Во время периода самоизоляции, вызванного пандемией коронавируса, математики Джошуа Грин и Эндрю Лобб полностью посвятили себя исследовательской работе. Их стремление к продуктивной деятельности во время условий ограничений послужило мощным толчком для совместного проекта, направленного на доказательство одной из вариаций теоремы о прямоугольных колышках. По словам профессора Бостонского колледжа Джошуа Грина, пандемия стала катализатором этого сотрудничества: “Мы решили, что совместная работа поможет нам поддержать друг друга в это непростое время”. Одна из проблем, которой решили заняться два друга, был вариант геометрического вопроса, остававшегося без ответа более ста лет. «Эту задачу крайне просто сформулировать и понять, однако она очень сложная для решения», — сказала Элизабет Денн из Университета Вашингтона и Ли. Всё начинается с замкнутой петли – любого искривлённого пути, у которого совпадают начало и конец.

Читать далее →

Учеными недавно разработан инновационный оптический элемент в виде весьма уникальной металинзы, которая была создана на основе нескольких метаповерхностей. Данная линза обладает способностью фокусировать световой луч не в одной точке, а сразу в нескольких, расположенных по спирали в трехмерном пространстве. Подобное, как пишут авторы в журнале Science Advances, невозможно сделать при помощи стандартной оптики, и может быть активно использовано в таких областях, где требуется получать информацию из глубины вещества. Метаматериалы — это объекты со структурой на небольшом масштабе, глобальные свойства которых в первую очередь определяются параметрами строения. В контексте оптики метаматериалы позволяют реализовать новые режимы взаимодействия со светом. В частности, на основе метаповерхностей можно создавать плоские линзы, поляризационные камеры, преломляющие луч на произвольный угол элементы и многие другие приборы, в том числе невозможные с точки зрения традиционной оптики.

Читать далее →

Физики в рамках эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере осуществили открытие новой частицы – тетракварка,  сконфигурированного из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков. Данный объект представляет собой первый пример частицы, в которой взаимодействие глюонов связывает пары дикварк-антидикварк. Наши выводы были представлены на семинаре CERN-LHC. В соответствии с кварковой моделью, адроны, то есть частицы, испытывающие сильное взаимодействие, формируются либо в виде пар кварк-антикварк (мезоны), либо в виде групп из трех кварков (барионы: нейтрон и протон). Остальные конфигурации считаются экзотическими. Еще в 1964 году М. Гелл-Манн предположил возможность образования более сложных частиц путем включения пары кварк-антикварк в структуру бариона или мезона. Только в 2014 году физики, работающие на детекторе LHCb, обнаружили новую частицу Z(4430)⁺, состоящую из 4 кварков: ccdu (с — очарованный, d — нижний, u — верхний).

Читать далее →

На иллюстрации: R. J. G. Elbertse, et al. / Nature Communications Physics. Инициативная группа исследователей физиков смогла создать крошечный детектор спиновых волн, который состоит всего из 11 атомов. Разработанный детектор обладает своей памятью в несколько секунд, что делает его полностью совместимым с современными методиками измерения с помощью новых сканирующих туннельных микроскопов. Работа опубликована в журнале Nature Communications Physics. Работа устройств спинтроники основана на магнонах, или спиновых волнах, которые представляют собой элементарные магнитные возбуждения спинов. К сожалению, контролировать спиновые волны в наноустройствах невероятно сложно. Помимо того, что волны распространяются чрезвычайно быстро, они могут двигаться в противоположных направлениях одновременно благодаря своей квантовой природе. Чтобы управлять спиновыми волнами, необходимо, для начала, научиться наблюдать за их динамикой с высокой точностью.

Читать далее →

Иллюстрация: V. Paris et al. / Engineering Structures. Как стало известно, итальянские и американские ученые в области механики провели анализ конструкций восьмиугольных куполов XVI века, которые характерны для итальянской архитектуры. Ученые выявили механизм, позволяющий возводить подобные сооружения без применения дополнительных опорных конструкций. С помощью сложного компьютерного моделирования структуры кирпичной кладки купола было продемонстрировано, что горизонтальные элементы конструкции обеспечивают необходимое механическое сопротивление, предотвращая обвал во время строительства и поддерживая форму купола. Данные исследования имеют значение не только для понимания исторических строительных технологий, но и для развития современных методов строительства с использованием робототехники. Об этом пишут ученые в журнале Engineering Structures. Один из самых впечатляющих образцов архитектуры XV века — восьмисекционный купол собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции.

Читать далее →

Несмотря на кажущуюся незначительность, отдельные детали могут оказывать весьма существенное влияние на общий результат. Данный принцип справедлив для множества областей нашей жизни: от загадочной улыбки знаменитой Моны Лизы, которая породила бесчисленные интерпретации, до решающей роли одной строки кода в функционировании программы, и вплоть до влияния пространственного расположения атомов на свойства вещества. Последнему аспекту мы и посвятим наше сегодняшнее обсуждение. Ученые из университета Цукубы (Япония) выдвинули гипотезу о возможности создания новой кристаллической структуры алмаза, обладающей повышенной твердостью по сравнению с известными модификациями данного минерала. Ученые назвали свое творение «пентаалмаз». Что нужно для создания пентаалмаза, какими свойствами он может обладать и где можно применять столь необычное вещество? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Читать далее →