Õppida füüsikat tähendab uurida universumit. Täpsemalt, kuidas universum töötab. Kahtlemata on füüsika kõige huvitavam teadusharu, kuna universum on palju keerulisem, kui tundub, ja see sisaldab kõike, mis on olemas. Mõnikord käitub maailm väga kummaliselt ja võib-olla peate olema tõeline entusiast, et meiega sellest nimekirjast rõõmu jagada. Siin on kümme kõige hämmastavamat avastust uusimas füüsikas, mis panid paljud-paljud teadlased oma ajusid raputama mitte aastaid – aastakümneid.
Aeg peatub valguse kiirusel
Einsteini erirelatiivsusteooria järgi on valguse kiirus konstantne – ja on vaatlejast sõltumata ligikaudu 300 000 000 meetrit sekundis. See on iseenesest uskumatu, arvestades, et miski ei saa liikuda. kiiremini kui valgus, kuid siiski puhtalt teoreetiline. Erirelatiivsusteoorias on huvitav osa, mida nimetatakse "aja dilatatsiooniks", mis ütleb, et mida kiiremini te liigute, seda aeglasemalt liigub teie jaoks aeg, erinevalt teie ümbrusest. Tund aega sõites vananete veidi vähem kui lihtsalt kodus arvuti taga istudes. Täiendavad nanosekundid tõenäoliselt teie elu oluliselt ei muuda, kuid fakt jääb siiski faktiks.
Selgub, et kui liikuda valguse kiirusel, siis aeg üldiselt tardub paigale? See on tõsi. Kuid enne kui proovite saada surematuks, pidage meeles, et valguse kiirusel liikumine on võimatu, kui teil pole õnne sündida kergena. Tehnilisest vaatenurgast eeldaks valguse kiirusel liikumine lõpmatult palju energiat.
Oleme just jõudnud järeldusele, et miski ei saa liikuda kiiremini kui valguse kiirus. Noh... jah ja ei. Kuigi see jääb tehniliselt tõeks, on teoorias lünk, mis on leitud füüsika kõige uskumatumast harust, kvantmehaanikast.
Kvantmehaanika on sisuliselt füüsika uurimine mikroskoopilistel skaaladel, näiteks subatomaarsete osakeste käitumise kohta. Seda tüüpi osakesed on uskumatult väikesed, kuid äärmiselt olulised, kuna need on universumi kõige ehituskivid. Neid võib pidada pisikesteks pöörlevateks elektriliselt laetud kuulideks. Ilma asjatute komplikatsioonideta.
Seega on meil kaks elektroni (negatiivse laenguga subatomaarsed osakesed). on spetsiaalne protsess, mis seob need osakesed nii, et need muutuvad identseks (sama spin ja laeng). Kui see juhtub, muutuvad elektronid sellest hetkest identseks. See tähendab, et kui muudad ühte neist – ütleme, muudad spinni –, reageerib teine kohe. Olenemata sellest, kus ta on. Isegi kui te seda ei puuduta. Selle protsessi mõju on hämmastav – te mõistate, et teoreetiliselt saab seda teavet (antud juhul spinni suunda) teleporteerida kõikjale universumis.
Gravitatsioon mõjutab valgust
Lähme tagasi valguse juurde ja räägime sellest üldine teooria relatiivsusteooria (ka Einsteini poolt). Sellesse teooriasse kuulub mõiste, mida nimetatakse valguse kõrvalekaldeks – valguse tee ei pruugi alati olla sirge.
Nii imelik kui see ka ei kõla, on see ikka ja jälle tõestatud. Kuigi valgusel pole massi, sõltub selle tee asjadest, millel on see mass, nagu päike. Nii et kui kauge tähe valgus läheb teisele tähele piisavalt lähedalt, läheb see sellest ümber. Kuidas see meid mõjutab? See on lihtne: võib-olla asuvad tähed, mida me näeme, täiesti erinevates kohtades. Pidage meeles, kui järgmine kord tähti vaatate, võib see kõik olla lihtsalt valguse trikk.
Tänu mõnele teooriale, mida oleme juba arutanud, on füüsikutel üsna täpsed viisid universumis esineva kogumassi mõõtmiseks. Neil on ka üsna täpsed viisid kogumassi mõõtmiseks, mida saame jälgida – kuid halb õnn, need kaks numbrit ei ühti.
Tegelikult on universumi kogumassi maht palju suurem kui kogumass, mida saame arvutada. Füüsikud pidid sellele seletust otsima ja tulemuseks oli teooria, mis hõlmas tumeainet – salapärast ainet, mis ei kiirga valgust ja võtab enda alla ligikaudu 95% universumi massist. Kuigi tumeaine olemasolu ei ole formaalselt tõestatud (sest me ei saa seda jälgida), on tumeaine kasuks palju tõendeid ja see peab ühel või teisel kujul olemas olema.
Meie universum laieneb kiiresti
Mõisted muutuvad keerukamaks ja selleks, et mõista, miks, peame minema tagasi teooria juurde. suur pauk. Enne populaarseks telesaateks saamist oli Suure Paugu teooria meie universumi päritolu oluline selgitus. Lihtsamalt öeldes: meie universum sai alguse plahvatusest. Praht (planeedid, tähed jne) levis plahvatuse tohutu energia mõjul igas suunas. Kuna praht on üsna raske, eeldasime, et plahvatusaine levik aeglustub aja jooksul.
Seda aga ei juhtunud. Tegelikult toimub meie universumi paisumine aja jooksul üha kiiremini. Ja see on imelik. See tähendab, et ruum kasvab pidevalt. Ainus võimalik viis selle selgitamiseks on tumeaine, õigemini tume energia, mis seda pidevat kiirendust põhjustab. Mis on tume energia? Sulle .
Kõik mateeria on energia.
Mateeria ja energia on vaid ühe mündi kaks külge. Tegelikult teadsite seda alati, kui nägite valemit E = mc 2 . E on energia ja m on mass. Teatud massikoguses sisalduv energia hulk määratakse massi korrutamisel valguse kiiruse ruuduga.
Selle nähtuse seletus on üsna põnev ja tuleneb sellest, et objekti mass valguse kiirusele lähenedes suureneb (isegi kui aeg aeglustub). Tõestus on üsna keeruline, nii et võite lihtsalt minu sõna võtta. Vaata aatomipommid, mis muudavad üsna väikesed ainekogused võimsateks energiapursketeks.
Laine-osakeste duaalsus
Mõned asjad pole nii selged, kui näivad. Esmapilgul tunduvad osakesed (nagu elektron) ja lained (nagu valgus) täiesti erinevad. Esimesed on tahked mateeriatükid, teised on kiiratud energiakiired või midagi taolist. Nagu õunad ja apelsinid. Selgub, et sellised asjad nagu valgus ja elektronid ei piirdu vaid ühe olekuga – need võivad olla korraga nii osakesed kui lained, olenevalt sellest, kes neid vaatab.
Tõsiselt. See kõlab naeruväärselt, kuid on konkreetseid tõendeid selle kohta, et valgus on laine ja valgus on osake. Valgus on mõlemad. Samaaegselt. Mitte mingi vahendaja kahe riigi, nimelt mõlema vahel. Oleme naasnud kvantmehaanika valdkonda ja kvantmehaanikas armastab Universum sel viisil ja mitte teisiti.
Kõik objektid langevad ühesuguse kiirusega
Paljudele võib tunduda, et rasked esemed kukuvad kiiremini kui kerged – see kõlab mõistlikult. Kindlasti kukub keeglipall kiiremini kui sulg. See on tõsi, kuid mitte gravitatsiooni süü – ainus põhjus, miks see nii välja tuleb, on see, et maa atmosfäär annab vastupanu. Isegi 400 aastat tagasi mõistis Galileo esimest korda, et gravitatsioon toimib kõikidel objektidel ühtmoodi, sõltumata nende massist. Kui oleksite koos keeglipalli ja sulgedega Kuul (millel puudub atmosfäär), kukuksid need alla samal ajal.
Noh, kõike. Sel hetkel saate meelt liigutada.
Arvate, et ruum ise on tühi. See oletus on üsna mõistlik – sellepärast ongi ruum, ruum. Kuid universum ei talu tühjust, seetõttu sünnivad ja surevad ruumis, ruumis, tühjuses pidevalt osakesed. Neid nimetatakse virtuaalseteks, kuid tegelikult on need reaalsed ja see on tõestatud. Need eksisteerivad sekundi murdosa, kuid see on piisavalt pikk, et rikkuda mõningaid füüsika põhiseadusi. Teadlased nimetavad seda nähtust "kvantvahuks", kuna see näeb kohutavalt välja nagu karastusjoogis olevad gaasimullid.
Topeltpilu katse
Eespool märkisime, et kõik võib olla korraga nii osake kui laine. Kuid siin on konks: kui õun on käes, teame täpselt, mis kujuga see on. See on õun, mitte mingi õunalaine. Mis määrab osakese oleku? Vastus: meie.
Topeltpilu katse on lihtsalt uskumatult lihtne ja salapärane katse. Seda see on. Teadlased asetavad kahe piluga ekraani vastu seina ja lasevad läbi pilu valguskiire, et saaksime näha, kuhu see seina tabab. Kuna valgus on laine, loob see teatud difraktsioonimustri ja näete üle kogu seina hajutatud valgustriipe. Kuigi seal oli kaks pesa.
Kuid osakesed peaksid reageerima erinevalt - läbi kahe pilu lennates peaksid nad jätma seinale kaks triipu otse pilude vastas. Ja kui valgus on osake, siis miks see nii ei käitu? Vastus on, et valgus avaldab sellist käitumist, kuid ainult siis, kui me nii otsustame. Lainetena läbib valgus korraga mõlemat pilu, osakesena aga ainult ühte. Kõik, mida vajame valguse osakeseks muutmiseks, on mõõta iga pilu läbivat valgusosakest (footonit). Kujutage ette kaamerat, mis teeb pildi igast pilust läbivast footonist. Sama footon ei saa lennata läbi teise pilu, olemata laine. Seina muster on lihtne: kaks valgusriba. Me muudame füüsiliselt sündmuse tulemusi lihtsalt neid mõõtes, jälgides.
Seda nimetatakse "vaatleja efektiks". Ja kuigi see hea viis Selle artikli lõpetamiseks ei kriimustanud ta isegi nende täiesti uskumatute asjade pinda, mida füüsikud leiavad. Topeltpiluga katses on palju variatsioone, mis on veelgi pöörasemad ja huvitavamad. Saate neid otsida ainult siis, kui te seda ei karda kvantmehaanika imeb sulle pähe.
MOSKVA, 8. veebruar – RIA Novosti. Rohkem kui 70% venelastest ei suuda nimetada ühtegi riigi teadussaavutust viimastel aastakümnetel- need on VTsIOM-i sotsioloogilise uuringu tulemused, mis viidi läbi Venemaa teaduse päeval. Samas on maailma teadusesse märgatava jälje jätnud meie teadlaste viimaste aastate vähemalt kümme avastust.
Gravitatsioonilained
2017. aasta augustis tuvastas LIGO detektor gravitatsioonilained, mis olid põhjustatud kahe neutrontähed galaktikas NGC 4993 Hydra tähtkujus. Kõige täpsem seade tundis aegruumi häireid, kuigi selle allikas asus Maast 130 miljoni valgusaasta kaugusel. Ajakiri Science nimetas seda aasta tippavastuseks.
Sellesse andsid märkimisväärse panuse Lomonossovi Moskva Riikliku Ülikooli ja Venemaa Teaduste Akadeemia Nižni Novgorodi Rakendusfüüsika Instituudi füüsikud. Venelased liitusid LIGO detektori gravitatsioonilainete otsingutega 1993. aastal tänu Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliikmele Vladimir Braginskile (suri 2016. aasta märtsis).
LIGO registreeris esmakordselt gravitatsioonilained (kahe musta augu kokkupõrkest) 2015. aasta septembris.
Vostoki järv Antarktikas
Venelastele kuulub viimane major geograafiline avastus planeedil - Vostoki järv Antarktikas. Kuuenda kontinendi keskosas nelja kilomeetri paksuse jää all asub hiiglaslik veehoidla. Teoreetiliselt ennustasid seda juba 1950. aastatel okeanoloog Nikolai Zubov ja geofüüsik Andrei Kapitsa.
Liustiku puurimiseks kulus peaaegu kolm aastakümmet. AARI Vene Antarktika ekspeditsiooni liikmed jõudsid reliktjärve äärde 5. veebruaril 2012. aastal.
Vostoki järv isoleeritud välismaailm vähemalt 14 miljonit aastat vana. Teadlasi huvitab, kas seal on elusorganisme säilinud. Kui veehoidlas on elu, on selle uurimine kasulik kõige olulisem allikas teavet Maa mineviku kohta ja aitab otsida organisme kosmoses.
Kosmoseprojekt "Radioastron"
2011. aasta juulis saadeti orbiidile raadioteleskoop Spektr-R. Koos maapealsete raadioteleskoopidega moodustab see omamoodi kõrva, mis kuuleb raadioulatuses Universumi pulssi. See edukas Venemaa projekt nimega "Radioastron" on ainulaadne. See põhineb ülipika baasjoone raadiointerferomeetria põhimõttel, mille töötas välja Lebedevi Füüsikalise Instituudi astrokosmosekeskuse direktor akadeemik Nikolai Kardašev.
"Radioastron" uurib ülimassiivseid musti auke ja eelkõige neist väljuvaid ainesi (jugasid). Maailma suurimat (kanditud Guinnessi rekordite raamatusse) raadioteleskoopi kasutades loodavad teadlased näha musta augu varju, mis arvatavasti asub Linnutee keskmes.
Eksperimendid grafeeniga
2010. aastal said laureaatideks Venemaa põliselanikud Andrey Geim ja Konstantin Novoselov Nobeli preemia füüsikas grafeeni uurimiseks. Mõlemad on lõpetanud Moskva füüsika- ja tehnikainstituudi, töötanud füüsikainstituudis tahke keha RAS Tšernogolovkas ja 1990. aastatel lahkusid nad välismaale teadustööd jätkama. 2004. aastal pakkusid nad välja nüüdseks klassikalise viisi kahemõõtmelise grafeeni saamiseks, koorides see lihtsalt teibiga grafiiditüki küljest lahti. Praegu töötavad Nobeli preemia laureaadid Ühendkuningriigis Manchesteri ülikoolis.
Grafeen on ühe aatomi paksune süsinikukiht. Nad nägid selles terahertselektroonika tulevikku, kuid avastasid siis hulga vigu, millest pole veel üle saanud. Näiteks grafeeni on väga raske pooljuhiks muuta ja pealegi on see väga habras.
Uut tüüpi homo
2010. aastal levis üle maailma sensatsioon – avastati uus iidsete inimeste liik, kes elasid samaaegselt sapienside ja neandertallastega. Altai koopa nime järgi nimetati sugulasi denisovalasteks, kust leiti nende säilmed. Denisovalaste koht inimese sugupuul selgus pärast 30-50 tuhat aastat tagasi surnud täiskasvanud inimese hambast ja väikese tüdruku väikesest sõrmest eraldatud DNA dešifreerimist (täpsemalt pole kahjuks võimalik öelda) .
Muistsed inimesed valisid Denisova koopa 300 tuhat aastat tagasi. Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali arheoloogia ja etnograafia instituudi teadlased on seal kaevanud aastakümneid ja edenevad ainult meetodite osas. molekulaarbioloogia lubati lõpuks paljastada Denisovanide saladus.
Arheoloogid tahavad taastada välimus Denisova meesVenemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali arheoloogia ja etnograafia instituudi direktor, tänavune riikliku preemia laureaat akadeemik Anatoli Derevjanko loodab, et Altai Denisova koopasse tehtud väljakaevamiste käigus õnnestub teadlastel leida kolju või selle fragmente. väljasurnud inimliik - Denisova mees - ja taastada selle välimus.Ülirasked aatomid
1960. aastatel ennustasid vene füüsikud "stabiilsuse saart" – erilist füüsiline seisund, mille sees peavad eksisteerima ülirasked aatomid. 2006. aastal katsetajad Ühisinstituudist tuumauuringud Dubnas avastati sellelt "saarelt" tsüklotroni abil 114. element, mida hiljem nimetati fleroviumiks. Seejärel avastati üksteise järel 115., 117. ja 118. element - vastavalt moskovium, tennessiin ja oganesson (avastaja akadeemik Juri Oganesjani auks). Nii täiendati perioodilisustabelit.
Poincare'i oletus
Aastatel 2002-2003 Vene matemaatik Grigory Perelman lahendas ühe aastatuhande probleemi – ta tõestas sada aastat tagasi sõnastatud Poincaré oletust. Ta avaldas lahenduse artiklite sarjas saidil arxiv.org. Tema kolleegidel kulus mitu aastat, et tõendit kontrollida ja avastus vastu võtta. Perelman nimetati Fieldsi auhinna kandidaadiks, Clay Mathematical Institute andis talle miljon dollarit, kuid matemaatik keeldus kõikidest auhindadest ja rahast. Samuti jättis ta tähelepanuta pakkumise osaleda akadeemiku tiitli valimistel.
Grigory Perelman on sündinud Peterburis, lõpetanud füüsika-matemaatikakooli nr 239 ning Leningradi ülikooli matemaatika-mehaanikateaduskonna, töötanud matemaatika instituudi Peterburi filiaalis. V. A. Steklova. Ta ei suhtle ajakirjandusega, ei vii läbi avalikku tegevust. Pole isegi teada, millises riigis ta praegu elab ja kas ta matemaatikaga tegeleb.
Möödunud aastal arvas ajakiri Forbes Grigory Perelmani sajandi inimeste hulka.
laser heterostruktuuridel
1960. aastate lõpus konstrueeris füüsik Zhores Alferov maailma esimese pooljuhtlaseri, mis põhines enda kasvatatud heterostruktuuridel. Sel ajal otsisid teadlased aktiivselt võimalust raadioahelate traditsiooniliste elementide täiustamiseks ja see sai võimalikuks tänu põhimõtteliselt uute materjalide leiutamisele, mida tuli kasvatada kiht-kihilt, aatomhaaval ja erinevatest ühenditest. Vaatamata protseduuride töömahukusele oli selliseid kristalle võimalik kasvatada. Selgus, et need võivad kiirata nagu laserid ja seeläbi andmeid edastada. See võimaldas luua arvuteid, CD-plaate, fiiberoptilist sidet ja uusi kosmosesidesüsteeme.
2000. aastal pälvis akadeemik Žores Alferov Nobeli füüsikaauhinna.
Kõrge temperatuuriga ülijuhid
1950. aastatel asus teoreetiline füüsik Vitali Ginzburg koos Lev Landauga ülijuhtivuse teooria juurde ja tõestas materjali eriklassi – II tüüpi ülijuhtide – olemasolu. Füüsik Aleksei Abrikosov avastas need eksperimentaalselt. 2003. aastal said Ginzburg ja Abrikosov selle avastuse eest Nobeli preemia.
1960. aastatel asus tööle Vitali Ginzburg teoreetiline põhjendus kõrgtemperatuuriline ülijuhtivus, kirjutas sellest koos David Kiržnitsaga raamatu. Sel ajal oli materjalide olemasolu, mis juhiksid ilma vastupanuta elektrit veidi kõrgemal temperatuuril absoluutne null, vähesed uskusid. Ja 1987. aastal avastati ühendid, mis muutusid ülijuhtideks 77,4 Kelvini juures (miinus 195,75 kraadi Celsiuse järgi, vedela lämmastiku keemistemperatuur).
Kõrgtemperatuuriliste ülijuhtide otsinguid jätkasid füüsikud Mihhail Eremets ja Aleksandr Drozdov, kes praegu töötavad Saksamaal. 2015. aastal avastasid nad, et vesiniksulfiidgaasist võib saada ülijuht ja selle nähtuse rekordkõrgel temperatuuril – miinus 70 kraadi. Ajakiri Nature nimetas aasta teadlaseks Mihhail Yeremetsa.
Viimased mammutid maa peal
1989. aastal Leningradi noor töötaja Sergei Vartanjan riigiülikool, kes uuris Arktika iidset geograafiat, tuli Põhja-Jäämeres eksinud Wrangeli saarele. Ta kogus mammutite luid, mis seal ohtralt lebasid, ja tegi radiosüsiniku analüüsi abil kindlaks, et need olid vaid paar tuhat aastat vanad. Nagu hiljem tuvastati, surid villased mammutid välja 3730 aastat tagasi. Saaremammutid olid oma mandri sugulastest veidi väiksemad, kasvades kuni 2,5 meetri kõrguseks, seetõttu kutsutakse neid ka kääbusteks. Vartanyani ja tema kolleegide artikkel viimastest mammutitest Maal avaldati 1993. aastal ajakirjas Nature ja kogu maailm sai nende leiust teada.
Wrangeli saarelt pärit mammuti genoom dešifreeriti 2015. aastal. Nüüd jätkab Sergei Vartanjan koos Venemaa ja välismaiste kolleegidega selle analüüsimist, et välja selgitada pügmeemammutite elu kõik tunnused ja lahti harutada nende kadumise mõistatus.
Pildi autoriõigus Teaduse fotokogu Pildi pealkiri Schrödingeri paradoks on tuntud juba ammu, kuid füüsilisel tasandil pole seda veel õnnestunud demonstreerida.
Gravitatsioonilainete tuvastamine aegruumis, aga ka kuulsa Schrödingeri paradoksi esimene praktiline demonstreerimine on ajakirja Physics World andmetel 2016. aasta füüsika suurimate saavutuste nimekirjas.
See hõlmab ka esimese eksoplaneedi avastamist meie lähimas tähesüsteemis.
Gravitatsioonilainete tuvastamine aasta suurimaks avastuseks tunnistatud, saavutas LIGO teadusringkond, kuhu kuulub üle 80 teadusasutuse üle maailma.
Kogukond kasutab mitmeid laboreid, mis püüavad tuvastada aegruumi struktuuri kõrvalekaldeid, mis tekivad võimsa laserimpulsi läbimisel vaakumtunnelist.
Esimene signaal, mille nad registreerisid, oli kahe Maast enam kui miljardi valgusaasta kaugusel asuva musta augu kokkupõrke tulemus.
Saavutuste nimekirja avaldanud ajakirja Physics World toimetaja Hamish Johnstoni sõnul olid need tähelepanekud esimesed otsesed tõendid mustade aukude olemasolust.
Pildi autoriõigus LIGO/T. Pyle/TEADUSTE FOTOTEAK Pildi pealkiri Albert Einstein oli esimene, kes pakkus välja gravitatsioonilainete olemasolu võimaluseTeised aasta suuremad füüsilised avastused on järgmised:
Shroedingeri kass: Teadlased on Schrödingeri kassi müsteeriumi üle pead murdnud juba aastaid. See on Austria teadlase Erwin Schrödingeri mõttekatse. Kass on kastis. Karbis on radioaktiivseid aineid sisaldav mehhanism aatomituum ja anum mürgise gaasiga. Paradoks on see, et loom võib korraga olla elus või surnud. Kindlalt saate teada ainult kasti avades. See tähendab, et kasti avamine tõstab esile ühe kassi paljudest olekutest. Kuid enne kasti avamist ei saa looma lugeda elavaks ega surnuks – kass võib olla korraga kahes olekus.
Ameerika ja Prantsuse füüsikud suutsid aga esimest korda jälgida kassi seisundit molekuli sisestruktuuri näitel, mis väljendub süsteemi samaaegses kohalolekus kahes kvantolekus.
Selleks viisid eksperdid röntgenlaseriga (raseri) molekulid ergastatud olekusse. Saadud kõrge ruumilise ja ajalise eraldusvõimega difraktsioonimustrite põhjal koostasid füüsikud video.
Kompaktne "gravimeeter": Glasgow ülikooli teadlased on ehitanud gravimeetri, mis suudab väga täpselt mõõta Maa gravitatsioonijõudu. See on kompaktne, täpne ja odav seade. Seadet saab kasutada mineraalide otsimisel, vulkaanide ehitamisel ja uurimisel.
Meile lähim eksoplaneet: Astronoomid on avastanud märke planeedi olemasolust Proxima Centauri süsteemi elamiskõlblikus tsoonis. See planeet nimega Proxima b on vaid 1,3 korda suurem kui Maa mass ja selle pinnal võib olla vedelat vett.
Pildi autoriõigus ESO/M.Kornmesser Pildi pealkiri Selline võib välja näha planeedi Proxima b pindKvantpõimumine: USA füüsikute rühmal õnnestus esimest korda demonstreerida kvantmehaanilise põimumise mõju makroskoopilise mehaanilise süsteemi näitel.
Areng eksperimentaalsed meetodid Uuring kvantsüsteemid ja erinevate objektide põimimise meetodite väljatöötamine peaks füüsikute prognooside kohaselt tooma kaasa põhimõtteliselt uute arvutite tekkimise.
Imematerjal: Esimest korda on teadlastel õnnestunud mõõta grafeenimaterjali omadust – nn negatiivset murdumist. Seda nähtust saab kasutada uut tüüpi optiliste seadmete, näiteks ülitundlike läätsede ja läätsede loomiseks.
Aatomikell: Saksa füüsikud avastasid isotoobi toorium-229 transmutatsiooni, millest võib saada uut tüüpi aatomkella konstrueerimise alus. Sellised kellad on palju stabiilsemad kui olemasolevad seda tüüpi instrumendid.
Mikroskoobi optika:Šoti teadlased Strathclyde'i ülikoolist on loonud uut tüüpi mikroskoobi läätsede nimega Mesolens. Uutel objektiividel on suur vaateväli ja kõrge eraldusvõime.
Pildi autoriõigus Mesolens Pildi pealkiri Need struktuurid rottide ajus jäädvustati uue Mesolensi läätsedel põhineva mikroskoobiga.Väga kiire arvuti: Austria teadlased on saavutanud suurt edu kvantarvutite arendamisel. Nad lõid fundamentaalsete interaktsioonide mudeli elementaarosakesed, mida saavad kasutada kvantarvutite prototüübid.
Tuumamootor: Saksamaa Mainzi ülikooli teadlased on välja töötanud ühest aatomist koosneva soojusmasina prototüübi. See muudab temperatuuri erinevused mehaaniliseks tööks, asetades ühe kaltsiumiiooni lehtrikujulisse lõksu.
1. veebruar 2020Antiferromagnetiline topoloogiline isolaator
1. veebruar 2020Ebastabiilsus kvantgaasis, mis on põhjustatud hajumisest
1. veebruar 2020Ülivedeliku vedeliku pöörlemine
1. veebruar 2020Kvantülivedelike vedelike pöörlemist on uuritud paljudes töödes nii teoreetiliselt kui eksperimentaalselt (vt näiteks ja ). Huvitav juhtum on see, kui pöörlemissagedus läheneb aatomilõksu potentsiaali hoidmissagedusele või ületab selle. Sel juhul peaksid arvutuste kohaselt tekkima rõngasstruktuurid, mida saab kujutada paljude kvantpööriste liiduna üheks hiiglaslikuks keeriseks. Selliseid struktuure tõepoolest täheldati, kuid need lagunesid kiiresti või ei olnud vedeliku tihedus keskel madal. Pariisi Põhja-XIII ülikooli ja riikliku keskuse teadlased teaduslikud uuringud Prantsusmaa sai esimest korda oma katses rõngastruktuuri, mis oli stabiilne rohkem kui ühe minuti. Püünise mittesfäärilise potentsiaali pööramisega anti 87 Rb-aatomist koosnevale Bose-Einsteini kondensaadile nurkimment, mis selektiivse aurustamise käigus suurenes 350×h/2π-ni aatomi kohta. Sel juhul tekkis kondensaadi struktuuris rõngas raadiusega ≈30 μm, mille keskel oli auk, mis pöörles ülehelikiirusel, ulatudes 18 Machi numbrini. Rõngas ergastati kvadrupoolne deformatsioonirežiim, mille kirjeldamiseks osutusid olemasolevad hüdrodünaamilised mudelid ebapiisavaks ning vajalik on üksikasjalikuma teooria väljatöötamine.
Taga Eelmisel aastal Venemaal tehti olulisi avastusi keemia, füüsika, meditsiini vallas
FOTO: Aleksander Kožohhin, Õhtune Moskva"VM" korrespondent uuris, mida meie riigi avarustes 2017. aastal leiutati ja kuidas Vene teadus tunnustatud üle kogu maailma.
1. Quantum Blockchain- hajutatud andmete salvestamise süsteem, mida on lihtsalt võimatu häkkida, kuna see on kaitstud kvantkrüptograafia meetodite abil. Ja maailma esimese kvantplokiahela käivitasid mullu mais Moskva füüsikud Venemaa kvantkeskusest. Arendajate sõnul muutub see süsteem tulevikus asendamatuks "nutikate lepingute" koostamisel, intellektuaalomandi õigusi puudutava teabe ja muude andmete säilitamisel.
"Kõik tööd kvantplokiahela loomisel viidi läbi juba kvantkrüptograafia projekti jaoks laekunud investeeringute raames," ütles tehnoloogia looja Aleksei Fedorov. “Nüüd on vaja selle alusel tooteid luua - platvormi viimistleda ja äriloogikaga plokiahela rakendusi luua.
2. Kolmemõõtmeline metamaterjal, mille on loonud Peterburi vene teadlased, tunnistas üks maailma prestiižsemaid teadusajakirju 2017. aasta üheks peamiseks avastuseks. Selle omadused võimaldavad juhtida valguse ja elektromagnetlainete levikut ilma energiakadudeta. Metamaterjali eripära on see, et selle pind juhib voolu ja sisemused on isoleeritud.
"Tänu kolmemõõtmelistele isolaatoritele suudame saavutada elektromagnetlainete sellise käitumise, mis varem oli tehniliselt kättesaamatu," kommenteeris New Yorgi linnaülikooli professor Alexander Khanikaev.
3. Virtuaalne vähiravimite testimise süsteem leiutati ka Venemaal. Arendus kuulub Süsteemibioloogia Instituudi geneetikutele. Tehnoloogiat demonstreeriti eelmise aasta veebruaris. Leiutis tõestab taas, et kõik geniaalne on lihtne. Teadlaste meeskond on loonud arvutianaloogi immuunsussüsteem isik. Kõigi jaoks ravimid see reageerib täpselt samamoodi nagu meie keha. Seega saab nüüd katseid ravimeetoditega läbi viia täiesti ohututes tingimustes ning saadud tulemused on palju täielikumad ja tõhusamad. Tarkvarapakett kiirendab teadlaste sõnul immunoteraapia väljatöötamise ja testimise protsessi.
4. Teine autoriteetne Ameerika ajakiri tunnistas 2017. aastat läbimurdeks neutrontähtede ühinemisel galaktikas NGC 4993 tekkivate gravitatsioonilainete tuvastamine. Hoolimata asjaolust, et selle valdkonna uurimisega on tegelenud üle seitsmekümne maailma juhtiva observatooriumi, on meie astrofüüsikutel Venemaa Teaduste Akadeemiast ja Lomonossovi Moskva Riiklikust Ülikoolist õigus end pioneerideks nimetada. See avastus, muide, on relatiivsusteooria otsene kinnitus.
5. 8. veebruaril 2017 ametnik kandmine 118. perioodi perioodilisustabelisse keemiline element oganesson, mis sai nime Moskva oblastis Dubnas asuva Tuumauuringute Ühisinstituudi Flerovi tuumareaktsioonide labori teadusdirektori Juri Oganesjani järgi. See avastus tehti tema jõupingutustega. Muide, Oganesjan on esimene vene teadlane, kelle nimi anti tema eluajal keemilisele elemendile.
"118. elemendi nime pakkusid välja minu Dubnas töötavad kolleegid koos USA Lawrence Livermore'i riikliku labori teadlastega," ütles Oganesyan. - Pärast viis kuud kestnud arutelu kinnitati lõpuks elemendi nimi. Ja ma olen kolleegidele tänulik nii kõrge hinnangu eest minu tööle.
