December je čas bilancovať. Redakcia projektu Vesti.Nauka (nauka.vesti.ru) pre vás vybrala desať najzaujímavejších noviniek, ktorými nás fyzici za uplynulý rok potešili.

Nový stav hmoty

Stav látky zvanej excitónium bol teoreticky predpovedaný už takmer pred polstoročím, no získať ho bolo možné až teraz experimentom.

Tento stav je spojený s tvorbou Boseho kondenzátu z excitónových kvázičastíc, ktoré sú párom elektrónu a diery. Už sme si vysvetlili, čo všetky tieto záludné slová znamenajú.

Počítač Polariton

Táto správa prišla zo Školkova. Vedci zo Skoltechu zaviedli zásadne novú schému prevádzky počítača. Dá sa to porovnať s nasledujúcou metódou hľadania spodného bodu povrchu: nepúšťajte sa do ťažkopádnych výpočtov, ale nasypte naň pohár vody. Len namiesto povrchu bolo pole požadovanej konfigurácie a namiesto vody kvázičastice polaritónov. Náš materiál vám pomôže pochopiť túto kvantovú múdrosť.

Kvantová teleportácia "Satelit Zeme"

Kvantová teleportácia (prenos kvantového stavu pomocou zapletených fotónov) je jednou z najsľubnejších technológií posledných desaťročí.

V roku 2017 urobili čínski fyzici nový krok smerom ku kvantovému internetu. Boli prví, ktorí teleportovali jednotlivé fotóny zo satelitu na Zem. Vzdialenosť medzi „bodom A a bodom B“ bola 1400 kilometrov a signál sa prenášal cez laserový lúč.

„Vesti.Nauka“ informoval o podrobnostiach tohto výnimočného úspechu.

Kovový vodík

Hneď na začiatku roka 2017 prišla vzrušujúca správa: fyzici z Harvardskej univerzity oznámili, že sa im podarilo získať stabilný kovový vodík.

Pripomeňme si, že pevná látka sa nazýva kov, ak niektoré z jej elektrónov nie sú pripojené k atómom, ale voľne sa pohybujú po kryštáli. Teoreticky sa predpokladá, že pri najextrémnejších tlakoch sa vodík premení aj na kovovú formu. V praxi by sa takýto stav dal znovu vytvoriť len na tisícinu sekundy.

A teraz vedci z Harvardu oznámili, že sa im podarilo vytvoriť stabilnú vzorku. Očakáva sa, že stabilný kovový vodík bude za normálnych podmienok pretrvávať. Navyše to bude ľudstvo žiadaný supravodič pri izbovej teplote.
Hovorili sme o tomto vysokoprofilovom experimente a námietkach skeptikov.

Laser rekordnej sily

V minulom roku tím britských a českých vedcov oznámil úspešné testovanie rekordného lasera. Zariadenie nazvané „Bivoy“ na počesť siláka z českých legiend vyvinie priemerný výkon jeden kilowatt.

Toto číslo sa môže zdať skromné, najmä v porovnaní s jeho „bratmi“ laserom, ktorí produkujú až 1015 wattov. Takéto obrovské hodnoty sa však dosahujú iba v krátkych impulzoch žiarenia, ktoré sú emitované pomerne zriedka. V dôsledku dlhých prestávok medzi impulzmi je časová priemerná sila takýchto obrov malá. Takže v tomto parametri je „Bivoy“ skutočne pred ostatnými.

Hovorili sme o tom, kde by táto „hrdinská sila“ mohla byť ľudstvu užitočná.

Zrážajúce sa fotóny vo Veľkom hadrónovom urýchľovači

Zrážka dvoch fotónov alebo, ako hovoria odborníci, rozptyl svetla svetlom, je klasický efekt, ktorý je teoreticky popísaný v mnohých učebniciach kvantovej fyziky. Zatiaľ ho však nebolo možné pozorovať experimentálne, aspoň „v čistej forme“, bez sprostredkovania mezónov.

Interakcia fotónov pri izbovej teplote

Fotóny majú mnoho rôznych spôsobov vzájomnej interakcie a toto je veda nazývaná nelineárna optika. A ak bol rozptyl svetla svetlom pozorovaný len nedávno, Kerrov efekt je experimentátorom už dávno známy.

V roku 2017 bol však prvýkrát reprodukovaný pre jednotlivé fotóny pri izbovej teplote. Podrobne sme hovorili o tomto zaujímavom fenoméne, ktorý možno v istom zmysle nazvať aj „zrážkou častíc svetla“ a o technologických vyhliadkach, ktoré sa v súvislosti s tým otvárajú.

Časový kryštál

V prázdnom priestore sa žiadny bod nelíši od iného. V kryštáli je všetko iné: existuje opakujúca sa štruktúra nazývaná kryštálová mriežka. Sú možné podobné štruktúry, ktoré sa bez výdaja energie opakujú nie v priestore, ale v čase?

Materiál pripravil Aleksey Ponyatov, kandidát fyzikálnych a matematických vied

Gravitačné vlny z fúzií neutrónových hviezd

Zrážka neutrónových hviezd. Ilustrácia: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet.

Dokončený urýchľovací tunel. Foto: European XFEL/Heiner Muller-Elsner.

Kompaktný detektor neutrín, ktorý drží v rukách fyzik Björn Scholz, sa tvarom a veľkosťou podobá bežnej fľaši. Foto: Juan Collar/uchicago.edu.

Planéty systému TRAPPIST-1 v porovnaní s planétami slnečnej sústavy. Ilustrácia: NASA/JPL-Caltech.

Snímka Saturnových prstencov, ktorú urobila sonda Cassini. Foto: Space Science Institute/JPL-Caltech/NASA.

Najvýznamnejším objavom roku 2017 bola vôbec prvá detekcia gravitačných vĺn zo spojenia dvoch neutrónových hviezd. Astronómom sa po prvý raz podarilo súčasne odhaliť záblesky gama žiarenia, ktoré vznikli počas zlúčenia, a následne nájsť a preskúmať miesto, kde došlo ku kozmickej katastrofe – 100 miliónov svetelných rokov od Zeme.

Gravitačné vlny objavili 17. augusta detektory gravitačných vĺn LIGO (USA) a Virgo (Francúzsko, Taliansko) ao pár sekúnd neskôr vesmírne observatóriá Integral (ESA) a Fermi (NASA) zaznamenali krátke záblesky gama žiarenia. Do hľadania zdroja signálu sa zapojili pozemné aj vesmírne observatóriá, ktoré následne niekoľko desiatok dní monitorovali postupne miznúci pozostatok „výbuchu“. Na práci sa podieľali ruskí výskumníci z IKI RAS, SAI MSU a Fyzikotechnického inštitútu. A. F. Ioffe.

Tento objav je relevantný pre niekoľko problémov v astrofyzike. Najprv k otázke pôvodu silných gama zábleskov, ktoré vyžarujú viac energie za zlomok sekundy ako Slnko za miliardy rokov.

Astrofyzici dlho predpokladali, že zdrojom výbuchov by mohlo byť zlúčenie dvoch neutrónových hviezd, no teraz dostali experimentálny dôkaz o platnosti rozvinutej teórie. V dôsledku zrážky hviezd súčasne s gama zábleskom je časť hviezdnej hmoty veľkou rýchlosťou vyvrhnutá do okolitého priestoru. Tento jav objavený v roku 2013 sa nazýva kilonova. Potom sa rádioaktívne prvky z výsledného oblaku rozpadajú na stabilné a vytvárajú jeho žiarenie. Astronómovia objavili v oblaku veľké množstvo ťažkých prvkov, ako je zlato a platina, čo naznačuje, že hviezdne fúzie sú skutočnými galaktickými továrňami ťažkých prvkov, ktoré v mladom vesmíre chýbali.

53 qubitový kvantový počítač

Kvantové počítače, ktoré sú veľmi očakávané, ešte neboli vytvorené, ale v roku 2017 boli podniknuté dôležité kroky k tomu, aby sa táto myšlienka stala skutočnosťou. Kvantové počítačové zariadenia pracujú s qubitmi - objektmi, ktoré uchovávajú najmenší prvok informácie, podobne ako bit v bežnom počítači. Počet qubitov určuje možnosti kvantového počítača.

V novembri publikoval časopis Nature články o modelovaní kvantových systémov pomocou kvantových počítačov s 51 a 53 qubitmi. Predtým boli takéto univerzálne zariadenia obmedzené na 20 qubitov. Zvýšenie počtu qubitov 2,5 krát výrazne zvýšilo možnosti počítačov. 51-qubitový kvantový počítač vznikol pod vedením Michaila Lukina, ktorý pôsobí v Ruskom kvantovom centre a Harvardskej univerzite. 28. júla tohto roku bolo takéto zariadenie predstavené na medzinárodnej konferencii o kvantových technológiách v Moskve.

Stabilný kovový vodík

V januári harvardskí fyzici oznámili, že prvýkrát v histórii vyrobili malé množstvá stabilného kovového vodíka. Vzorka mala rozmery 1,5 x 10 um. Teoretická existencia kovového vodíka pri vysokých tlakoch bola predpovedaná v roku 1935. V prírode sa takéto podmienky realizujú v hĺbkach hviezd a obrovských planét. Od roku 1996 sa niekoľkokrát vyrábal nárazovou kompresiou, no vodík v tomto stave existoval veľmi krátko.

Na výrobu stabilného kovového vodíka použil tím z Harvardu zariadenie, kde diamantové nákovy generovali tlak 495 gigapascalov, čo je asi päťmiliónnásobok normálneho atmosférického tlaku.

Okrem čisto vedeckej hodnoty môže mať tento exotický materiál aj praktické využitie – má vysokoteplotnú supravodivosť (v tomto prípade sa vyskytla pri -58 o C).

Zaháji činnosť röntgenový laser s voľnými elektrónmi

1. septembra sa uskutočnilo oficiálne otvorenie najväčšieho európskeho röntgenového laseru s voľnými elektrónmi na svete XFEL (röntgenový bezplatný elektrónový laser), na ktorého vzniku sa podieľalo aj Rusko. V skutočnosti táto inštalácia nie je laser, teda zdroj optického žiarenia určitého typu. V ňom röntgenové žiarenie, svojimi vlastnosťami podobné laserovému žiareniu, vytvára zväzok elektrónov zrýchlený na rýchlosti blízke rýchlosti svetla. XFEL to robí pomocou najväčšieho supravodivého lineárneho urýchľovača na svete s dĺžkou 1,7 km. Zrýchlené elektróny vstupujú do undulátora - zariadenia, ktoré v priestore vytvára periodicky sa meniace magnetické pole. Pohybujúc sa v ňom po kľukatej dráhe, elektróny emitujú v röntgenovej oblasti. Unikátna nová inštalácia bude generovať ultrakrátke röntgenové záblesky s rekordnou frekvenciou 27 000-krát za sekundu a očakáva sa, že jej maximálny jas bude miliardkrát vyšší ako u existujúcich röntgenových zdrojov.

Viac ako 60 výskumných tímov už predložilo žiadosti o uskutočnenie experimentov. Pomocou rekordne jasných a veľmi krátkych röntgenových impulzov budú výskumníci schopní vidieť nielen usporiadanie atómov v molekulách, ale aj procesy, ktoré sa tam vyskytujú. To nám umožní dosiahnuť novú úroveň vo výskume v oblasti fyziky, chémie, materiálovej vedy, biologických vied a biomedicíny. Napríklad pri vytváraní nových liekov budú odborníci, ktorí poznajú presné umiestnenie atómov v molekulách bielkovín, schopní vybrať látky, ktoré budú blokovať alebo naopak stimulovať ich prácu. Znalosť štruktúry kryštálov umožní vyvinúť materiály s požadovanými vlastnosťami.

Detekcia neutrín elastickým odrazom

V septembri 2017 veľký medzinárodný tím fyzikov, vrátane fyzikov z Ruska, oznámil objav elastického koherentného rozptylu neutrín na jadrách hmoty. Tento jav predpovedal v roku 1974 teoretik MIT Daniel Friedman. Neutrína sú nepolapiteľnou časticou a na ich zachytenie výskumníci budujú obrovské zariadenia obsahujúce desiatky tisíc ton vody. Friedman zistil, že vďaka vlnovým vlastnostiam neutrína bude interagovať konzistentne so všetkými protónmi a neutrónmi jadra, čo výrazne zvýši počet uvažovaných interakcií – neutríno sa odrazí od jadra. Počas 461 dní vedci pozorovali 134 takýchto udalostí.

Tento objav nedonúti učebnice prepisovať. Jeho význam spočíva v tom, že experimentátori vytvorili malý detektor, ktorý obsahuje len 14,6 kg kryštálov jodidu cézneho. Malé prenosné neutrínové detektory nájdu rôzne aplikácie, napríklad na monitorovanie jadrových reaktorov. Bohužiaľ, nebudú schopné nahradiť obrie detektory vo všetkých experimentoch, keďže detektor založený na koherentnom rozptyle nie je schopný rozlíšiť medzi typmi neutrín.

Časový kryštál - dve možnosti

V marci informovali dva tímy výskumníkov zo Spojených štátov o objave nového stavu hmoty, nazývaného časový kryštál – časový kryštál (pozri „Veda a život“ č. 6, 2017,). Toto je nová myšlienka vo fyzike, o ktorej sa v posledných rokoch veľa diskutuje. Takéto kryštály sú neustále sa pohybujúce časticové štruktúry, ktoré sa samé opakujú v priebehu času. Jedna skupina použila reťazec atómov yterbia, v ktorom projekcia magnetického momentu systému oscilovala pod vplyvom laserov. Ďalší sa pozrel na kryštál obsahujúci asi milión náhodne usporiadaných defektov, z ktorých každý mal svoj vlastný magnetický moment. Keď bol takýto kryštál vystavený impulzom mikrovlnného žiarenia, aby sa rotácie otočili, fyzici zaznamenali odozvu systému s frekvenciou, ktorá bola len zlomkom frekvencie vzrušujúceho žiarenia. Práca vyvolala diskusiu: možno takéto systémy považovať za dočasné kryštály? Veď teoreticky by systémy mali oscilovať bez vonkajšieho vplyvu. V každom prípade však takéto dočasné kryštály nájdu uplatnenie ako super presné senzory, napríklad na meranie najmenších zmien teploty a magnetických polí.

Exoplanéty podobné Zemi

V posledných rokoch astronómovia objavili mnoho exoplanét – planét obiehajúcich okolo iných hviezd. Avšak objavy planét podobných Zemi v zóne, kde môže existovať tekutá voda, a teda život (obývateľná zóna), nie sú také časté. Vo februári astronómovia NASA oznámili objav siedmich exoplanét v systéme červených trpaslíkov TRAPPIST-1 (tri planéty boli nájdené už v roku 2016), z ktorých päť má veľkosť blízko k Zemi a dve sú o niečo menšie ako Zem, ale väčšie ako Mars. . To je viac ako v ktoromkoľvek inom systéme. Najmenej tri planéty a možno aj všetky sú v obývateľnej zóne.

TRAPPIST-1 je ultrachladná, približne 2500 K, trpasličia hviezda s hmotnosťou iba 8 % hmotnosti Slnka (teda o niečo väčšia ako planéta Jupiter), ktorá sa nachádza asi 40 svetelných rokov od Zeme. Planéty sú veľmi blízko hviezdy a dráha najvzdialenejšej z nich je oveľa menšia ako dráha Merkúra. V auguste astronómovia pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu oznámili prvé náznaky, že TRAPPIST-1 obsahuje vodu, čo umožňuje život tam.

V apríli astronómovia informovali o objave kamennej planéty s veľkosťou 1,4-krát väčšej ako Zem v obývateľnej zóne iného červeného trpaslíka LHS 1140. Dostáva o polovicu menej svetla ako Zem. Autori objavu ho považujú za dobrého kandidáta na pátranie po mimozemskom živote.

V decembri americkí astronómovia informovali o objave ôsmej planéty hviezdneho systému Kepler-90, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti asi 2500 svetelných rokov od Zeme. Tento systém je počtom planét najbližšie k Slnečnej sústave. Pravda, nájdená planéta sa nachádza príliš blízko hviezdy a teplota na jej povrchu je viac ako 400 °C. Zaujímavosťou je, že planétu našli spracovaním údajov z Keplerovho teleskopu pomocou neurónovej siete.

Dokončenie misie Cassini

15. septembra sa jej pádom na povrch Saturnu skončila 13-ročná misia vesmírnej sondy Cassini. Bola vypustená v roku 1997 a od roku 2004 skúma siedmu planétu, pričom na Zem prenáša obrovské množstvo dát a unikátnych fotografií. Posledná etapa jeho života – „Veľké finále“ – sa začala 26. apríla 2017. Cassini vykonala 22 preletov medzi planétou a vnútorným prstencom. Takéto hlboké „ponory“ poskytli veľa nových informácií, najmä o elektrickom a chemickom spojení ionosféry Saturnu s prstencami.

Na základe údajov sondy v roku 2017 astronómovia dospeli k záveru, že prstence Saturnu sú oveľa mladšie ako planéta, ktorá je stará asi 4,5 miliardy rokov. Vek prstencov sa odhaduje na 100 miliónov rokov, vďaka čomu sú súčasné s dinosaurami.

Vedci sa rozhodli „hodiť“ sondu na planétu, aby náhodou nepreniesla pozemské baktérie na Saturnove mesiace Titan a Enceladus, kde sa môžu nachádzať miestne mikroorganizmy.

Fúzia kvarku

V novembri sa v časopise Nature objavil článok, v ktorom dvaja fyzici zo Spojených štátov a Izraela teoreticky navrhli možnosť reakcie podobnej termonukleárnej reakcii prebiehajúcej na úrovni kvarku, ale s oveľa väčším uvoľnením energie. Ako je známe, počas termonukleárnej reakcie sa ľahké prvky spájajú s uvoľňovaním energie. K podobnej reakcii môže dôjsť aj pri zrážke elementárnych častíc, ktoré sa podľa moderných koncepcií skladajú z kvarkov. V tomto prípade budú kvarky kolidujúcich častíc interagovať a preskupovať sa. V dôsledku toho sa objaví nová častica s inou väzbovou energiou kvarku a energia sa uvoľní.

Vedci naznačili dve možné reakcie. V prvom z nich, keď sa spoja dva kvarky kúzla, sa uvoľní energia 12 MeV. Keď sa spoja dva spodné kvarky, malo by sa uvoľniť 138 MeV, čo je takmer osemkrát viac ako pri samostatnom zlúčení deutéria a trícia pri termonukleárnej reakcii (18 MeV). O praktickej aplikácii týchto predpokladov sa zatiaľ neuvažovalo kvôli malej životnosti kvarkov.

Excitóny boli úspešne kondenzované

V decembri tím fyzikov z USA, Veľkej Británie a Holandska oznámil objav novej formy hmoty, ktorú nazvali excitónium. Kvázičasticu excitónu, zvláštny excitovaný stav kryštálu, ktorý si možno predstaviť ako zlúčeninu elektrónu a diery, podobne ako atóm vodíka, predpovedal v roku 1931 sovietsky fyzik Jakov Iľjič Frenkel.

Excitón je bozón, častica s celočíselným spinom a pri dostatočne nízkej teplote prechádza systém bozónov do špeciálneho stavu nazývaného kondenzát, v ktorom sú všetky častice v rovnakom kvantovom stave a správajú sa ako jedna veľká kvantová vlna. . Vďaka tomu sa kvapalina Bose stáva supratekutou alebo supravodivou. Vedci objavili Boseho kondenzát excitónov v kryštáloch 1T-TiSe 2.

Objav je dôležitý pre ďalší rozvoj kvantovej mechaniky a v praxi môže nájsť uplatnenie supravodivosť a supratekutosť excitónia.

Prečítajte si najnovšie správy z Ruska a sveta v sekcii Všetky novinky na Newslande, zapájajte sa do diskusií, dostávajte aktuálne a spoľahlivé informácie na tému Všetky novinky na Newslande.

19:38 08.02.2020

Ženy vedkyne výrazne prispeli k ruskej vede

Deň ruskej vedy sa stal jedným z najzábavnejších profesionálnych sviatkov v Ruskej federácii. Koniec koncov, toto je jeden z dní, kedy Rusi budú môcť nielen zablahoželať vedeckej komunite, ale dozvedia sa aj veľa zaujímavého zo sveta vedy a techniky. V modernom svete sa ženám venuje veľká pozornosť, no nie vždy to tak bolo. Chcel by som vám pripomenúť vynikajúce ženy vedkyne, ktoré napriek ťažkým časom urobili veľa pre našu svetlú budúcnosť. Málokto vie, ale presne tou osobou bola chemička Anna Mezhlumová

14:30 20.01.2020

O mojej milej a naivnej prvej učiteľke fyziky.

V Leningrade, hneď po vojne, vo veku šiestich rokov, som komunikoval hlavne so ženami a poznal som len jedného muža - Pavla Ivanoviča, kolegu a priateľa tety Zhenyi. Je to inžinier, ten najláskavejší a najcitlivejší človek a komunikácia s ním je pre mňa najväčším šťastím. Dal mi mikroskop a keď sme sa cez neho pozerali na hmyz, bola to veľká radosť. Ohromujúci, sofistikovaný luxus mušieho oka Daroval mi aj súpravu detského inštalatérskeho náradia, z ktorých som obzvlášť zbožňoval kladivo a pre jeho nadradenosť som ho nazval Stalin. Uklonil som sa a sme niekde vzadu

23:30 27.06.2019

Lagrangeov formalizmus. Zovšeobecnené súradnice. Časť 1

Dobrý deň, drahí súdruhovia! Je tu 5. číslo z cyklu Diamat, dejepis a matematika a fyzika. Dnes snáď prevládne tretia zložka. A možno by som sa mal vopred ospravedlniť textárom, že fyziky je možno priveľa, a fyzikom, že bude prezentovaná príliš voľne. A predsa, v moderných tzv. z populárnych publikácií z teoretickej fyziky unikajú spravidla výlučne vulgárne výklady jej ustanovení, ktoré čitateľa ani diváka nepribližujú k jeho pochopeniu, ale vytvárajú v ňom len určitú ilúziu

14:35 30.05.2019

„Objav roka“ urobili vedci z Petrohradu: tento fyzikálny jav všetko zmení

Koncom minulého roka skupina profesorov z Petrohradskej banskej univerzity a Inštitútu fyziky a energetiky (Obninsk) urobila neuveriteľný objav, ktorý svet nemohol neoceniť. Ich práca trvá od roku 2010 a výsledky zaslúžene získali status objav roka. Nový fyzikálny jav umožní zvýšiť efektivitu riadenia medzikontinentálnych balistických rakiet, vytvoriť nové autonómne jadrové zariadenia a dokonca vytvoriť kozmické lode schopné lietať v extrémnych podmienkach hlbokého vesmíru.

18:08 25.02.2019

Zachovanie a transformácia

Ako by to malo byť v exaktných vedách, najprv bude trochu suchá teória. A potom uvidíme, ako sa táto teória prejaví v praxi a ako práve táto prax priviedla úžasných ľudí k úžasnej teórii. Povieme si aj o tom, ako v hlavách niektorých iných vedcov v dôsledku vedeckých objavov buď zmizne hmota a ostanú len rovnice, alebo sa zrúti kauzalita, čím sa uvoľní cesta k božskému zázraku. Povieme si aj o prechode od kvantity ku kvalite, o potenciálnych bariérach a rozvetvených reťazových reakciách a jednu takú reakciu dokonca uvidíme (vtedy

20:59 31.10.2018

Astronómovia ukázali, ako vyzerá čierna diera v strede Mliečnej dráhy

Pomocou ultracitlivého prístroja GRAVITY od ESO bol veľmi veľký teleskop (VLT) po prvýkrát schopný pozorovať hmotu obiehajúcu okolo čiernej diery veľmi blízko bodu, odkiaľ niet návratu. Nachádza sa v samom srdci našej galaxie Mliečna dráha, má hmotnosť štyri milióny slnečných hmôt a akumulácia plynu okolo nej rotuje rýchlosťou 30 % svetla. Európski vedci pozorovali záblesky infračerveného žiarenia na hraniciach masívneho objektu Sagittarius A*. Toto pozorovanie potvrdilo, že objekt je v strede galaxie

04:13 01.06.2018

Ohnivá voda. Nový tvar fľaše na minerálnu vodu môže spôsobiť požiar

Pre Majstrovstvá sveta vo futbale 2018 bola vydaná fľaša s vodou v tvare futbalovej lopty. Fyzikálne zákony však zasiahli do krásneho marketingového ťahu: ukázalo sa, že ide o takmer dokonalý objektív a v jednej z kancelárií Petrohradu takáto fľaša takmer spôsobila požiar. Málokto vie, že akákoľvek priehľadná nádoba – sklo a dokonca aj plast – predstavuje nebezpečenstvo požiaru. Príčinou lesných požiarov niekedy neboli ani odhodené ohorky z cigariet či neuhasené požiare, ale v lese zabudnuté fľaše alebo ich úlomky - sústredené prechádzajúce slnečné svetlo

12:39 26.04.2018

Čo je to "binárna mechanika"?

Hovoríme o mechanike, ktorá využíva dva rozmery: kilogram a meter. Navyše v tejto mechanike nie sú žiadne sekundy. Postuláty binárnej mechaniky. Po prvé, všetky telesá vo vesmíre sa neustále menia, po druhé, zmena jedného tela zodpovedá zmene ostatných telies. Po tretie, počet zmien v danom orgáne možno korelovať s počtom zmien v iných orgánoch (referenčných orgánoch). Referenčným telesom sa rozumie teleso, ktorého zmeny sú cyklické. Navyše hovoríme o zmenách v charakteristikách tiel a umiestnení

15:26 21.03.2018

Najnovšia teória Stephena Hawkinga dokáže existenciu paralelných vesmírov

Pred svojou smrťou veľký vedec v skupine s kolegami niekoľko rokov rozvíjal svoju záverečnú teóriu. V súčasnosti je recenzovaný v jednom z vedeckých časopisov a po overení bude publikovaný. Táto teória by mala ukázať, aké vlastnosti by mal mať náš svet, ak je súčasťou multivesmíru. Hawkingovi kolegovia tvrdia, že táto práca by mu vyniesla Nobelovu cenu, ktorú počas svojho života nikdy nedostal. Teória sa nazýva A Smooth Exit from Eternal Inflation. Vedci, ktorí pomohli

15:54 22.02.2018

Rusko vypustí na obežnú dráhu sklenené satelity

4. mája 1976 vyslala NASA na obežnú dráhu veľmi nezvyčajný satelit s názvom LAGEOS (Laser GEOdynamics Satellite, na obrázku). Na palube nemal žiadnu elektroniku, motory ani napájacie zdroje. V skutočnosti je to len mosadzná guľa s priemerom 60 cm a hmotnosťou 407 kg s hliníkovým povlakom. Na guľôčke je rovnomerne umiestnených 426 rohových reflektorov, z toho 422 vyplnených taveným kremeňom a 4 z germánia (pre infračervené žiarenie). Satelit vstúpil na obežnú dráhu 5860 km, kde sa bude otáčať nasledujúcich 8,4 milióna rokov, pričom

13:49 19.12.2017

Hanba, ktorá je horšia ako doping: Rusko je podozrivé z podvodu na fyzikálnej olympiáde

Ak sa potvrdia podozrenia, ruským školákom odoberie prvé miesto Organizácia IPhO, ktorá organizuje medzinárodné fyzikálne olympiády, avizovala pochybnosti o výsledkoch ruského tímu, ktorý sa v roku 2017 umiestnil na prvom mieste v počte ocenení v individuálnych a kolektívnych súťaží, informuje agentúra Panorama. Inými slovami, hovoríme o tom, že namiesto školákov sa olympiády zúčastnili vysokoškoláci. Zástupca IPhO uviedol, že organizácia má cenného informátora z Moskvy, ktorý je pripravený poskytnúť informácie o machináciách ruského

18:33 14.12.2017

Fyzik Brian Cox o vesmírnych kolóniách a budúcnosti ľudskej rasy

Profesor verí, že v najbližších 10-20 rokoch sa staneme vesmírnou civilizáciou a tým si zaručíme budúcnosť, ak neurobíme nejakú hlúposť, napríklad nezačneme vojnu v Tichom oceáne.“ Profesor Brian Cox vkladá veľké nádeje do budúcnosť ľudstva. Podľa britského vedca sa riešenie mnohých našich pozemských problémov nachádza vo vesmíre, kde existujú nevyužité zdroje, ktoré dokážu uspokojiť stále sa zvyšujúce potreby ľudskej rasy. To je, samozrejme, pokiaľ si dokážeme udržať sklon k hlúposti. Ak sa môžeme vyhnúť

12:02 11.12.2017

Fyzici po prvý raz dosiahli stav hmoty predpovedaný takmer pred 50 rokmi

Nepolapiteľné excitónium, ktorého existenciu nebolo možné experimentálne dokázať takmer pol storočia, sa konečne ukázalo výskumníkom. Uvádza sa to v článku, ktorý vedecký tím pod vedením Petra Abbamonteho publikoval v časopise Science. Predtým bolo opísané, čo sú to kvázičastice vo všeobecnosti a najmä takzvané diery. Pripomeňme si to v skratke. Pohyb elektrónov v polovodiči je vhodné opísať konceptom diery, miesta, v ktorom elektrón chýba. Diera, samozrejme, nie je častica, napr

19:08 19.10.2017

Boli detekované gravitačné vlny zo spojenia dvoch neutrónových hviezd

Európske južné observatórium (ESO) uvádza, že astronómovia po prvý raz v histórii pozorovali gravitačné vlny a svetlo (elektromagnetické žiarenie) generované tou istou kozmickou udalosťou. Gravitačné vlny sú predpovedané všeobecnou teóriou relativity, ako aj inými teóriami gravitácie. Ide o zmeny v gravitačnom poli, ktoré sa šíria ako vlny. Uvádza sa, že 17. augusta 2017 boli prvýkrát pozorované gravitačné vlny a elektromagnetické signály generované počas zlúčenia dvoch neutrónových hviezd. Toto

13:38 03.10.2017

Vyhlásili laureátov Nobelovej ceny za fyziku

Nobelovu cenu za fyziku za rok 2017 dostali americkí vedci Rainer Weiss, Kip Thorne a Barry Barish. Vedci založili laserový interferometer na pozorovanie gravitačných vĺn LIGO, ktorý umožnil experimentálnu detekciu gravitačných vĺn. Predtým sa stali známymi laureáti Nobelovej ceny za fyziológiu a medicínu. Cenu udelili americkým vedcom Geoffrey Hall, Michael Rozbash a Michael Young za štúdium bunkových hodín.

08:11 12.09.2017

Čína vytvorila motor, ktorý porušuje fyzikálne zákony

Čínski experti vyvinuli funkčný prototyp EmDrive, ktorého pôsobenie nemožno vysvetliť v rámci zákonov na ochranu prírody, informuje Daily Mail s odvolaním sa na televízny kanál CCTV-2. Technické detaily vynálezu nie sú uvedené. Video o vynáleze však hovorí, že motor bude čoskoro testovaný vo vesmíre. EmDrive je zariadenie pozostávajúce z magnetrónu generujúceho mikrovlny a rezonátora, ktorý uchováva energiu ich vibrácií. To vytvára ťah, ktorý nemožno vysvetliť zákonom zachovania energie. Ako astronómovia objavili celé „množstvo“ čiernych dier, ktoré porušujú fyzikálne zákony

Astronómovia objavili v ranom vesmíre tri supermasívne čierne diery, ktoré sa stali miliardkrát ťažšími ako Slnko len za stotisíc rokov, čo je podľa súčasných astronomických teórií nemožné, uvádza sa v článku publikovanom v časopise Astrophysical Journal. Kvazar 3C 273, ako ho zobrazuje umelec ESO/M. Kornmesser Žiadny súčasný teoretický model nedokáže vysvetliť existenciu týchto objektov. Ich objav v ranom vesmíre spochybňuje súčasné teórie tvorby čiernych dier a teraz budeme musieť vytvoriť nové.

11:12 04.03.2017

Fyzici vytvorili novú formu hmoty

Vedci z Massachusetts Institute of Technology v Spojených štátoch vytvorili supratekutú pevnú látku z atómov sodíka. Na tento účel použili lasery, pomocou ktorých dokázali dať kvantovej kvapaline (Bose-Einsteinov kondenzát) štruktúru charakteristickú pre kryštály. Článok vedcov bol publikovaný v časopise Nature. Bose-Einsteinov kondenzát je látka tvorená bozónmi, časticami, ktoré môžu existovať v rovnakom kvantovom stave. To ich odlišuje od fermiónov (napríklad elektrónov), pre ktoré

19:21 18.02.2017

Satelit na povrázku alebo vesmírne uväzovacie systémy

Keď sa hovorí o vesmírnych uväzovacích systémoch, ľudia zvyčajne myslia na vesmírne výťahy a iné kyklopské štruktúry, ktoré, ak budú postavené, budú vo veľmi vzdialenej budúcnosti. Málokto ale vie, že experimenty s rozmiestňovaním väzieb vo vesmíre sa robili opakovane, s rôznymi cieľmi a ten posledný sa skončil neúspechom začiatkom februára tohto roku. Blíženci 11 spojené lanom s cieľom Agena, foto NASA. Ako sa odrezal kábel v nákladnom priestore na HTV-KITE Experiment HTV-KITE podľa predstáv umelca, foto JAXA 27. januára z r.

Za posledný rok sa v Rusku urobili dôležité objavy v oblasti chémie, fyziky a medicíny.

FOTO: Alexander Kozhokhin, „Večerná Moskva“

Korešpondent VM zistil, čo bolo vynájdené v rozľahlosti našej krajiny v roku 2017 a do akej miery je ruská veda uznávaná po celom svete.

1. Kvantový blockchain- distribuovaný systém na ukladanie dát, ktorý je jednoducho nemožné hacknúť, pretože je chránený pomocou metód kvantovej kryptografie. A prvý kvantový blockchain na svete spustili v máji minulého roku moskovskí fyzici z Ruského kvantového centra. Podľa vývojárov sa tento systém v budúcnosti stane nevyhnutným pre zostavovanie „inteligentných zmlúv“, ukladanie informácií o právach duševného vlastníctva a iných údajov.

„Všetky práce na vytvorení kvantového blockchainu boli vykonané ako súčasť už prijatých investícií do projektu kvantovej kryptografie,“ povedal tvorca technológie Alexey Fedorov. – Teraz musíme vytvoriť produkty založené na tom – upraviť platformu a vytvoriť blockchain aplikácie s obchodnou logikou.

2. Trojrozmerný metamateriál, ktorý vytvorili ruskí vedci z Petrohradu, bol podľa jedného z prestížnych svetových vedeckých časopisov uznaný za jeden z hlavných objavov roku 2017. Jeho vlastnosti umožňujú riadiť šírenie svetla a elektromagnetických vĺn bez straty energie. Zvláštnosťou metamateriálu je, že jeho povrch vedie prúd, zatiaľ čo jeho vnútro izoluje.

„Vďaka trojrozmerným izolátorom môžeme dosiahnuť správanie elektromagnetických vĺn, ktoré bolo predtým technicky nedosiahnuteľné,“ komentoval vynález Alexander Khanikaev, profesor na City University of New York.

3. Virtuálny testovací systém pre lieky proti rakovine bol tiež vynájdený v Rusku. Vývoj patrí genetikom z Ústavu systémovej biológie. Technológia bola predvedená vo februári minulého roka. Vynález opäť dokazuje: všetko dômyselné je jednoduché. Tím výskumníkov vytvoril počítačový analóg ľudského imunitného systému. Reaguje na všetky lieky úplne rovnako ako naše telo. Takže teraz možno experimenty s metódami liečby vykonávať v úplne bezpečných podmienkach a získané výsledky budú oveľa kompletnejšie a efektívnejšie. Softvérový balík podľa vedcov urýchli proces vývoja a testovania imunoterapie.

4. Iný autoritatívny americký časopis uznal prelom roku 2017 detekcia gravitačných vĺn, ktoré sa objavujú počas splynutia neutrónových hviezd v galaxii NGC 4993. Napriek tomu, že výskumu v tejto oblasti sa venovalo viac ako sedemdesiat popredných svetových observatórií, práve naši astrofyzici z Ruskej akadémie vied a Lomonosovovej Moskovskej štátnej univerzity majú právo byť označovaní za priekopníkov. Tento objav je, mimochodom, priamym potvrdením teórie relativity.

5. Dňa 8.2.2017 úrad zaradenie 118. chemického prvku oganesson do periodickej tabuľky, pomenovaná po vedeckom riaditeľovi Flerovovho laboratória jadrových reakcií Spojeného ústavu pre jadrový výskum v Dubne pri Moskve Jurijovi Oganesjanovi. Práve vďaka jeho úsiliu došlo k objavu. Mimochodom, Oganesyan je prvým ruským vedcom, ktorého meno dostal chemický prvok počas jeho života.

„Názov 118. prvku navrhli moji kolegovia v práci v Dubne spolu s vedcami z Lawrence Livermore National Laboratory v USA,“ povedal Oganesyan. - Po piatich mesiacoch diskusie bol názov prvku definitívne schválený. A som vďačný svojim kolegom za také vysoké hodnotenie mojej práce.

Rok sa začal objavením svätého grálu – fyzikom sa podarilo premeniť vodík na kov. Experiment potvrdil teoretický vývoj z prvej polovice minulého storočia. Vedci z Harvardskej univerzity prvok ochladili na −267 stupňov Celzia a podrobili ho tlaku 495 gigapascalov, čo je viac ako v strede Zeme.

„Na Západe prestanú piť alkohol a prejdú na neškodné alkoholické nápoje“

Samotní experimentátori porovnávali výrobu prvého kovového vodíka na planéte so získaním posvätného pohára – hlavným cieľom legendárnych rytierov. Otázkou ale zostáva, či si vodík zachová svoje vlastnosti, keď tlak poľaví. Fyzici dúfajú, že nie.

Cestovanie v čase je možné

Prehodnotiť koncepciu času teoretikmi z Viedenskej univerzity a Rakúskej akadémie vied. Podľa zákonov kvantovej mechaniky, čím sú hodiny presnejšie, tým skôr vystavia tok času účinku kvantovej neistoty. A to obmedzuje možnosti našich meracích prístrojov, bez ohľadu na to, ako dobre sú vyrobené.

Nie je možné merať čas. Ale môžete v ňom cestovať pomocou zakrivenia, vedec z University of British Columbia (Kanada). Pravda, zatiaľ je to len teoretické priznanie. Na vytvorenie stroja reálneho času nie sú potrebné žiadne materiály.

Ale kvantové častice sú schopné vrátiť sa do minulosti, alebo skôr ovplyvňovať ostatné častice v čase. Túto teóriu potvrdili v roku 2017 vedci z Chapman University (USA) a Perimeter Institute for Theoretical Physics (Kanada). Ich teoretický výskum viedol k zaujímavému záveru: buď sú fyzikálne javy schopné šírenia do minulosti, alebo veda narazila na nehmotný spôsob interakcie častíc.

Presne dve vrstvy grafénu dokážu zastaviť guľku

Temná energia neexistuje. Ale nie je to presne tak

Debata o temnej energii - hypotetickej konštante, ktorá vysvetľuje expanziu vesmíru - sa od začiatku tisícročia nezastavila. Fyzici tento rok prišli na to, že temná energia predsa neexistuje.

Vedci z univerzity v Budapešti a ich kolegovia z USA tvrdia, že chyba spočíva v pochopení štruktúry vesmíru. Zástancovia konceptu temnej energie predpokladali, že hmota má jednotnú hustotu, ale nie je to tak. Počítačový model ukázal, že vesmír pozostáva z bublín, a to odstraňuje rozpory. Temná energia už nie je potrebná na vysvetlenie nevysvetliteľných javov.

Avšak, postavený na superpočítači na University of Durham (Británia) viedol astrofyzikov k presne opačným záverom. A údaje z magnetického alfa spektrometra z Medzinárodnej vesmírnej stanice ukazujú, že temná energia skutočne existuje. Nezávisle na tom to uviedli dve skupiny výskumníkov: z Nemecka az Číny.

A čo je najdôležitejšie, XENON1T, najcitlivejší detektor tmavej hmoty na svete, dal prvý. Je pravda, že zatiaľ nie sú žiadne pozitívne výsledky. Vedci sú ale radi, že systém vôbec funguje a vykazuje minimum chýb.

Vedci už nerozumejú tomu, ako funguje AI

technológie

Gravitácia je kľúčom k iným dimenziám

Fyzici už dlho snívali o vybudovaní teórie všetkého – systému, ktorý by komplexne popisoval realitu. Jedna zo štyroch základných interakcií nedovoľuje – gravitácia. Častice, ktoré by tolerovali gravitačnú interakciu, neboli zistené. To znamená, že v súlade so zákonmi kvantovej mechaniky neexistujú žiadne vlny.

Geniálne riešenie problému vedcov z Inštitútu Maxa Plancka. Podľa ich názoru gravitačné pole vzniká práve v momente, keď sa z kvantovej vlny stane častica.

Ďalšou prekážkou pri konštrukcii teórie všetkého je absencia akcie inverznej k sile príťažlivosti, tento faktor tiež narúša symetriu ideálnych vzorcov. Vedci z Washingtonskej štátnej univerzity však v apríli 2017 objavili látku, ktorá sa správa, ako keby mala negatívnu hmotnosť. Efekt bol dosiahnutý už skôr, ale výsledok ešte nikdy nebol taký presný a jednoznačný.

Záujem o štúdium gravitácie zvyšuje teória, že gravitáciu ovplyvňujú iné dimenzie. Fyzici z Inštitútu Maxa Plancka (Nemecko) pomocou najmodernejších detektorov gravitačných vĺn do roka potvrdzujú alebo vyvracajú existenciu ďalších meraní. Koncom roka 2018 alebo najneskôr začiatkom roka 2019.

„Bitcoin zlyhal ako mena“

technológie

Kvantová mechanika je odsúdená na zánik

Je ľahké vidieť, že väčšina objavov modernej fyziky je spojená so štúdiom kvantovej mechaniky. Vedci sa však domnievajú, že kvantová teória v súčasnej podobe dlho nevydrží. A kľúčom k pochopeniu sveta bude nová matematika.

Vo svetle takýchto vyhlásení nie je jasné, ako vnímať správu, že experimentátori z Inštitútu Nielsa Bohra prvýkrát v histórii vedy nechali qubity otáčať opačným smerom. Alebo že druhý termodynamický zákon za istých okolností v kvantovom svete, ako tvrdia fyzici z MIPT. Možno to všetko treba brať ako potvrdenie súčasnej teórie. Možno – ako krok k novej fyzike, ktorá ešte presnejšie popíše realitu.

Vedci medzitým pokračujú v pátraní po fenoménoch, ktoré zladia svety Einsteina a Newtona. Možno s tým pomôže nová forma hmoty. Mimochodom, ukázalo sa, že ide o kondenzát, hoci doteraz sa teoretici veľa hádali o jeho povahe.