Химия способна создавать вещества с такими свойствами, которые трудно описать обычными словами. Весьма часто приходится прибегать к терминам, напоминающим игру слов: “сухой лёд”, “холодный огонь”, “нетканая ткань” и т.д. В данной статье речь пойдет о веществах, которые можно было бы с легкой руки назвать “жидкотвердыми”. Однако это название весьма громоздко. Поэтому использовалось слово “между”, которое на греческом языке звучит как “мезо” (mesos – промежуточный). Именно оно отражает специфику фазового состояния таких веществ – промежуточное между жидкостью и твердым телом. Таким образом, появился термин “мезофаза”. Более распространенное название – “жидкие кристаллы”. По сути, оба термина обозначают одно и то же явление. Это состояние вещества было открыто в конце XIX века. С течением времени ученые детально изучили его особенности. Однако широкое практическое применение мезофазы нашли только в наши дни. Сегодня оно настолько многогранно и масштабно, что удивляет, как долго научное открытие могло оставаться невостребованным.
Архив рубрики: Наука
Капиллярная конденсация и ее применение в промышленности: определения и исследования
Капиллярная конденсация представляет собой процесс перехода пара в жидкое состояние внутри капилляров, щелей или пор твердых тел. Данное явление обусловлено наличием у адсорбента микропор. Вследствие активного образования вогнутых менисков в этих порах пары адсорбата быстро конденсируются при давлениях, меньших давления насыщенного пара над плоской поверхностью. Образование менисков связано с процессами адсорбции паров на стенках капилляра и последующим их сливанием в жидкие слои. Вогнутые мениски формируются только в случае, когда жидкость смачивает стенки капилляра. Важно отметить, что капиллярная конденсация отличается от физической адсорбции. Элементарная теория капиллярной конденсации не учитывает специфическое влияние поверхностных сил. В отличие от адсорбции, которая может происходить на плоских поверхностях, капиллярная конденсация в таких условиях невозможна.
Источники одиночных фотонов и квантовые сети: определения, исследования и масштабирование оптических вычислений
Однофотонные источники – это устройства, генерирующие свет в виде отдельных фотонов. В отличие от лазеров и источников теплового излучения, таких как лампы накаливания, однофотонные источники вообще не создают когерентный свет. Принцип неопределенности Гейзенберга препятствует образованию такого состояния с точно определенным количеством фотонов одной частоты. Однако можно изучать состояния Фока (числовые состояния), где амплитуда электрического поля сосредоточена в узкой полосе частот. В этом случае однофотонный источник приближается к созданию эффективного однофотонного числового состояния. Фотон – это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного поля. Фотоны не обладают массой и всегда движутся со скоростью света в вакууме. Они относятся к классу бозонов. Фотоны из идеального однофотонного источника обладают квантовомеханическими характеристиками.
Квантовый компьютер, квантовый сэплинг и квантовое превосходство: определения и исследования
Идея создания квантового компьютера была впервые высказана советским ученым Юрием Маниным примерно 40 лет назад. Причем уже впоследствии концепция получила более ясное и вполне независимое обоснование со стороны Ричарда Фейнмана. Основная суть квантовых вычислений заключается в использовании квантовых систем для хранения и обработки информации. Квантовые системы способны принимать любое значение в непрерывном диапазоне между основными состояниями, в отличие от классических элементов вычислительных машин (например, транзисторов), которые находятся в одном из двух определенных состояний. Аналогично битам в классической информатике, в квантовых вычислениях используются кубиты. Система из N кубитов полностью описывается с помощью 2N параметров, каждый из которых может принимать любое значение в интервале от нуля до единицы.
Темные бозоны и темная материя – кирпичи мироздания: новейшие исследования
Темные бозоны сейчас рассматриваются как потенциальные кандидаты на роль частиц темной материи. В отличие от известных бозонов, таких как фотоны и глюоны, которые активно взаимодействуют с окружающей средой, темные бозоны обладали бы слабым взаимодействием. Однако их коллективная энергия могла бы объяснить формирование темной материи – недостающей массы, отвечающей за дополнительную гравитацию, необходимую для поддержания структуры нашей Вселенной. Обнаружение темных бозонов теоретически возможно посредством анализа “шума”, возникающего при их взаимодействиях. Два независимых исследования, проведенные в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Орхусском университете, пытались обнаружить тонкие изменения в положении электрона в атоме при его переходах между энергетическими уровнями.
Математика распространения коронавируса: секрет коллективного иммунитета в формулах
Коллективный иммунитет, который называют стадным иммунитетом, представляет собой состояние, при котором достаточно высокий процент населения приобретает устойчивость к определенному заболеванию и тем самым защищает даже неиммунизированных членов популяции. Его уровень очень существенно варьируется в зависимости от географического положения и ряда других факторов, что затрудняет точное прогнозирование момента завершения распространения заболевания. Несмотря на то, что многие аспекты пандемии COVID-19 остаются невыясненными, можно с уверенностью утверждать, что она закончится, когда скорость распространения вируса начнет снижаться и в конечном итоге прекратится. Это произойдет благодаря формированию коллективного иммунитета у населения, который может быть достигнут как за счет вакцинации, так и естественного заражения.
