Иллюстрация: D. A. Bandurin et al. / Nature Physics. Физики из России и других стран совершили открытие аномального поглощения терагерцового излучения намагниченным графеном. Этот эффект вызван исключительно мощным взаимодействием в резорнансе медленных магнитоплазмонных возбуждений с ближним полем, рассеянным контактами в простой структуре материала. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics. Усиление взаимодействия света с веществом и локализация излучения в областях, существенно меньших длины волны, являются актуальными задачами нанооптики. Решение этих задач возможно благодаря использованию резонансных явлений. Так, в средах, где электронное поведение описывается моделью электронного газа, наблюдаются плазмонные резонансы – усиленное поглощение света, связанное с возбуждением плазмонов (коллективных колебаний зарядов). Другой тип резонанса, который может возникать в подобных системах в присутствии магнитного поля, – это циклотронный резонанс.
Архив рубрики: Наука
Предложена двумерная математическая модель преследования меняющего свою скорость случайным образом зайца
Российские физики разработали новую модель преследования, в которой борзая преследует зайца, изменяющего свою скорость случайным образом. Исследователям удалось получить аналитические выражения для времени погони в одномерном и двумерном пространстве, а также рассчитать энергетические затраты борзой в различных режимах преследования. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. Теория преследования, возникшая из классической задачи XVIII века о собаке с постоянной скоростью, преследующей зайца по произвольной траектории, нашла широкое применение в различных областях. От разработки систем новых противоракетной обороны до создания новых поисковых алгоритмов, модели преследования используются для оптимизации стратегий как погони, так и уклонения. Несмотря на биологическое происхождение, теория преследования активно развивается, включая анализ стохастических движений участников погони.
Измерения энергетического спектра быстрых электронов указали на новое ограничение массы электронного антинейтрино
Иллюстрация: The KATRIN Collaboration / Nature Physics. Физики из международной коллаборации KATRIN представили новые данные, ограничивающие массу электронного антинейтрино. Данные получены в результате высокоточных измерений энергетического спектра быстрых электронов, образующихся при распаде молекулярного трития. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics. Нейтрино – это одни из самых загадочных элементарных частиц, известных науке. Их физическая инертность и неуловимость лишь отчасти объясняют эту загадку. Нейтрино способны к осцилляциям – превращению из одного поколения (аромата) в другое во время своего движения. Это явление обусловлено принципом неопределенности: нейтрино не может одновременно обладать определенным ароматом, отвечающим за его участие в слабых взаимодействиях, и массой, отвечающей за его гравитационное взаимодействие. Нейтринные осцилляции служат неопровержимым доказательством того, что нейтрино обладают ненулевой массой.
Предложена математическая модель колебания зуба во время его сверления бормашиной: подробности проекта
Иллюстрация: Sanja Vujkov and Livija Cveticanin / Scientific Reports. Сербские учёные недавно разработали интересную новую механическую модель, которая имитирует колебания зуба во время операции сверления стоматологическим инструментом. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, подтвердило нелинейную реакцию зуба на давление бура и уменьшение его массы с течением времени. Эти факторы приводят к постепенному увеличению амплитуды и частоты вибраций, что ранее наблюдалось в экспериментальных исследованиях. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, кариес – наиболее распространенная патология полости рта, поражающая около 3,5 миллиардов человек во всем мире. Несвоевременное лечение кариеса может привести к осложнениям, таким как зубная боль, инфекции и даже полная потеря зуба. Традиционный метод лечения кариеса – это сверление зуба с последующим пломбированием. Эта процедура известна человечеству свыше 7500 лет и с тех пор была существенно усовершенствована.
Предложен эффективный способ фокусировки лазерных пучков с помощью голографических зонных пластинок из плазмы
Фото: M. R. Edwards et al. / Physical Review Letters. Американские физики предложили новый инновационный метод фокусировки сверхмощных лазерных лучей посредством простых голографических зонных пластинок, создаваемых из плазмы. В исследовании, опубликованном в Physical Review Letters, ученые детально рассмотрели два возможных варианта реализации данной концепции и продемонстрировали, что подобные оптические элементы способны выдерживать интенсивность света, достигающую 1017 ватт на квадратный сантиметр. В настоящее время интенсивная лазерная оптика переживает период активного развития. Высокая интенсивность лазерного излучения открывает уникальные возможности для изучения физических процессов в атомах и молекулах в экстремальных условиях, а также для ускорения частиц с использованием альтернативных методов по сравнению с традиционными ускорителями.
Экспериментальные наблюдения квантовой интерференции обнаружили гравитационный эффект Ааронова-Бома
Иллюстрация: Chris Overstreet et al. / Science. Совсем недавно группа американских физиков опубликовала в журнале Science результаты своего экспериментального исследования, в котором им удалось обнаружить уникальный гравитационный эффект Ааронова – Бома. Ученые наблюдали квантовую интерференцию между атомами, движущимися по траекториям на различных расстояниях от массивного объекта. В классической механике тела подчиняются уравнениям Ньютона, которые описывают взаимодействие тел через векторы сил. При объединении механики с электромагнетизмом этот принцип сохранился, что означает возможность прямого измерения только силовых характеристик электромагнитных полей: вектора напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции. Скалярный и векторный электромагнитные потенциалы справедливо рассматривались как удобные математические величины, а вопрос о их физической природе оставался открытым на протяжении длительного времени.
