В XVIII столетии наблюдалось формирование новых форм взаимодействия между разным практическим опытом ремесленников и кустарей, с одной стороны, и абстрактными знаниями «школяров», с другой. Предпосылки для этого сближения можно усматривать еще в XV веке, в эпоху Возрождения, среди итальянских инженеров-geniuses, таких как Леонардо да Винчи и Филиппо Брунеллески. Однако подлинное раскрытие этой связи произошло лишь спустя несколько веков, когда научные знания начали проникать в массовое сознание. Натурфилософия Галилея и его последователей отличалась большей практичностью по сравнению с традиционными подходами. К XVIII веку новое поколение философов учредило собственные институты – Королевскую академию и Королевское общество в Британии и Франции, приобретая высокий авторитет в обществе.
Иллюстрация: Lingzhi Cai et al. / Science Advances. Инициативная группа физиков из США смогла продемонстрировать возможность использования неустойчивости Рэлея-Плато, отвечающую за распад струй жидкости на отдельные капли, для самоорганизации этих капель в высокоупорядоченные двумерные кристаллы. Для реализации данного эффекта необходимо горизонтальное движение сопла, из которого формируются капли, по слою другой жидкости. В такой конфигурации каждый последующий ряд капель формируется на основе шаблона, созданного предыдущим рядом. Данная технология открывает возможности для изготовления периодических структур из жидкостей, для которых традиционные методы печати неприменимы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Несмотря на кажущуюся простоту явления распада струйки жидкости на отдельные капли, этот процесс таит в себе множество интересных и сложных физических аспектов. Независимо от параметров струи, по мере ее падения она неизбежно подвергается самопроизвольному распаду на отдельные капли.
Иллюстрация: W. Wang et al. / Physical Review Fluids. Группа бельгийских и китайских физиков достигла значительного прорыва в области изучения так называемых антипузырей в виде сферических образований воздуха, которые препятствуют смешиванию двух жидкостей. Благодаря применению интенсивной встряски и созданию простого слоя обычных пузырей на поверхности жидкости, ученым все же удалось продлить время существования антипузырей до целых 13 часов. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Fluids. Как известно, при контакте двух жидкостей происходит их немедленное смешивание вследствие броуновского движения молекул. Однако, если капля одной жидкости оказывается заключенной в тонкую воздушную оболочку, образуется антипузырь. Антипузыри представляют собой перспективный инструмент для контролируемого смешивания или запуска химических реакций. Разрушение воздушной пленки антипузыря под воздействием определенных факторов приводит к контакту жидкостей и инициирует желаемый процесс.
Иллюстрация: QuAIL. Исследователи из Google и ряда американских университетов объявили о создании нового типа истинного дискретного временного кристалла с упорядоченными собственными состояниями. Данное состояние было достигнуто на кубитах квантового процессора Sycamore, который разработан компанией Google. В ходе этого исследования ученые продемонстрировали, что созданный ими временной кристалл соответствует всем важным необходимым критериям, позволяющим классифицировать его как истинно временной. Результаты работы опубликованы в виде препринта на сайте arXiv.org. Временные кристаллы представляют собой некую гипотетическую систему, которая характеризуется периодическими изменениями своих свойств во времени даже при нахождении в основном энергетическом состоянии. Расхожее название «временной кристалл» обусловлено аналогией с привычными кристаллическими структурами, где периодичность наблюдается в пространственных направлениях, а образование кристаллов происходит при понижении температуры среды.
Иллюстрация: L. J. Broussard et al. / Physical Review Letters. Американские физики провели эксперимент с целью проверки гипотезы о существовании зеркальной материи. В ходе исследования ученые использовали метод регенерации холодных нейтронов в магнитном поле. Полученные результаты существенно сузили круг теоретических моделей, которые могли бы объяснить несоответствие в измеренных значениях времени жизни свободного нейтрона. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Суть проблемы заключается в расхождении результатов, полученных различными методами измерения времени жизни нейтрона. Свободный нейтрон, как правило, распадается на протон, электрон и антинейтрино. Один из методов измерения подразумевает анализ продуктов распада нейтронов в пучке холодных нейтронов, что дает время жизни 888,1±2,0 секунд. Второй метод заключается в удержании нейтронов в трехмерных магнитных или гравитационных ловушках, напоминающих по форме бутылку, и подсчете их количества по истечении определенного времени.
Иллюстрация от Jérémy R. Rouxel et al. / Nature Photonics. Инициативная группа физиков из Европы, используя закрученное рентгеновское излучение, добились быстрого измерения сигнала вихревого дихроизма у молекулярного комплекса. Для достижения этой цели они пропускали простой рентгеновский луч через спиральные зонные пластинки с различными топологическими зарядами. Предложенный учеными метод превосходит по точности традиционные методы, основанные на круговом дихроизме, при исследовании хиральности молекул. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics. В квантовом описании света, классические характеристики света сопоставляются с корпускулярными свойствами фотонов. Известно, что безмассовые фотоны обладают лишь двумя возможными проекциями спина (равного единице) на направление движения. Эти состояния, именуемые спиральностью, соответствуют правой и левой круговой поляризации света. Относительно недавно было обнаружено и активно изучается другое корпускулярное свойство, характерное для частиц с массой – орбитальный момент.
