DIgital Tхромать Tанк (DTT)

Зонд "Вояджер-2" обнаружил увеличение плотности космоса за пределами солнечной системы

В ноябре 2018 г. Зонд "Вояджер-2" покинул внешний край гелиосферы после 41-летнего путешествия и вошел в межзвездное пространство. Последние данные, отправленные зондом, показали интересную информацию о космосе за пределами Солнечной системы. Данные, собранные космическим кораблем, показывают, что чем дальше "Вояджер-2" удаляется от Солнца, тем больше увеличивается плотность космоса. Это не первый случай, когда в космосе наблюдается увеличение плотности материи. В путешествие 1, который вошел в межзвездное пространство в 2012 году, обнаружил аналогичный градиент плотности, но в другом месте в космосе. Новые данные с "Вояджера-2" показывают, что измерения с "Вояджера-1" не только верны, но и что зарегистрированное увеличение плотности может быть признаком межзвездного пространства.

Исследование проводилось в "Астрофизические Журнальные Письма" вышел. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abae58

Читать

Зептосекунды. Ученые измерили самый короткий промежуток времени в истории

Группа немецких ученых измерила прохождение фотонов через молекулу водорода. Это самое короткое измерение периода времени до сих пор и выражается в зептосекундах или триллионах секунд. Физики из Университета Иоганна Вольфганга Гете во Франкфурте измерили, как в сотрудничестве с учеными из Института Фрица Габера в Берлине и DESY в Гамбурге долго фотон проходит через частицу водорода. В результате они получили 247 зептосекунд для средней длины связи частицы. Это самый короткий промежуток времени, который был измерен до сих пор.

Результаты опубликованы в журнале "Наука"подробно описано. (https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)

Источник изображения: "https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/"

Die Zeit

В своей работе, получившей Нобелевскую премию 1999 года, египетский химик Ахмед Зеваил измерил скорость, с которой частицы меняют форму. Используя ультракороткие лазерные вспышки, он обнаружил, что образование и разрыв химических связей происходит в фемтосекундном диапазоне. Фемтосекунда равна одной миллиардной доли секунды (0,0000000000000000001 секунда, 10E-15 секунд).

Но немецкие физики исследовали процесс, который намного короче фемтосекунды. Они измерили, сколько времени нужно фотону, чтобы проникнуть в молекулу водорода. Измерения показали, что путешествие фотона занимает 247 зептосекунд для средней длины связывания частицы, а одна зептосекунда равна одной триллионной секунды (0,00000000000000000000001 секунда, 10E-21).

Впервые явление столь короткой продолжительности было зафиксировано в 2016 году. Именно тогда ученые захватили электрон, освобожденный от связей исходного атома гелия. По их оценкам, этот цикл длился 850 зептосекунд. Результаты этих измерений опубликованы в журнале «Nature Physics».

Читать

Сверхпроводимость при рекордно высокой температуре

Журнал «Природа» опубликовал публикацию коллектива ученых о том, что им удалось его получить. Сверхпроводник получить это в комнатная температура работает, может немного прохладнее комнатной, т.к 14,5 градуса по Цельсию. Загвоздка в том, что материал, в котором было продемонстрировано это явление, должен быть сжат до 2,6 миллиона атмосфер. Но просто достижение сверхпроводимости при такой высокой температуре - большое достижение.

Читать

Ученые определили максимально возможную скорость звука


Международная группа ученых установила верхний предел скорости звука, который составляет около 36 километров в секунду. До сих пор самая высокая скорость звука была измерена в алмазе и составляла лишь половину заявленного максимума.


Звуковые волны могут проникать через различные среды, такие как воздух или вода. В зависимости от того, что они пересекают, они движутся с разной скоростью. Например, они движутся намного быстрее через твердые тела, чем через жидкости или газы, поэтому приближающийся поезд можно услышать раньше, если вы слушаете звук, движущийся по маршруту, а не в воздухе.

Специальная теория относительности Альберта Эйнштейна устанавливает абсолютный предел скорости, с которой может распространяться волна, а именно скорости света, которая составляет около 300.000 XNUMX км в секунду. Однако до сих пор неизвестно, имеют ли звуковые волны верхний предел скорости при прохождении через твердые тела или жидкости. До сих пор. Ученые из Лондонского университета Королевы Марии, Кембриджского университета и Института физики высоких давлений в Троикске, Россия, обнаружили, что скорость звука зависит от двух безразмерных фундаментальных констант: тонкой структурной постоянной и отношения массы протона к электрону. результаты их работы в журнале »Наука развивается"был опубликован. (Источник изображения: Pixelbay)

Читать

Ток от осциллирующего графика

Группа физиков из Университета Арканзаса сообщила о разработке системы, способной обнаруживать тепловые движения в структуре графена и преобразовывать их в электрический ток. «Схема сбора энергии на основе графиков может быть интегрирована с процессором для обеспечения чистой низковольтной энергии для небольших устройств или датчиков», - сказал Пол Тибадо, профессор физики и ведущий автор статьи по данной теме, опубликованной в Physical Review E .

Читать

Микроскопия за пределами разрешения

Польско-израильская команда во главе с Др. Радек Лапкевич с физического факультета Варшавского университета представил в журнале "Optica" новый революционный метод микроскопии, теоретически не имеющий предела разрешения.

Исследование было объявлено Фондом польской науки (FNP) в сообщении PAP. Доктор Лапкевич - получатель программы ПЕРВАЯ КОМАНДА.


Развитие наук о жизни и медицины требует наблюдения за все более мелкими объектами - например, структурой и взаимодействием белков в клетках. Наблюдаемые образцы не должны отличаться от структур, встречающихся в организме в природе, поэтому методы и реагенты не должны использоваться слишком агрессивно.
Классический оптический микроскоп имеет недостаточное разрешение. Из-за длины волны света такой микроскоп не позволяет получать изображения структур размером менее 250 нанометров (половина длины волны зеленого света). Объекты, которые расположены ближе друг к другу, больше не различимы. Это так называемое дифракционное ограничение.
Электронный микроскоп имеет разрешение на несколько порядков выше, чем световой микроскоп, но он позволяет нам наблюдать только мертвые объекты, помещенные в вакуум и бомбардируемые электронным лучом. Речь идет не об изучении живых организмов или естественных процессов в них.

Источник изображения: Optica Vol. 7, Issue 10, pp. 1308-1316 (2020) •https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600

Читать

Вращающиеся реакторы - самоорганизующиеся химические заводы

Благодаря центробежной силе и использованию жидкостей разной плотности могут развиваться самоорганизующиеся химические заводы. Предложенная Польшей идея вращающихся реакторов не только умна, но и красива. Исследование было размещено на обложке престижного журнала Nature.

Польско-корейская команда показала, как можно проводить целый ряд сложных химических реакций одновременно - не прибегая к сложным системам растений, ... центробежной силе. Первым автором публикации является д-р. Ольгерд Цибульски, который работает в Ульсанском национальном институте науки и технологий (UNIST) в Южной Корее.


Вращающийся химический реактор

- Мы показываем, как готовить самоорганизующиеся химические заводы, - описывает корреспондент автора публикации профессор Бартош Гржибовски (также UNIST и Институт органической химии Польской академии наук). Он добавляет, что у него уже есть идея, как сделать такой химический прядильный реактор ... для извлечения лития из жидкостей в батареях.

То, что жидкости разной плотности могут образовывать несмешанные слои, можно наблюдать даже во время обеда, глядя на бульоны. Суповый жир плавает сверху, потому что он менее плотный, чем водянистая часть супа.

Дома можно испытать более сложный опыт: много жидкостей разной плотности медленно переливают в один сосуд по одной. Начать можно с густого меда, кленового сиропа, средства для мытья посуды, воды, растительного масла до самого редкого керосина. Если это происходит достаточно медленно, вы увидите слои разных цветов, отделенные друг от друга и не смешанные в этом (несъедобном) столбце так называемой плотности.
Но если такой столб плотности начинает вращаться очень и очень быстро - вращать сосуд вокруг вертикальной оси (как на гончарном круге, но намного быстрее - например, 2,6 тысячи оборотов в минуту), то оказывается, что последующие слои образуют концентрические кольца. Самые легкие жидкости имеют меньший диаметр и помещаются ближе всего к центру центрифуги, тогда как самые плотные жидкости помещаются в большие кольца ближе к краю центрифуги. Центрифугирование является здесь важным фактором, поскольку центробежная сила начинает преобладать над поверхностным натяжением жидкости. Очень тонкие слои жидкости - до 0,15 мм или даже тоньше - можно получить без риска смешивания. Ученые показали, что при правильном выборе плотности жидкости в центрифуге, вращающейся вокруг общей оси, можно получить до 20 цветных колец.

Источник изображения: Cover Nature: Article Volume 586 Issue 7827, 1 October 2020

Читать

Ученые точно рассчитали количество вещества во Вселенной

Одна из важнейших целей астрономии - точно измерить общее количество материи во Вселенной. Это очень сложная задача даже для самого продвинутого математика. Такие расчеты провела группа ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде. Исследование проводилось в Astrophysical Journal вышел. Группа ученых обнаружила, что известная материя составляет 31 процент от общего количества материи и энергии во Вселенной. Остальные 69 процентов - это темная материя и энергия.

Темная материя

«Если бы вся материя во Вселенной была равномерно распределена в пространстве, в среднем было бы всего около шести атомов водорода на кубический метр», - говорит главный автор исследования Мохамед Абдулла из Калифорнийского университета в Риверсайде. Ученый подчеркивает, однако, что большая часть материи - это на самом деле темная материя ... Итак, мы не можем говорить об атомах водорода, а о материи, которую космологи еще не понимают, - говорит он. Темная материя не излучает и не отражает свет, поэтому ее очень трудно увидеть. Но об их существовании свидетельствует их гравитационное воздействие. Так ученые объясняют аномалии вращения галактик и движения галактик в скоплениях галактик. Ученые все еще пытаются выяснить, какова природа темной материи и что ее создает, но, несмотря на годы исследований, они стоят на месте.
Считается, что темная материя во Вселенной не барионная. Вероятно, он состоит из еще неоткрытых субатомных частиц. Но поскольку он не взаимодействует со светом, как обычная материя, его можно наблюдать только с помощью гравитационных эффектов, которые нельзя объяснить, если материи больше, чем можно увидеть. По этой причине большинство экспертов считают, что темная материя повсеместно распространена во Вселенной и оказывает сильное влияние на ее структуру и эволюцию.
Абдулла объясняет, что один из хороших методов определения общего количества материи во Вселенной - это сравнение количества наблюдаемых галактик с выбранными единицами объема и математическими моделями. Поскольку современные галактики образованы из вещества, которое изменилось за миллиарды лет под действием силы тяжести, можно предсказать количество вещества во Вселенной.

Читать

Светящиеся гравитоны?

Если мы посмотрим на мир в достаточно маленьком масштабе, мы обнаружим, что он имеет зернистую структуру. Физики продемонстрировали частицы материи, света и большинства взаимодействий, но ни один эксперимент не выявил гранулярных свойств гравитации.

Многие физики считают, что гравитацию должны переносить безмассовые «гравитоны», но взаимодействие с известными частицами слишком слабо, чтобы его можно было доказать. Некоторые теоретики выдвинули идею, что существование гравитации может быть подтверждено, если значительное количество гравитонов накапливается во время интенсивных гравитационных явлений, таких как слияние черных дыр. В марте Physical Review Letters опубликовал анализ, показывающий, что такие жестокие катастрофы могут вытащить гравитоны из тени.

Там, где есть энергия, есть и гравитация. Дуглас Синглтон, физик из Калифорнийского государственного университета, который не участвовал в новом исследовании, утверждает, что фотоны - безмассовые пакеты лучистой энергии - могут в очень редких случаях спонтанно превращаться в гравитационные частицы. Может случиться и обратное: гравитоны становятся фотонами. Новый анализ рассматривает механизм, с помощью которого гравитоны могут испускать столько фотонов в миллиарды раз, сколько показали предыдущие исследования, что упростило бы подтверждение их существования.

Раймонд Сойер, автор работы и физик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, говорит, что приблизительная оценка, основанная на плотности гравитонов вблизи места столкновения черной дыры, близка к количеству, которое могло бы произвести обнаруживаемое излучение.

Читать