Секреты симметрии окружающего нас мира: от кристаллов до дальнего порядка вещей

В этой статье мы рассмотрим симметрию, которая окружает нас в нашем мире. Это поможет нам заглянуть в мир кристаллов и даже квазикристаллов!. В статье вы найдете множество иллюстраций, а также немного школьной математики. Итак! Как оказалось поворотная симметрия окружает нас повсюду. Что же такое симметрия? С одной стороны, это слово «симметрия» кажется интуитивно понятным. Например, когда мы говорим «какое у него/неё симметричное лицо,» то мы понимаем, что имеется в виду: слева и справа — глаза, щёки, уши, в центре лица — нос и рот. И никаких фингалов, портящих эту идиллию (ну или хотя бы сразу два). Если же задуматься об утверждении более детально, то можно свести приведённую фразу к более строгой мысли: у нас есть некая процедура, применив которую к половине лица, мы восстановим как (примерно) выглядит всё лицо целиком.

Читать далее

Эксперимент CONUS на АЭС Брокдорф так и не показал когерентное рассеяние реакторных антинейтрино

На фото изображена атомная электростанция Брокдорф. Alois Staudacher / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0. Как стало известно исследователи из Германии, проводящие  эксперимент CONUS на АЭС Брокдорф так и не обнаружили упругое когерентное рассеяние антинейтрино на ядрах атомов германия (Ge). Однако полученный предел на сечение этого взаимодействия не более чем в два раза превосходит предсказание стандартной модели элементарных частиц. Результаты эксперимента представлены в препринте на arXiv.org. Процесс упругого когерентного рассеяния нейтрино и антинейтрино на ядрах атомов был предсказан около 50 лет назад, но экспериментально его смогли обнаружить лишь недавно. Сечение взаимодействия этого процесса зависит квадратично от числа нейтронов в атомном ядре.

Читать далее

У истоков математической теории музыкальной гармонии: золотое музыкальное соотношение Пифагора подвергли сомнению

Известный всем древнегреческий философ Пифагор определял “созвучие” как приятно звучащую комбинацию нот, которая возникает по причине особого соотношения между простыми числами: 3 и 4. На протяжении многих лет исследователи ищут объяснение этого утверждения с точки зрения психологии. Однако, указанные Пифагором целочисленные соотношения по-прежнему считаются тем, что заставляют аккорд звучать красиво, а отклонение от них, как полагают, делает музыку диссонансной, неприятно звучащей. Недавно ученые из Кембриджского университета, Принстона и Института Макса Планка обнаружили два доказательства того, что Пифагор ошибался. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что в обычных условиях прослушивания мы не предпочитаем, чтобы аккорды идеально соответствовали математическим соотношениям.

Читать далее

Инициативная группа молодых российских ученых предложила новый метод исследования полупроводниковых сверхрешоток типа A3B5

Инициативная группа молодых ученых из лаборатории микро- и наноэлектроники ЛЭТИ предложила новый подход для теоретического исследования сверхрешеток, созданных на основе полупроводниковых структур типа A3B5, которые используются в составе структур новых компактных источников излучения, в терагерцовом диапазоне частот, способных работать в условиях комнатной температуры. Полупроводниковыми сверхрешетками (CР) называют полупроводниковые гетероструктуры с периодом, превышающим постоянную кристаллической решетки. Несмотря на то что за последние десятилетия было разработано множество теоретико-экспериментальных методов как для создания, так и исследования их свойств, интерес к изучению СР не ослабевает. Целый ряд генераторов и детекторов излучения различных спектральных диапазонов изготавливается на их основе.

Читать далее

Вертикальные колебания китайского ВОКа позволили создать стоячие волны жидкости правильной формы: подробности исследования

На иллюстрации представлен любопытный процесс формирования стоячих волн жидкости пятиугольной и четырехугольной форм. Xinyun Liu et al. / Nature Physics, 2023. Исследователи из Китая провели исследования, в рамках которых создали динамические многоугольники правильной формы, включая такие формы как гептагоны, которые были сформированы путем образования стоячих волн Фарадея. С целью остижения данного результата ученые вертикально колебали ВОК (китайская глубокая сковорода) и керамическую чашу с водой с частотой в несколько герц. Работа, которая наводит мост между динамикой классических и квантовых жидкостей, опубликована в журнале Nature Physics. Волны Фарадея — нелинейные стоячие волны на поверхности вибрирующих сосудов.

Читать далее

Зона обитаемости звезды и ее динамика на протяжении жизненного цикла светила: что говорят специалисты

Рано или поздно звёзды, которые подобны нашему Солнцу, исчерпывают свое топливо и зона их обитаемости перемещается таким образом, что такая пожилая звезда может обогреть те планеты, которые находились в замороженном состоянии. Дело в том, что пожилые звёзды переходят в стадию красных гигантов, увеличивая свою светимость и могут посеять хаос на планетах, которые когда-то находились в зонах обитаемости молоой звезды. Когда Солнце станет красным гигантом и расширится, его зона обитаемости увеличится, а значит, Земля, скорее всего, лишится атмосферы, воды и жизни. Но для планет, расположенных ещё дальше, время пребывания в обитаемой зоне только начнётся. Хватит ли времени для возникновения жизни на этих планетах, ставших вдруг пригодными для жизни?

Читать далее