальная масса протона происходит из сложных процессов, происходящих внутри частицы. Кварки получают свои массы в результате процесса, связанного с бозоном Хиггса – элементарной частицей, впервые обнаруженной в 2012 году. Но «массы кварков крошечные», – говорит соавтор исследования и физик-теоретик Кех-Фей Лю из Университета Кентукки в Лексингтоне. Поэтому они имеют не слишком важное значение для объяснения массы протона.

Читать далее

Впервые получены снимки квантовой запутанности: главное о событии и физическом явлении

Ученые из Университета Глазго (Шотландия) сообщили об уникальном эксперименте, во время которого им удалось запечатлеть на снимке квантовую запутанность. Их работа опубликована в журнале Science Advances. Квантовая запутанность возникает в тот момент, когда две частицы становятся неразрывно связанными, — и то, что происходит с одной, сразу же влияет на другую, несмотря на расстояние между ними. Это явление столь странное, что еще великий физик-теоретик XX века Альберт Эйнштейн называл его «жутким действием на расстоянии». В ходе эксперимента команда физиков создала систему, которая взорвала поток запутанных фотонов — элементарных частиц света. При создании фото ученые расщепили запутанные фотоны и пропустили один луч через кристалл бета-борат бария, вызывая четыре фазовых перехода. Камера запечатлела момент, когда обе частицы сместились одинаково, хотя были разделены, тем самым наглядно подтвердив существование квантовой запутанности и нарушив неравенство Бэлла.

Читать далее

Впервые удалось приблизиться к возможности разглядеть “внутреннюю структуру” жидкого гелия с помощью наномеханического резонатора

Физики из Франции и Великобритании исследовали затухание колебаний в сверхтекучем гелии-4 с помощью наномеханического резонатора. В результате ученые обнаружили три режима затухания, которые доминируют в разных диапазонах температур, а именно: гидродинамический, баллистический и акустический режимы. Ухватить все три механизма с помощью одного инструмента до сих пор не удавалось. В будущем с помощью подобного прибора ученые планируют разглядеть «внутреннюю структуру» жидкого гелия, недоступную для обычных измерений. Статья опубликована в Physical Review B, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Чем ниже температура жидкости, тем больше ее частиц переходят в состояния с одинаковыми энергиями, а потому их квантовые свойства проявляются все сильнее и сильнее. При достаточно низкой температуре такие эффекты начинают доминировать и «классическая» жидкость превращается в квантовую (либо замерзает и превращается в обычное твердое тело).

Читать далее

Создана парамагнитная субстанция из твердых постоянных магнитов и взвеси магнитных частиц в жидкости

Физики придумали как скомбинировать свойства твердых постоянных магнитов (ферромагнетиков) и взвеси магнитных частиц в жидкости, которая в целом является парамагнитной. Для этого ученые разместили ферромагнитные наночастицы на поверхности капелек воды, окруженных маслом. В таком случае можно придать каплям несимметричную форму, определяющую ее намагниченность, которая не будет пропадать при снятии внешнего магнитного поля, то есть вещество будет вести себя как жидкий ферромагнетик, пишут авторы в журнале Science. Обычные постоянные магниты (например, железные) относятся к ферромагнитным материалам. В присутствии внешнего магнитного поля спины электронов в таких веществах могут упорядочиваться, при этом интенсивное взаимодействие между спинами обеспечивает сохранность сложившейся конфигурации и после выключения внешнего поля.

Читать далее

Разработан новый метод получения мощных импульсов терагерцового диапазона для компактных ускорителей частиц

Ученые разработали новый метод генерации терагерцового излучения, который позволяет получать импульсы мощностью в 0,6 миллиджоулей, что на порядок больше предыдущих рекордов. Разработка открывает возможность создания компактных ускорителей частиц, пишут ученые в журнале Nature Communications. Терагерцовый диапазон электромагнитного излучения располагается между микроволновыми и инфракрасным, обычно его границы определяют от 0,1 до 30 терагерц (1012 герц). Этот диапазон также называют субмиллиметровым, так как это излучение с длинами волн от 3 до 0,01 миллиметра. Эти волны (их называют также Т-лучами) используют в медицине и сфере безопасности — они позволяют просвечивать багаж и одежду, но не опасны для здоровья, в отличие от рентгеновского излучения. Существует ряд научных применений терагерцовым волнам (спектроскопия), а также технологические — для передачи данных.

Читать далее

Разработан новый способ намотки электромоторов для тройного увеличения мощности с сохранением массогабаритных характеристик

Слабое место современных электромоторов — охлаждение. Ученые из Фраунгоферского института химической технологии придумали, как изменить нагревающуюся медную обмотку, чтобы мотор стал легче. В механическую энергию преобразуется около 90% электрической, современные электромоторы все равно теряют оставшиеся 10% в виде тепла, которое расходует медная обмотка статора. Чтобы охладить мотор, тепло обычно проводят через металлический кожух во внешний рукав с холодной водой, пишет Engineer. Однако, поскольку пластик не проводит тепло так же хорошо, как металл, подобную конструкцию невозможно выполнить из полимерных материалов. А это сделало бы электромоторы намного легче. Или — гораздо мощнее при том же весе.

Читать далее