Концепция замкнутой гиперторовой вселенной или как прийти в одну и ту же точку двигаясь по прямой

Движение по прямой линии в гиперторовой модели Вселенной приводит к возвращению в начальную точку, даже при отсутствии какого либо искривления пространства-времени. Вселенная может быть полностью замкнутой с положительной кривизной, которая подобна гиперсфере. Вопрос о форме Вселенной до XIX века казался бы абсурдным. В то время геометрия Евклида считалась универсальной истиной, а пространство представлялось простой трёхмерной сеткой. Физические законы Ньютона подразумевали прямолинейность взаимодействия между объектами. Однако, с развитием науки мы узнали, что пространство искривляется под воздействием материи и энергии, что можно наблюдать напрямую. Несмотря на это искривление, Вселенная в целом обладает удивительно плоской геометрией. Почему? Этот вопрос задаёт наш читатель: “Почему Вселенная относительно плоская, а не имеет форму сферы? Разве Вселенная не будет расширяться перпендикулярно к плоской поверхности?”. Для начала стоит вспомнить традиционное представление о пространстве – как о трёхмерной сетке.

Читать далее

Наблюдение за температурой экзопланет поможет найти и изучить темную материю

Иллюстрация: Rebecca Leane and Juri Smirnov / Physical Review Letters. Физики выдвинули предложение использовать экзопланеты в качестве инструментов для обнаружения темной материи посредством анализа их температурных характеристик. Исследование демонстрирует, что аннигиляция частиц темной материи в ядрах массивных небесных объектов может приводить к повышению их температуры. Согласно выводам ученых, для темных частиц с массой порядка мегаэлектронвольта такое повышение температуры может быть зафиксировано с помощью современных космических телескопов. Авторы статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters, прогнозируют, что подобные наблюдения позволят существенно усовершенствовать существующие ограничения на взаимодействие темной материи с обычным веществом более чем в шесть раз, а также предоставят ценную информацию о плотности темной материи в галактическом гало. Темная материя представляет собой гипотетическую форму материи, не участвующую в электромагнитных взаимодействиях, что делает ее невидимой для прямых наблюдений.

Читать далее

Секреты вселенной в одном атоме: путешествие от макроскопических до субатомных масштабов

Большинство людей представляют атом как крошечное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, вокруг которого вращаются электроны. Это упрощенное представление основано на новой интерпретации квантовой механики в терминах частиц. Однако для полного описания всех атома в стандартных условиях такой подход недостаточен. Для более глубокого понимания всего устройства Вселенной необходимо изучать полноценное взаимодействие между квантами энергии. Результаты таких взаимодействий, будь то частицы или античастицы, массивные или безмассовые, фермионы или бозоны, могут раскрыть фундаментальные законы, которым подчиняется данная система. Полноценное понимание явлений возможно лишь при знании всех возможных исходов любого взаимодействия и их вероятностей. Примечательно, что все наши знания о Вселенной можно, в конечном счёте, связать с атомом – одной из самых простых структурных единиц. Атом – это мельчайшая единица материи, всё ещё сохраняющая уникальные характеристики макроскопического мира, такие, как физические и химические свойства.

Читать далее

Разработана опытная лазерная система, способная создать условия для рождения электрон-позитронных пар из вакуума и нелинейный эффект Комптона

Иллюстрация: J. W. Yoon et al / Optica. Физики достигли беспрецедентной концентрации лазерного излучения, сфокусировав его в точку с интенсивностью более 10²³ ватт на один квадратный сантиметр. Для этого учеными была реализована двухступенчатая коррекция волнового фронта с тщательной проверкой стабильности на всего 80 импульсах. Такая сверхвысокая интенсивность теперь открывает возможности для наблюдения рождения электрон-позитронных пар из вакуума, что является фундаментальным явлением квантовой физики. Результаты исследования опубликованы в журнале Optica. С момента открытия метода усиления света с помощью таких чирпированных импульсов наблюдается стремительный рост интенсивности лазерного излучения, достижимой в лабораториях. Высокоинтенсивный свет имеет широкое применение, но особое значение приобретает его использование для ускорения частиц и исследования квантово-электродинамических эффектов в режиме сильного поля. Интенсивность излучения напрямую связана со средним количеством фотонов в пучке, что делает ее ключевым параметром для изучения этих явлений.

Читать далее

Предложен метод управления количеством инсулина в крови с помощью светодиодов, встроенных в умные часы

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали инновационный метод управления генами при помощи простых светодиодов зеленого цвета, которые широко используются в современных умных часах и фитнес-трекерах. Это исследование, которое было опубликованно в журнале Nature Communications, открывает новые возможности для лечения различных заболеваний, в том числе диабета. Ученые воспользовались уже существующими сейчас технологиями измерения пульса посредством проникновения простого зеленого света светодиодов сквозь кожу. Исследовательская группа под руководством профессора Мартина Фассенеггера создала искусственную молекулярную систему, реагирующую на зеленый свет, так как в клетках человека подобная система отсутствует. В результате был разработан молекулярный переключатель, активируемый светом зеленого спектра после имплантации. Этот переключатель связан с сетью генов, внедренных учеными в клетки человека.

Читать далее

Найден новый жаропрочный суперсплав для авиационных реактивных двигателей и газовых турбин

Первое в мире исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, выявило весьма выдающиеся высокотемпературные свойства сплава MoSiBTiC. Проведенное исследование демонстрирует устойчивость сплава на основе карбида титана (TiC) и хорошо легированного молибденом, кремнием и бором (Mo-Si-B) к постоянным нагрузкам при очень высоких температурах от 1400°C до 1600°C. По словам профессора Киосуке Ёсими из Высшей инженерной школы Университета Тохоку, ведущего автора исследования, прочность MoSiBTiC превосходит прочность передовых однокристальных никелевых суперсплавов, широко используемых в высокотемпературных зонах тепловых двигателей, таких как авиационные реактивные двигатели и газовые турбины. Данные работы свидетельствуют о том, что MoSiBTiC, являясь высокотемпературным материалом, не относящимся к категории никелевых суперсплавов, представляет собой перспективный кандидат для применения в этой области.

Читать далее