Первый циклотрон, который был разработан американскими физиками Э. Лоуренсом и С. Ливингстоном в далеком 1930 году, обладал относительно небольшим диаметром – около 10 см и мог легко ускорять частицы до энергии, составляющей приблизительно 80 кэВ. Фотография взята с сайта en.wikipedia.org. Совсем недавняя публикация, подготовленная американскими физиками из Колорадского университета в Болдере, Национального института стандартов и технологий (NIST) и их совместного исследовательского центра JILA, предоставила обновленную оценку максимального значения электрического дипольного момента (ЭДМ) электрона. Благодаря повышению точности на порядок, полученная оценка составила (−1,3 ± 2,0 ± 0,6) × 10−30 e·см с учетом всех погрешностей. Данные могут представлять значительный интерес как для области физики элементарных частиц, так и для современной космологической теории происхождения Вселенной.
Архив рубрики: Наука
Предложен синтетический материал, который испускает инфракрасное излучение и охлаждает тело
Согласно представленной иллюстрации, новый материал, изображенный справа, существенно снижает повышение температуры тела по сравнению с традиционным хлопком, что подтверждается инфракрасным снимком. Создание одежды, способной сохранять тепло, является относительно простым процессом, тогда как разработка наряда, обеспечивающего охлаждение в условиях сильной летней жары, представляет собой куда большую научную задачу. Эту задачу удалось решить исследователям, разработавшим текстиль, визуально идентичный обычной футболке, но обладающий способностью охлаждать тело приблизительно на 5°C. По мнению ученых, внедрение данной технологии в серийное производство может оказать значительную помощь мировому сообществу в защите населения от перегрева, вызванного изменением климатических условий.
Радиочастотный метод Рамзея позволил уточнить величину сверхтонкого расщепления уровня 2S атома водорода
Иллюстрация: R. G. Bullis et al. / Physical Review Letters. Американские физики провели серьезное уточнение величины сверхтонкого расщепления уровня 2S атома водорода, применив очень точный радиочастотный метод Рамзея. Полученная комбинация расщеплений уровней 1S и 2S продемонстрировала хорошее соответствие теоретическим расчетам, выполненным в рамках квантовой электродинамики. Данное исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Атом водорода, представляющий собой простейшую систему, состоящую из протона и электрона, является оптимальным объектом для проведения высокоточных верификаций теории электромагнитного взаимодействия. В рамках подобных изысканий физики измеряют интервалы между энергетическими уровнями или иные атомные характеристики, а затем стремятся воспроизвести эти данные посредством вычислительных методов. На заре квантовой физики для прогнозирования спектра атома водорода достаточно было использовать нерелятивистскую квантовую механику.
Синхротронное излучение позволило изучить характеристики отдельных ионов железа и тербия в составе химических соединений
На иллюстрации: Схема устройства для проведения детальных рентгеноструктурных исследований на одном атоме. Tolulope M. Ajayi et al. / Nature. Специалисты из США, Китая и Франции применили синхротронное излучение для анализа отдельных ионов железа и тербия, входящих в состав комплексных соединений, нанесенных на поверхность золота. Ученым удалось зафиксировать электронные переходы данных атомов только при условии точного размещения тонкого металлического детектора непосредственно над атомами металлов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Синхротронное излучение обеспечивает проведение рентгеноструктурных исследований на микроскопических образцах, содержащих порядка $10^4$ атомов. При этом использование крайне тонкого металлического детектора для регистрации фотоэлектронов позволяет дополнительно повысить разрешение до уровня нескольких десятков атомов в образце.
Теоретическая космология XX века и вклад российской науки: хаотическая инфляция Андрея Дмитриевича Линде
В сорок лет назад в печатном издании была опубликована статья старшего научного сотрудника Физического института АН СССР (который сейчас является действительным профессором Стэнфордского университета) Андрея Дмитриевича Линде под названием «Хаотическая инфляция», которая стала одним из самых значимых достижений теоретической космологии XX века. В связи с юбилеем данной выдающейся работы я инициировал беседу с ее автором, чтобы он поделился воспоминаниями о формировании и развитии инфляционной космологии, а также осветил ее прогресс в текущем столетии. Настоящее изложение данной дискуссии требует соответствующей информационной подготовки, которую мы и представляем. В статье Андрея Линде изложена новая концепция сверхбыстрого расширения Вселенной на самых ранних этапах ее эволюции, получившая эффектное наименование космической инфляции благодаря американскому физику и космологу Алану Харви Гуту всего за несколько лет до этого (A. D. Linde, 1983. Chaotic Inflation).
Сможет ли Большой адронный коллайдер привести человечество к новой физике: новые частицы и взаимодействия
На представленной фотографии изображен детектор частиц ATLAS, расположенный в Большом адронном коллайдере (БАК) в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве, Швейцария. БАК, который размещен в подземном туннеле с окружностью целых 27 километров, представляет собой крупнейший и наиболее мощный ускоритель частиц, а также самую масштабную установку в мире. Тем не менее, он способен регистрировать лишь незначительную часть получаемых им данных. В Большом адронном коллайдере протоны циркулируют как по часовой, так и против часовой стрелки, сталкиваясь при скорости, составляющей 99,9999991% от скорости света. В двух предполагаемых зонах максимальной частоты столкновений установлены массивные детекторы частиц под названиями: CMS и ATLAS. Благодаря миллиардам столкновений, произошедших при столь колоссальных энергиях, БАК значительно углубил наши изыскания в области фундаментальной природы Вселенной и понимания элементарных составляющих материи.
