Австрийские физики изготовили трехмерное сверхтекучее твердое тело из бозе-конденсата атомов эрбия, пойманных в оптическую ловушку. Образование необычного квантового состояния ученые отслеживали по спектру возбуждений, который они рассчитывали по интерференционной картине атомов и сравнивали с теоретическими предсказаниями. татья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. В 1938 году советский физик Петр Капица обнаружил, что при температуре ниже 2,17 Кельвин жидкий гелий-4 переходит в сверхтекучее состояние, то есть его вязкость строго обращается в ноль. Качественно сверхтекучесть жидкости можно объяснить спонтанным нарушением непрерывной калибровочной симметрии, отдаленно напоминающим механизм Хиггса. Благодаря этому нарушению фазы волновых функций всех атомов «выпадают» в одно и то же значение, атомы становятся когерентными и превращаются в единый бозе-конденсат. Подробнее о такой интерпретации сверхтекучести можно прочитать в статье «Introduction to superfluidity»и кратком ответе на форуме Stackexchange, а про историю открытия сверхтекучести — в материале «Чашка жидкого гелия».
Архив рубрики: Наука
Впервые показана двухликость углеродных нанотрубок
Физики из Университета Райса теоретически показали, что край нанотрубки, растущей на подложке, напоминает «Двуликого Януса»: сторона нанотрубки, повернутая к подложке, напоминает обломанные зубья пилы, тогда как на противоположной стороне атомы выстроены в зигзаг. Ранее считалось, что области такой формы периодически сменяют друг друга. Статья опубликована в ACS Nano. Чтобы получить углеродную нанотрубку, нужно свернуть лист графенав цилиндр и склеить его края. Поскольку графен состоит из шестиугольных сот, такая склейка возможна только при определенных диаметрах трубки, при которых шестиугольники одного края в точности прилегают к шестиугольникам противоположной стороны. Поэтому склейка будет успешной только в том случае, если сворачивать лист вдоль вектора, построенного из целого числа векторов кристаллической решетки: C = na1 + ma2. Зная этот вектор, легко рассчитать диаметр нанотрубки и угол спиральности (helicity angle, угол, под которым скручивают трубку).
Обнаружен новый путь распада бозонов Хиггса на другие элементарные частицы
Исследователи из Принстонского университета объявили о том, что им удалось отследить пятый, самый очевидный и распространенный путь, которым бозоны Хиггса распадаются на другие элементарные частицы. Данное открытие, по утверждениям принстонских ученых, открывает перед ними совершенно новые направления в изучении фундаментальных физических законов, на которые опирается вся “работа” Вселенной. Отметим, что пятым типом распада бозона Хиггса стал распад этой частицы на два нижних кварка. Ученые уверены, что обнаруженный ими пятый тип распада станет основным типом, используемым физиками для идентификации частиц Хиггса.
Продемонстрирована возможность использования лазерного излучения для мощного ускорения частиц
Предложен новый теоретический подход “тысячи мозгов” к описанию работы мозга
Новая “теория тысячи мозгов” предполагает, что мы не формируем единой сложной модели мира, а постоянно синхронизируем работу множества отдельных моделей. Высшие функции мозга выполняет неокортекс (новая кора), у человека разросшийся крупными складками. Здесь происходят анализ сенсорной информации и сознательное мышление, формируются моторные команды и речь. Предполагается, что неокортекс работает, создавая и постоянно обновляя модель окружающего мира, объектов, людей и себя в нем. Однако механизм действия нейронов новой коры остается загадкой, и регулярно появляются новые гипотезы о его функционировании.
В оптической системе впервые получено совпадающее с теорией излучение Хокинга
Физики из Израиля и Мексики получили аналог излучения Хокинга в оптической системе, рассеивая пробный лазерный импульс на мощном импульсе накачки, который изменял показатель преломления среды и создавал аналог горизонта событий. Вычитая сигналы пробного импульса и импульса накачки, ученые получили сигнал от излучения Хокинга, свойства которого совпали с теоретическими предсказаниями. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. В 1974 году Стивен Хокинг обнаружил, что из-за квантовых эффектов черные дыры должны испускать тепловое излучение, причем температура и интенсивность этого излучения тем выше, чем меньше дыра. Следовательно, если черная дыра поглощает материи меньше, чем теряет, она постепенно испаряется и в конце концов взрывается.