Секреты рентгеновской спектроскопии (x-ray spectroscopy): кратко о главном

История исследований атомарной структуры кристаллов в Рентгеновских лучах восходит к началу прошлого века. Она начинается с исследований германского физика Макса фон Лауэ (Max von Laue), который со своими студентами Walter Friedrich и Paul Knipping в 1912 году обнаружили дифракцию X-rays на кристаллах [6]. В 1914 году за эти исследования Максу фон Лауэ была присуждена Нобелевская премия. Вторым значимым открытием историографы науки называют открытие американским физиком Артуром Комптаном увеличения длины волны рентгеновского рассеянного излучения на частицах атомарной структуры графита, открытые им в 1922г. [7] и объясненные в рамках квантовой теории излучения. При объяснении обнаруженного эффекта им предложено выражение связывающее приращение длины волны с квантовыми константами и углом падения излучения.

Читать далее

Разработано инновационное спинтронное запоминающее устройство на основе ферромагнетиков

Международная команда исследователей под руководством инженеров из Национального университета Сингапура (НУС) изобрела новое магнитное устройство для манипуляции цифровой информацией в 20 раз эффективнее и в 10 раз стабильнее, чем коммерческие спинтронные запоминающие устройства. Новаторское спинтронное запоминающее устройство использует ферримагнетики. Об изобретении рассказано в статье журнала Nature Materials. Этот прорыв может ускорить коммерческий рост спиновых технологий. «Наше открытие может предоставить новую платформу для устройств в спинтронной промышленности, которая сейчас страдает от нестабильности и проблем с масштабированием из-за тонких магнитных элементов, которые в ней используются», — говорит Ян Хёнсоо из НУС.

Читать далее

Курица или яйцо: ответ современной квантовой механики

Quantum weirdness in 'chicken or egg' paradoxИзвестный большинству людей парадокс, формулирующийся фразой “что появилось первым – курица или яйцо?”, был предложен философами Древней Греции для описания одной из проблем, связанных с причинно-следственными связями. И недавно группа ученых из университета Квинсленда и института NEEL, показала, что прав был Аристотель, который считал, что курица и яйцо появились одновременно. Ведь с точки зрения законов квантовой физики и курица, и яйцо могут существовать не только в одно и то же самое время, но и находиться в одной и той же точке пространства. “Одной из странностей квантовой механики связь причины и следствия может не быть такой, как это принято считать с точки классической физики, когда явление-причина вызывает за собой явление-следствие”

Читать далее

В квантовом газе впервые обнаружены однополюсные магнитные образования

Монополь ЯнгаИзвестно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите два новых магнита с двумя полюсами. Однако, согласно некоторым физическим теориям, на свете могут существовать однополюсные магнитные образования, подобные электрическим зарядам, которые бывают или положительными, или отрицательными. Одно из таких магнитных образований, монополь Янга, может существовать с точки зрения физики высоких энергий, но никому из ученых еще не доводилось вживую “увидеть” этот монополь даже в лабораторных условиях. Группе физиков из Объединенного квантового института (Joint Quantum Institute, JQI) удалось впервые создать аналог монополя Янга на основе квантового газа из сверхохлажденных атомов рубидия.

Читать далее

Секреты трения: нанотрибология под микроскопом

С трением мы сталкиваемся на каждом шагу, но без трения мы не сделали бы и шага. Невозможно представить себе мир без сил трения. В отсутствие трения многие кратковременные движения продолжались бы бесконечно. Земля сотрясалась бы от непрерывных землетрясений, так как тектонические плиты постоянно сталкивались между собой. Все ледники сразу же скатились бы с гор, а по поверхности земли носилась бы пыль от прошлогоднего ветра. Как хорошо, что всё-таки есть на свете сила трения! С другой стороны, трение между деталями машин приводит к их износу и дополнительным расходам. Приблизительные оценки показывают, что научные исследования в трибологии – науки о трении – могли бы сберечь около от 2 до 10% национального валового продукта.

Читать далее

Российский физик предложил новую теорию сверхпроводимости

Российский физик из Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН представил теорию, которая рассматривает симметричные биполяроны как основу высокотемпературной сверхпроводимости. Предложенная теория хорошо объясняет последние эксперименты, в которых сверхпроводимость почти комнатной температуры была достигнута в гидриде лантана LaH10 при сверхвысоком давлении. Статья ученого опубликована в журнале Physica C: Superconductivity and its Applications. Сверхпроводимость предполагает полное отсутствие электрического сопротивления в материале, когда его охлаждают ниже критической температуры. В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижении температуры ртути до –270 °С ее сопротивление резко падает — в 10 000 раз.

Читать далее

Построен первый универсальный генератор запутанных фотонов

Китайские физики построили первый генератор запутанных фотонов, который удовлетворяет четырем ключевым критериям: работает только «по требованию», создает фотоны с высокой степенью запутанности, неразличимости и эффективности. До этого ученым удавалось добиться только трех из этих критериев. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Запутанные фотоны – пара частиц, которые находятся в скоррелированных квантовых состояниях, – играют в современной физике очень важную роль. С одной стороны, благодаря запутанным фотонам удалось доказать нелокальность квантовой механики, то есть отсутствие «скрытых параметров», предложенных Альбертом Эйнштейном.

Читать далее

Обнаружена способность графита пропускать тепло со скоростью звука

Райан Дункан застыл. Только что он провел новый эксперимент по исследованию обычного графита – того самого, их стержня карандаша – но результаты казались невозможными физически: тепло, которое обычно рассеивается медленно, проходило через графит со скоростью звука. Это все равно что поставить кастрюлю с водой на горячую плиту и вместо того, чтобы отсчитывать долгие минуты, пока вода не закипит, наблюдать, как она сразу же закипает. Неудивительно, что Дункан, аспирант Массачусетского технологического института, не мог поверить своим глазам. Чтобы убедиться, что он не ошибся, пришлось четыре раза перепроверить все, что было в установке, снова запустить эксперимент и устроить хороший перерыв.

Читать далее

Мультивселенная Макса Тегмарка: главное для любознательных

Мультивселенная – научная концепция предполагающая наличие множества параллельных вселенных. Существует ряд гипотез, описывающих многообразие этих миров, их свойства и взаимодействия. Успех квантовой теории неоспорим. Ведь она вместе с известной общей теорией относительности представляет все фундаментальные законы физики, известные современному миру. Несмотря на это квантовая теория все же ставит ряд вопросов, на которые до сих пор нет определенных ответов. Одним из них является известная «проблема кота Шредингера», которая наглядно демонстрирует зыбкий фундамент квантовой теории, что формируется на предсказаниях и вероятности того или иного события. Речь идет о том, что особенностью частицы, согласно квантовой теории, является существование ее в состоянии равном сумме всех ее возможных состояний.

Читать далее