Чешским физикам удалось экспериментально подтвердить теоретически предсказанный эффект усиления теплопередачи в газе, заключенном между двумя пластинами с разной температурой, одна из которых подвергалась периодическим изменениям. Данное открытие может иметь значительные последствия для достаточно полноценного совершенствования климатических моделей и повышения эффективности систем отвода тепла. В работе, опубликованной в Physical Review Letters, авторы демонстрируют, что нагрев тела обычно сопровождается его расширением и уменьшением плотности, что приводит к возникновению конвекции в жидкостях и газах. Эта конвекция играет ключевую роль во многих атмосферных и климатических явлениях. В этом случае границы атмосферы сверху и снизу можно представить в виде плоскостей разных температур. Оказалось, что у такой простой задачи можно найти аналитическое решение в виде конвекции Рэлея — Бенара, для которой характерно возникновение упорядоченности.
Иллюстрация: Sebastian Pitikaris et al. / npj Microgravity. Группа немецких физиков в сотрудничестве с астронавтом – женщиной Самантой Кристофоретти провели уникальное исследование процесса простого охлаждения так называемого гранулированного газа в условиях полной невесомости. Для этого на Международную космическую станцию (МКС) были отправлены конфеты M&M’s, движение которых в специально оборудованном контейнере фиксировалось камерой. Результаты исследования опубликованы в журнале npj Microgravity. Многие эксперименты, проводимые на борту космических станций, направлены на изучение перспектив освоения космоса в долгосрочной перспективе. Ранее сообщалось о исследованиях влияния длительного пребывания в космосе на качество спермы у мышей и о выращивании салата на МКС. Другой тип экспериментов основан на использовании уникальных физических условий, недоступных или трудно воспроизводимых на Земле. К ним относятся длительная микрогравитация, вакуум и космическое излучение.
Иллюстрация от Mohammadreza Rezaee et al. / arXiv.org. Канадскими физиками проведены очень детальные исследования статистических свойств света, генерируемого при быстрой однопузырьковой сонолюминесценции. В этих опытах было применено два оригинальных и независимых метода, что позволило ученым установить, что сонолюминесцентные фотоны проявляют антигруппировку, что указывает на неклассический механизм их возникновения. Полученные в ходе этой работы результаты исследования пока не прошли процедуру научного рецензирования, однако препринт уже доступен для ознакомления. Сонолюминесценция представляет собой периодическое свечение, возникающее при резком сжатии кавитационных пузырьков под действием давления, создаваемого акустической волной. Для наблюдения этого явления в емкости с жидкостью формируется стоячая ультразвуковая волна. Сонолюминесценция может реализоваться как в однопузырьковом, так и в многопузырьковом режимах, при этом характеристики излучения в каждом случае отличаются.
Иллюстрация от B. M. Henson et al. / Science. Физики поставили новый рекорд точности в измерении частоты атома гелия в состоянии 23S1, при которой его основная динамическая поляризуемость равна нулю. Для этого они определяли основную частоту колебания бозе-эйнштейновского конденсата в существенно комбинированной очень сильной магнито – 
Иллюстрация от R. A. Carollo et al. / Nature. Американские физики, разместив компактную лабораторию прямо на борту Международной космической станции, достигли прорыва в области физики холодных атомных газов. Им удалось придать такому газу форму пузыря и провести исследования, как эта форма влияет на его свойства. В ходе эксперимента ученые наблюдали интерференцию плотности газа после снятия удерживающего потенциала. Условия микрогравитации, доступные на орбите, позволили преодолеть ключевое препятствие на пути к созданию пузырей из бозе-эйнштейновского конденсата. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Изменение формы вещества часто приводит к фундаментальным изменениям его свойств. Характерным примером служит поведение жидкости в тонких пленках, которое существенно отличается от поведения в объемном образце. Иная пропорция поверхностных сил изменяет механические свойства пленочных структур, наиболее известным представителем которых является пузырь.
Иллюстрация: Joonhyuk Kwon et al. / Nature Physics. Американские физики совсем недавно провели интересное исследование поведения поляритонов, квазичастиц, образованных на основе волн материи. Для этого они использовали оптическую решетку, в которой смешивали два простых энергетических уровня холодных атомов: один из них соответствовал «запертому» атому, другой – «свободному». В ходе эксперимента ученые наблюдали фазовый переход поляритонного конденсата из состояния моттовского изолятора в сверхтекучее состояние. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics. В традиционном представлении распространение квантов света в среде моделируется как последовательность процессов: поглощения, испускания и свободного пролета фотона до следующего атома. Однако реальный процесс более сложен. Волновая функция фотона, прошедшего через атом, представляет собой суперпозицию двух составляющих: одной, соответствующей не взаимодействовавшему фотону, и другой, описывающей фотон, который был поглощен и затем переизлучен.
