В поисках таинственного магнитного монополя: предистория и попытки получить синтетический монополь

Магнитный монополь представляет собой некую гипотетическую элементарную частицу, обладающую лишь одним магнитным полюсом, в отличие от обычных магнитов, имеющих два полюса. Существование такого объекта было предсказано физиком Полем Дираком в 1931 году. В тот же период Дирак предсказал существование позитрона – античастицы к электрону. Открытие позитрона в космических лучах в 1932 году принесло Дираку Нобелевскую премию по физике. В отличие от позитрона, магнитный монополь пока остаётся исключительно теоретической конструкцией. Некоторые теории великого объединения (GUT) прогнозируют его существование, но до сих пор ни в природе, ни в лабораторных условиях с помощью ускорителей его обнаружить не удалось. В дальнейшем будут рассмотрены гипотезы, объясняющие отсутствие обнаружения магнитных монополей, а также косвенные проявления или аналоги таких объектов, которые могут существовать в нашей Вселенной.

Читать далее →

Математическое моделирование помогло организовать оптимальную рассадку музыкантов духового оркестра на сцене

На иллюстрации: Поток аэрозольных частиц при игре духового оркестра. H.A. Hedworth et al. / Science Advances. Исследователи из США провели моделирование воздушных потоков, возникающих при игре духового оркестра в двух концертных залах штата Юта. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, показали, что в большом зале с современной системой кондиционирования воздуха оптимальная рассадка музыкантов и открытые боковые двери позволили снизить концентрацию аэрозольных частиц в тысячу раз. В малом зале с устаревшей системой кондиционирования открытых дверей оказалось недостаточно для эффективного удаления аэрозолей, что требует установки дополнительных воздуховодных каналов. Данное исследование актуально в контексте вспышки COVID-19 среди участников хора в штате Вашингтон. В результате репетиции, на которой присутствовал один инфицированный человек, 53 из 61 участников хора заболели COVID-19.

Читать далее →

Впервые удалось использовать акустические волны для управления движением электронов на поверхности жидкого гелия

В данной статье, опубликованной в Nature Communications, физики продемонстрировали возможность управления электронами, которые находятся в состоянии левитации, созданном над поверхностью жидкого гелия. Причем, для достижения этой цели они использовали пьезоэлектрический ниобат лития, на простой поверхности которого был размещен тонкий слой жидкого гелия. Транспорт интенсивной электронной плотности отслеживался с помощью дополнительного электрода. Жидкий гелий обладает уникальными физическими свойствами, позволяющими создавать двумерный электронный газ. Электроны парят над его поверхностью на расстоянии около десяти нанометров. Это явление обусловлено отрицательным сродством электронов к гелию, которое препятствует их приближению к поверхности жидкости, и слабым притяжением заряда гелием вследствие его отличной от единицы диэлектрической проницаемости.

Читать далее →

Предложено простое объяснение принципа работы невозможного двигателя “EmDrive”

Группа ученых из Дрезденского технического университета под руководством профессора Мартина Таймара провела исследование модели двигателя EMDrive и не обнаружила достоверных доказательств ее реальной работоспособности. Результаты исследования были представлены на конференции Space Propulsion в Севилье. В ходе выполненного экспериментального проекта SpaceDrive, ученые зафиксировали незначительное значение “тяги” у модели EMDrive, сопоставимое с погрешностью измерений. Специалисты пришли к выводу, что это явление обусловлено возникновением сил Лоренца в результате воздействия магнитного поля Земли на кабели электрического усилителя, питающего EMDrive. Авторы данного исследования подчеркивают, что “тяга” не является результатом работы самого EMDrive, а вызвана электромагнитным взаимодействием. Несмотря на использование экранированных и коаксиальных кабелей, часть магнитного поля проникала через них и разъемы.

Читать далее →

Секреты создания живой планеты: роль кислорода в развитии жизни на Земле

Терраформирование – это одна из наиболее устоявшихся идей научной фантастики. Не вызывает сомнений тот факт, что скалистые планеты у других звезд могут быть пригодны для жизни при наличии полной гидросферы и атмосферы. Ключом к колонизации таких удивительных миров является приближение их биохимических, геохимических и конечно же климатических характеристик к земным. В фантастике конца XIX – начала XX века, вдохновленной удивительной идеей обитаемости Марса (Уэллс и Берроуз), предполагалось, что марсиане могли бы свободно дышать на Земле без каких-либо средств жизнеобеспечения, а на своей планете даже искусственно повышали бы уровень кислорода с помощью специальных атмосферных фабрик.  Одним из самых ярких примеров терраформирования Марса в кинематографе является финал фильма “Вспомнить всё” (1990). Однако уже в книге Карла Сагана “Голубая точка”,…

Читать далее →

Облученные инфракрасным светом золотые наностержни явились основной для непрерывного временного кристалла

Иллюстрация: Tongjun Liu еt al. / Nature Physics, N + 1. В журнале Nature Physics недавно было опубликовано исследование британских физиков, которые наконец смогли осуществить создание удивительного объекта – непрерывного временного кристалла в оптомеханическом метаматериале. Здесь, для получения необходимой фазы в массиве золотых наностержней учёные использовали инфракрасное излучение, которое индуцировало дипольный момент в наностержнях. Данное достижение основано на концепции кристаллизации жидкости, которая представляет собой спонтанное нарушение симметрии относительно трансляции на произвольное смещение в пространстве. В 2012 году американский физик Фрэнк Вильчек предложил распространить эту идею на временной аспект, сформулировав концепцию кристалла времени (или временного кристалла).

Читать далее →