Иллюстрация: David Smith et al. / arXiv, N + 1. Математики недавно обнаружили невыпуклый многоугольник, который позволяет замостить плоскость исключительно апериодически. Для полноценного доказательства принципиальной апериодичности паркета, составленного из таких элементов, исследователи разработали оригинальный метод, который обосновывает геометрическую несовместимость иерархической структуры формирующейся мозаики. Согласно заявлениям ученых, на основе выявленного тринадцатиугольника возможно построение целого класса многоугольников, обладающих схожими характеристиками. Препринт с результатами данного изыскания размещен на платформе arXiv.org. Существует несколько методов замостивания плоскости многоугольниками. В частности, возможно формирование периодического паркета, элементы которого образуют мозаику с трансляционной симметрией.
Архив рубрики: Наука
Предложены точные ядерные часы на базе возбужденного лазерным излучением ядра тория-229
Иллюстрация: N + 1; Jintao Qi et al. / Physical Review Letters, Китайские физики провели оценку эффективности метода индуцирования изотопного состояния тория-229. В рамках данного исследования было предложено метод кластеризации атомов с его последующим очень интенсивным облучением мощными фемтосекундными импульсами. Согласно расчетам ученых, из одного миллиграмма тория-229 таким способом теоретически возможно извлечение до триллиона ядерных изотопов. Результаты работы представлены в журнале Physical Review Letters. Отмечается, что нуклоны значительно массивнее электронов, а размеры их орбит на пять порядков меньше. Следовательно, ядерные процессы протекают в энергетических и временных диапазонах, качественно отличных от атомных. В качестве иллюстрации приводится пример из молекулярной физики — приближение Борна-Оппенгеймера, которое допускает разделение электронного и ядерного движения, хотя его применимость не всегда безусловна.
Исследован процесс прохождения лавины через лес и выяснено оптимальное расстояние между деревьями для задержки оползня
Иллюстрация: Baptiste Darbois Texier / Youtube. Французские физики провели моделирование процесса оползневого или лавинного смещения, используя в качестве аналога движение стеклянных шаров по наклонной доске с установленными на ней цилиндрами. Полученные экспериментальные данные позволили установить условия, при которых скорость потока демонстрирует слабую зависимость от общей массы материала. Разработанная модель, основанная на указанных переменных, позволила не только объяснить результаты лабораторных испытаний, но и спрогнозировать, что для обеспечения оптимальной защиты от оползней в лесной среде расстояние между деревьями не должно превышать трех метров. Данное исследование было опубликовано в журнале Physical Review Fluids. Поскольку лавинные потоки и оползни представляют значительную опасность для человеческой жизни и объектов инфраструктуры, важно отметить, что все эти явления имеют общую природу — это гравитационно обусловленный поток сыпучего вещества.
Впервые продемонстрирована принципиальная возможность интерференции во временной области
Иллюстрация: Romain Tirole et al. / Nature Physics; N + 1. Инициативной группе физиков удалось в эксперименте показать уникальное продемонстрировать явление двухщелевой интерференции одного светового импульса во временной области. В рамках эксперимента функцию двух щелей выполняли два пика, обусловленные зависимостью отражательной способности зеркала на основе оксида индия-олова от времени и инициированные двумя импульсами накачки. Результаты работы авторов не только подтвердили теоретическую возможность интерференции во временной области, но также продемонстрировали, что данный метод позволяет измерять время нелинейного отклика среды на оптическую накачку с рекордной точностью. Данное исследование было опубликовано в журнале Nature Physics. Следует отметить, что в начале XX века Эйнштейн постулировал эквивалентность пространства и времени, объединив их в четырехмерный континуум.
Мюонная томография позволила обнаружить скрытые камеры эллинистического периода под улицами Неаполя
Иллюстрация: Valeri Tioukov et al. / Scientific Reports; N + 1. Археологи и физики из Италии и Японии применили мюонную томографию для обнаружения ранее неизвестной погребальной камеры эллинистического периода прямо под улицами Неаполя. Хотя почти весь некрополь залегает на глубине около десяти метров, его полное извлечение невозможно без причинения ущерба городской застройке, поэтому исследование было проведено с использованием мюонных детекторов, размещенных в подвале на глубине 18 метров. Результаты данной работы опубликованы в журнале *Scientific Reports*. Мюонная томография представляет собой метод, который позволяет преодолевать ограничения доступа археологов к определенным участкам зданий или территорий. Этот метод основан на свойстве мюонов, образовавшихся в верхних слоях атмосферы в результате взаимодействия очень жестких космических лучей с газовыми атомами, слабо взаимодействовать с материей.
Изучена возможность применения квантовых симуляторов для вычисления параметров квантовой гравитации
Иллюстрация: Reinier van der Meer et al. / npj Quantum Information; N + 1. Учёные-теоретики и экспериментаторы из ряда стран объединили свои усилия для изучения применимости квантовых симуляторов в расчёте амплитуд в контексте петлевой квантовой гравитации. В ходе серии проведенных экспериментов было продемонстрировано, что линейный фотонный процессор способен моделировать свойства четырёхсилекса — фундаментального элемента спиновой пены, возникающего в рамках различных модификаций теории. Повышение масштабируемости фотонных процессоров позволит в дальнейшем решать более комплексные задачи, включая симуляцию чёрных дыр. Результаты данного исследования опубликованы в журнале *npj Quantum Information*. Соединение квантовой механики и теории относительности представляет собой одну из наиболее значимых физических проблем современности.
