Študovať fyziku znamená študovať vesmír. Presnejšie, ako funguje vesmír. Fyzika je bezpochyby najzaujímavejším odvetvím vedy, pretože vesmír je oveľa komplikovanejší, ako sa zdá, a obsahuje všetko, čo existuje. Niekedy sa svet správa veľmi zvláštne a možno musíte byť skutočným nadšencom, aby ste sa s nami podelili o radosť z tohto zoznamu. Tu je desať najúžasnejších objavov v najnovšej fyzike, ktoré prinútili mnohých vedcov lámať si hlavu nie celé roky - celé desaťročia.

Čas sa zastaví rýchlosťou svetla

Podľa Einsteinovej špeciálnej teórie relativity je rýchlosť svetla konštantná – a je približne 300 000 000 metrov za sekundu, bez ohľadu na pozorovateľa. To je samo o sebe neuveriteľné vzhľadom na to, že sa nič nemôže pohnúť. rýchlejšie ako svetlo, ale stále čisto teoreticky. Existuje zaujímavá časť špeciálnej teórie relativity nazývaná "dilatácia času", ktorá hovorí, že čím rýchlejšie sa pohybujete, tým pomalšie plynie čas pre vás, na rozdiel od vášho okolia. Ak šoférujete hodinu, starnete o niečo menej, ako keby ste len sedeli doma za počítačom. Je nepravdepodobné, že by ďalšie nanosekundy výrazne zmenili váš život, no skutočnosť zostáva.

Ukazuje sa, že ak sa pohybujete rýchlosťou svetla, čas vo všeobecnosti zamrzne na mieste? Toto je pravda. Ale predtým, ako sa pokúsite stať sa nesmrteľným, majte na pamäti, že pohyb rýchlosťou svetla je nemožný, ak nemáte to šťastie, že ste sa narodili ako svetlo. Z technického hľadiska by pohyb rýchlosťou svetla vyžadoval nekonečné množstvo energie.

Práve sme dospeli k záveru, že nič sa nemôže pohybovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla. No... áno aj nie. Aj keď to zostáva technicky pravdivé, v teórii existuje medzera, ktorá sa našla v najneuveriteľnejšom odvetví fyziky, kvantovej mechanike.

Kvantová mechanika je v podstate štúdium fyziky v mikroskopických mierkach, ako je správanie subatomárnych častíc. Tieto typy častíc sú neuveriteľne malé, ale mimoriadne dôležité, pretože sú stavebnými kameňmi všetkého vo vesmíre. Môžete si ich predstaviť ako malé rotujúce elektricky nabité guľôčky. Bez zbytočných komplikácií.

Máme teda dva elektróny (subatomárne častice so záporným nábojom). je špeciálny proces, ktorý viaže tieto častice takým spôsobom, že sa stanú identickými (majú rovnaký spin a náboj). Keď sa to stane, od tohto bodu sa elektróny stanú identickými. To znamená, že ak zmeníte jednu z nich - povedzme, zmeníte rotáciu - druhá bude okamžite reagovať. Bez ohľadu na to, kde je. Aj keď sa ho nedotknete. Vplyv tohto procesu je úžasný – chápete, že teoreticky možno tieto informácie (v tomto prípade smer rotácie) teleportovať kdekoľvek vo vesmíre.

Gravitácia ovplyvňuje svetlo

Vráťme sa k svetlu a porozprávajme sa všeobecná teória relativity (tiež od Einsteina). V tejto teórii je zahrnutý koncept známy ako odklon svetla - dráha svetla nemusí byť vždy rovná.

Aj keď to môže znieť čudne, bolo to znovu a znovu dokázané. Aj keď svetlo nemá žiadnu hmotnosť, jeho dráha závisí od vecí, ktoré túto hmotnosť majú, ako je slnko. Ak teda svetlo zo vzdialenej hviezdy prejde dostatočne blízko k inej hviezde, obehne ju. Ako nás to ovplyvňuje? Je to jednoduché: možno sú hviezdy, ktoré vidíme, na úplne iných miestach. Pamätajte si, že keď sa nabudúce pozriete na hviezdy, všetko to môže byť len trik svetla.

Vďaka niektorým teóriám, o ktorých sme už hovorili, majú fyzici pomerne presné spôsoby merania celkovej hmotnosti prítomnej vo vesmíre. Majú tiež pomerne presné spôsoby merania celkovej hmotnosti, ktorú môžeme pozorovať - ​​ale smola, tieto dve čísla sa nezhodujú.

V skutočnosti je objem celkovej hmoty vo vesmíre oveľa väčší ako celková hmotnosť, ktorú vieme vypočítať. Fyzici na to museli hľadať vysvetlenie a výsledkom bola teória, ktorá zahŕňala temnú hmotu – záhadnú látku, ktorá nevyžaruje svetlo a zaberá približne 95 % hmoty vo vesmíre. Hoci existencia temnej hmoty nebola formálne dokázaná (pretože ju nemôžeme pozorovať), existuje veľa dôkazov v prospech temnej hmoty a musí existovať v tej či onej forme.

Náš vesmír sa rýchlo rozpína

Pojmy sú čoraz zložitejšie a aby sme pochopili prečo, musíme sa vrátiť k teórii. veľký tresk. Predtým, ako sa teória veľkého tresku stala populárnou televíznou reláciou, bola dôležitým vysvetlením pôvodu nášho vesmíru. Zjednodušene povedané: náš vesmír začal výbuchom. Trosky (planéty, hviezdy atď.) sa rozprestierali na všetky strany, poháňané obrovskou energiou výbuchu. Pretože úlomky sú dosť ťažké, očakávali sme, že sa toto šírenie výbušniny časom spomalí.

To sa však nestalo. V skutočnosti sa rozpínanie nášho vesmíru v priebehu času deje rýchlejšie a rýchlejšie. A je to zvláštne. To znamená, že priestor neustále rastie. Jediný možný spôsob, ako to vysvetliť, je temná hmota, alebo skôr temnej energie, ktorá spôsobuje toto neustále zrýchľovanie. Čo je temná energia? Vám.

Všetka hmota je energia.

Hmota a energia sú len dve strany tej istej mince. V skutočnosti ste to vždy vedeli, ak ste niekedy videli vzorec E = mc 2 . E je energia a m je hmotnosť. Množstvo energie obsiahnutej v určitom množstve hmoty sa určí vynásobením hmotnosti druhou mocninou rýchlosti svetla.

Vysvetlenie tohto javu je celkom vzrušujúce a je spôsobené skutočnosťou, že hmotnosť objektu sa zvyšuje, keď sa blíži rýchlosti svetla (aj keď sa čas spomaľuje). Dôkaz je dosť komplikovaný, takže ma môžete brať za slovo. Pozri na atómové bomby, ktoré premieňajú pomerne malé množstvá hmoty na silné výbuchy energie.

Dualita vlny a častíc

Niektoré veci nie sú také jasné, ako sa zdajú. Na prvý pohľad sa častice (ako elektrón) a vlny (ako svetlo) zdajú byť úplne odlišné. Prvým sú pevné kusy hmoty, druhým sú lúče vyžarovanej energie alebo niečo podobné. Ako jablká a pomaranče. Ukazuje sa, že veci ako svetlo a elektróny nie sú obmedzené len na jeden stav – môžu to byť častice aj vlny súčasne, podľa toho, kto sa na ne pozerá.

vážne. Znie to smiešne, ale existujú konkrétne dôkazy, že svetlo je vlna a svetlo je častica. Svetlo je oboje. Súčasne. Nie nejaký prostredník medzi dvoma štátmi, menovite oboma. Vrátili sme sa do oblasti kvantovej mechaniky a v kvantovej mechanike Vesmír miluje takto a nie inak.

Všetky predmety padajú rovnakou rýchlosťou

Mnohým sa môže zdať, že ťažké predmety padajú rýchlejšie ako ľahké – to znie rozumne. Bowlingová guľa určite padne rýchlejšie ako pierko. To je pravda, ale nie chyba gravitácie – jediný dôvod, prečo to takto dopadá, je ten zemská atmosféra poskytuje odpor. Dokonca pred 400 rokmi si Galileo prvýkrát uvedomil, že gravitácia funguje rovnakým spôsobom na všetky objekty bez ohľadu na ich hmotnosť. Ak by ste boli s bowlingovou guľou a pierkom na Mesiaci (ktorý nemá atmosféru), spadli by zároveň.

No všetko. V tomto bode môžete pohnúť mysľou.

Myslíte si, že samotný priestor je prázdny. Tento predpoklad je celkom rozumný – preto je to priestor, priestor. Vesmír však netoleruje prázdnotu, preto sa vo vesmíre, vo vesmíre, v prázdnote, častice neustále rodia a umierajú. Nazývajú sa virtuálne, ale v skutočnosti sú skutočné, a to je dokázané. Existujú na zlomok sekundy, ale to je dosť dlho na to, aby porušili niektoré základné fyzikálne zákony. Vedci tento jav nazývajú „kvantová pena“, pretože vyzerá hrozne ako bublinky plynu v nealkoholickom nápoji.

Experiment s dvojitou štrbinou

Vyššie sme poznamenali, že všetko môže byť súčasne časticou aj vlnou. Tu je však háčik: ak je jablko v ruke, presne vieme, aký má tvar. Toto je jablko, nie nejaká jablková vlna. Čo určuje stav častice? odpoveď: my.

Experiment s dvojitou štrbinou je len neuveriteľne jednoduchý a tajomný experiment. Tak to je. Vedci umiestnia obrazovku s dvoma štrbinami k stene a cez štrbinu vystrelia lúč svetla, aby sme videli, kde na stenu dopadne. Keďže svetlo je vlna, vytvorí určitý difrakčný obrazec a uvidíte pruhy svetla rozptýlené po celej stene. Aj keď tam boli dva sloty.

Ale častice by mali reagovať inak - preletieť cez dve štrbiny by mali zanechať dva pruhy na stene priamo oproti štrbinám. A ak je svetlo častica, prečo nevykazuje toto správanie? Odpoveď je, že svetlo bude prejavovať toto správanie – ale iba ak sa tak rozhodneme. Ako vlna prechádza svetlo oboma štrbinami súčasne, ale ako častica prejde len jednou. Všetko, čo potrebujeme, aby sme svetlo zmenili na časticu, je zmerať každú časticu svetla (fotónu) prechádzajúcu cez štrbinu. Predstavte si kameru, ktorá odfotí každý fotón, ktorý prejde štrbinou. Ten istý fotón nemôže preletieť inou štrbinou bez toho, aby nebol vlnou. Interferenčný obrazec na stene bude jednoduchý: dva pásy svetla. Fyzicky meníme výsledky udalosti jednoducho tým, že ich meriame, pozorujeme.

Toto sa nazýva „efekt pozorovateľa“. A hoci toto dobrý spôsob aby dokončila tento článok, ani nepoškriabala povrch absolútne neuveriteľných vecí, ktoré fyzici nachádzajú. Existuje veľa variácií na experiment s dvojitou štrbinou, ktoré sú ešte bláznivejšie a zaujímavejšie. Môžete ich hľadať, iba ak sa toho nebojíte kvantová mechanika vtiahne ťa do hlavy.

MOSKVA 8. februára - RIA Novosti. Viac ako 70 % Rusov nevie pomenovať jediný vedecký úspech krajiny posledné desaťročia- toto sú výsledky sociologickej štúdie VTsIOM, ktorá sa uskutočnila v Deň ruskej vedy. Najmenej desať objavov našich vedcov za posledné roky zároveň zanechalo vo svetovej vede výraznú stopu.

Gravitačné vlny

V auguste 2017 detektor LIGO zachytil gravitačné vlny spôsobené zrážkou dvoch neutrónové hviezdy v galaxii NGC 4993 v súhvezdí Hydra. Najpresnejšie zariadenie pocítilo narušenie časopriestoru, hoci jeho zdroj bol 130 miliónov svetelných rokov od Zeme. Magazín Science to označil za top objav roka.

Nemalou mierou k nemu prispeli fyzici Lomonosovovej Moskovskej štátnej univerzity a Inštitútu aplikovanej fyziky v Nižnom Novgorode Ruskej akadémie vied. Rusi sa do hľadania gravitačných vĺn na detektore LIGO zapojili v roku 1993 vďaka Vladimírovi Braginskému, členovi korešpondenta Ruskej akadémie vied (zomrel v marci 2016).

LIGO prvýkrát zaznamenalo gravitačné vlny (zo zrážky dvoch čiernych dier) v septembri 2015.

Jazero Vostok v Antarktíde

Rusi vlastnia posledný major geografický objav na planéte - jazero Vostok v Antarktíde. Obrovská nádrž sa nachádza pod štvorkilometrovou hrúbkou ľadu v samom strede šiesteho kontinentu. Teoreticky to predpovedali už v 50. rokoch oceánológ Nikolaj Zubov a geofyzik Andrei Kapitsa.

Navŕtanie ľadovca trvalo takmer tri desaťročia. Členovia ruskej antarktickej expedície AARI dosiahli reliktné jazero 5. februára 2012.

Jazero Vostok izolované od vonkajší svet staré najmenej 14 miliónov rokov. Vedcov zaujíma, či tam prežili nejaké živé organizmy. Ak je v nádrži život, potom bude slúžiť jeho štúdia najdôležitejší zdroj informácie o minulosti Zeme a pomôže pri hľadaní organizmov vo vesmíre.

Vesmírny projekt "Radioastron"

V júli 2011 bol na obežnú dráhu vypustený rádioteleskop Spektr-R. Spolu s pozemnými rádioteleskopmi tvorí akési ucho, ktoré dokáže počuť pulz vesmíru v rádiovom dosahu. Tento úspešný ruský projekt s názvom „Radioastron“ je jedinečný. Je založená na princípe ultradlhej základnej rádiovej interferometrie, ktorú vyvinul akademik Nikolaj Kardašev, riaditeľ Astrokozmického centra Lebedevovho fyzikálneho inštitútu.

„Rádioastrón“ študuje supermasívne čierne diery a najmä výrony hmoty (výtrysky) z nich. Vedci dúfajú, že pomocou najväčšieho rádioteleskopu na svete (zapísaného v Guinessovej knihe rekordov) uvidia tieň čiernej diery, ktorá je pravdepodobne v strede Mliečnej dráhy.

Experimenty s grafénom

V roku 2010 sa laureátmi stali rodáci z Ruska Andrey Geim a Konstantin Novoselov nobelová cena vo fyzike na štúdium grafénu. Obaja vyštudovali Moskovský inštitút fyziky a technológie, pracovali na Ústave fyziky pevné telo RAS v Černogolovke a v 90. rokoch odišli pokračovať vo výskume do zahraničia. V roku 2004 navrhli dnes už klasický spôsob, ako získať dvojrozmerný grafén jednoduchým odlúpnutím z kúska grafitu pomocou pásky. V súčasnosti laureáti Nobelovej ceny pôsobia na University of Manchester vo Veľkej Británii.

Grafén je vrstva uhlíka hrubá jeden atóm. Videli v nej budúcnosť terahertzovej elektroniky, no potom objavili množstvo zatiaľ neprekonaných nedostatkov. Napríklad grafén sa veľmi ťažko mení na polovodič a okrem toho je veľmi krehký.

Nový druh Homo

V roku 2010 sa svetom rozšírila senzácia – bol objavený nový druh starých ľudí, ktorí žili súčasne so sapiens a neandertálcami. Príbuzní boli nazvaní Denisovanmi podľa názvu jaskyne na Altaji, kde sa našli ich pozostatky. Miesto Denisovanov na ľudskom rodokmeni vzniklo po rozlúštení DNA izolovanej zo zuba dospelého človeka a malíčka malého dievčatka, ktoré zomrelo pred 30 – 50 tisíc rokmi (presnejšie sa to bohužiaľ povedať nedá).

Starovekí ľudia si pred 300 tisíc rokmi vybrali jaskyňu Denisova. Vedci z Ústavu archeológie a etnografie Sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied tam robia vykopávky už desiatky rokov a len napredujú v metódach molekulárna biológia konečne dovolil odhaliť tajomstvo Denisovanov.

Archeológovia chcú obnoviť vzhľad Denisovan mužRiaditeľ Ústavu archeológie a etnografie Sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied, tohtoročný držiteľ štátnej ceny akademik Anatolij Derevjanko dúfa, že počas vykopávok v jaskyni Denisova na Altaji sa vedcom podarí nájsť lebku alebo úlomky vyhynutého ľudského druhu - denisovanského človeka - a obnoviť jej vzhľad.

Superťažké atómy

V 60. rokoch predpovedali ruskí fyzici „ostrov stability“ – špeciál fyzický stav, v rámci ktorej musia existovať superťažké atómy. V roku 2006 experimentátori zo Spojeného ústavu jadrový výskum v Dubni na tomto "ostrove" pomocou cyklotrónu objavili 114. prvok, neskôr nazývaný flerovium. Potom bol jeden po druhom objavený 115., 117. a 118. prvok - moscovium, tennessín a oganesson (na počesť objaviteľa akademika Jurija Oganesjana). Takže doplnená periodická tabuľka.

Poincareho dohad

V rokoch 2002-2003 Ruský matematik Grigorij Perelman vyriešil jeden z problémov tisícročia – dokázal Poincarého domnienku sformulovanú pred sto rokmi. Riešenie publikoval v sérii článkov na arxiv.org. Jeho kolegom trvalo niekoľko rokov, kým overili dôkaz a prijali objav. Perelman bol nominovaný na Fieldsovu cenu, Clay Mathematical Institute mu dal milión dolárov, ale matematik odmietol všetky ocenenia a peniaze. Ignoroval aj ponuku zúčastniť sa volieb na titul akademik.

Grigory Perelman sa narodil v Petrohrade, vyštudoval fyzikálno-matematickú školu č. 239 a Matematicko-mechanickú fakultu Leningradskej univerzity, pracoval v petrohradskej pobočke Matematického inštitútu. V. A. Šteklová. Nekomunikuje s tlačou, nevykonáva verejné aktivity. Nie je ani známe, v ktorej krajine teraz žije a či sa venuje matematike.

Minulý rok časopis Forbes zaradil Grigorija Perelmana medzi ľudí storočia.

Vedci tvrdia, že Perelman nebol nominovaný na akademika bez jeho súhlasuProminentný ruský matematik Grigorij Perelman nemôže byť nominovaný ako kandidát na riadneho člena Ruská akadémia Vedci, ak nesúhlasí s nomináciou svojej kandidatúry, takýto súhlas ešte nebol získaný, uviedli vedci a predstavitelia Ruskej akadémie vied.

laser na heteroštruktúry

Koncom šesťdesiatych rokov fyzik Zhores Alferov navrhol prvý polovodičový laser na svete založený na heteroštruktúrach, ktoré vypestoval. V tom čase vedci aktívne hľadali spôsob, ako vylepšiť tradičné prvky rádiových obvodov, a to bolo možné vďaka vynálezu zásadne nových materiálov, ktoré bolo potrebné pestovať vrstvu po vrstve, atóm po atóme a z rôznych zlúčenín. Napriek prácnosti postupov bolo možné takéto kryštály vypestovať. Ukázalo sa, že dokážu vyžarovať ako lasery a teda prenášať dáta. To umožnilo vytvoriť počítače, kompaktné disky, komunikáciu z optických vlákien a nové vesmírne komunikačné systémy.

V roku 2000 získal akademik Zhores Alferov Nobelovu cenu za fyziku.

Vysokoteplotné supravodiče

V 50. rokoch sa teoretický fyzik Vitalij Ginzburg spolu s Levom Landauom chopili teórie supravodivosti a dokázali existenciu špeciálnej triedy materiálov – supravodičov typu II. Experimentálne ich objavil fyzik Alexej Abrikosov. V roku 2003 dostali Ginzburg a Abrikosov za tento objav Nobelovu cenu.

V 60. rokoch 20. storočia nastúpil Vitalij Ginzburg teoretické odôvodnenie vysokoteplotnej supravodivosti, napísal o tom knihu spolu s Davidom Kirzhnitsom. V tom čase existencia materiálov, ktoré by viedli bez odporu elektriny pri mierne vyššej teplote absolútna nula, veril málokto. A v roku 1987 boli objavené zlúčeniny, ktoré sa zmenili na supravodiče pri 77,4 Kelvina (mínus 195,75 stupňov Celzia, teplota varu tekutého dusíka).

V hľadaní vysokoteplotných supravodičov pokračovali fyzici Michail Eremets a Alexander Drozdov, ktorí teraz pracujú v Nemecku. V roku 2015 zistili, že plynný sírovodík sa môže stať supravodičom, a to pri rekordne vysokej teplote pre tento jav – mínus 70 stupňov. Magazín Nature vyhlásil za vedca roka Michaila Yeremetsa.

Posledné mamuty na Zemi

V roku 1989 Sergej Vartanyan, mladý zamestnanec Leningradu štátna univerzita, ktorý študoval starovekú geografiu Arktídy, prišiel na Wrangelov ostrov stratený v Severnom ľadovom oceáne. Zozbieral kosti mamutov, ktoré tam ležali v hojnom množstve, a pomocou rádiokarbónovej analýzy určil, že majú len niekoľko tisíc rokov. Ako sa neskôr zistilo, mamuty srstnaté vyhynuli pred 3730 rokmi. Ostrovné mamuty boli o niečo menšie ako ich pevninskí príbuzní, v kohútiku dorastali až 2,5 metra, preto sa im hovorí aj trpasličí. Článok Vartanyana a jeho kolegov o najnovších mamutoch na Zemi vyšiel v Nature v roku 1993 a o ich objave sa dozvedel celý svet.

Mamutí genóm z Wrangelovho ostrova bol rozlúštený v roku 2015. Teraz Sergej Vartanyan s ruskými a zahraničnými kolegami pokračujú v jeho analýze, aby zistili všetky črty života trpasličích mamutov a odhalili záhadu ich zmiznutia.

Autorské práva k obrázku Vedecká fotografická knižnica Popis obrázku Schrödingerov paradox je známy už dlho, ale zatiaľ sa ho nepodarilo preukázať na fyzickej úrovni.

Detekcia gravitačných vĺn v časopriestore, ako aj prvá praktická ukážka slávneho Schrödingerovho paradoxu, sú podľa magazínu Physics World zaradené do zoznamu najväčších úspechov vo fyzike za rok 2016.

Zahŕňa aj objav prvej exoplanéty v našom najbližšom hviezdnom systéme.

Detekcia gravitačných vĺn, uznávaný ako najväčší objav roka, sa podaril vedeckej komunite LIGO, ktorá zahŕňa viac ako 80 vedeckých inštitúcií po celom svete.

Komunita využíva niekoľko laboratórií, ktoré sa snažia odhaliť odchýlky v štruktúre časopriestoru, ku ktorým dochádza pri prechode silného laserového impulzu vákuovým tunelom.

Prvý signál, ktorý zaznamenali, bol výsledkom kolízie dvoch čiernych dier vzdialených viac ako miliardu svetelných rokov od Zeme.

Podľa Hamisha Johnstona, redaktora časopisu Physics World, kde je zverejnený zoznam úspechov, boli tieto pozorovania prvým priamym dôkazom o existencii čiernych dier.

Autorské práva k obrázku LIGO/T. Pyle/VEDECKÁ FOTOGRAFIA Popis obrázku Albert Einstein ako prvý naznačil možnosť existencie gravitačných vĺn

Medzi ďalšie významné fyzikálne objavy roka patria:

Shroedingerova mačka: Vedci si už roky lámu hlavu nad záhadou Schrödingerovej mačky. Ide o myšlienkový experiment rakúskeho vedca Erwina Schrödingera. Mačka je v krabici. Krabička obsahuje mechanizmus obsahujúci rádioaktívny atómové jadro a nádobu s jedovatým plynom. Paradoxom je, že zviera môže byť živé aj mŕtve súčasne. S istotou to zistíte len otvorením krabice. To znamená, že otvorením krabice sa zvýrazní jeden z mnohých stavov mačky. Ale pred otvorením krabice nemôže byť zviera považované za živé alebo mŕtve - mačka môže byť v dvoch stavoch súčasne.

Americkí a francúzski fyzici však po prvý raz dokázali vysledovať stav mačky na príklade vnútornej štruktúry molekuly, ktorá sa prejavuje súčasnou prítomnosťou systému v dvoch kvantových stavoch.

Za týmto účelom odborníci priviedli molekuly do excitovaného stavu pomocou röntgenového lasera (raser). Zo získaných difrakčných vzorov s vysokým priestorovým a časovým rozlíšením fyzici zostavili video.

Kompaktný "gravimeter": Vedci z University of Glasgow zostrojili gravimeter, ktorý je schopný veľmi presne merať gravitačnú silu na Zemi. Je to kompaktné, presné a lacné zariadenie. Prístroj možno využiť pri hľadaní minerálov, pri stavbe a výskume sopiek.

Najbližšia exoplanéta od nás: Astronómovia objavili známky prítomnosti planéty v obývateľnej zóne v systéme Proxima Centauri. Táto planéta s názvom Proxima b má iba 1,3-násobok hmotnosti Zeme a na svojom povrchu by mohla mať tekutú vodu.

Autorské práva k obrázku ESO/M.Kornmesser Popis obrázku Takto by mohol vyzerať povrch planéty Proxima b

Kvantové zapletenie: Skupine fyzikov z USA sa podarilo na príklade makroskopického mechanického systému po prvý raz demonštrovať efekt kvantového mechanického zapletenia.

rozvoj experimentálne metódyštúdium kvantové systémy a vývoj metód na zapletanie rôznych druhov predmetov by mal podľa predpovedí fyzikov viesť k vzniku zásadne nových počítačov.

Zázračný materiál: Vedcom sa po prvý raz podarilo zmerať vlastnosť grafénového materiálu – takzvaný negatívny lom. Tento jav možno použiť na vytvorenie nových typov optických zariadení, ako sú mimoriadne citlivé šošovky a šošovky.

Atómové hodiny: Nemeckí fyzici objavili transmutáciu izotopu tórium-229, ktorá by sa mohla stať základom pre návrh nového typu atómových hodín. Takéto hodiny budú oveľa stabilnejšie ako existujúce prístroje tohto typu.

Optika pre mikroskopy:Škótski vedci z University of Strathclyde vytvorili nový typ šošoviek mikroskopu s názvom Mesolens. Nové šošovky majú veľké zorné pole a vysoké rozlíšenie.

Autorské práva k obrázku Mesolens Popis obrázku Tieto štruktúry v mozgu potkanov zachytil nový mikroskop založený na šošovkách Mesolens.

Super rýchly počítač: Rakúski vedci dosiahli veľký úspech vo vývoji kvantových počítačov. Vytvorili model základných interakcií elementárne častice, ktoré môžu využívať prototypy kvantových počítačov.

Jadrový motor: Vedci z univerzity v Mainzi v Nemecku vyvinuli prototyp tepelného motora, ktorý pozostáva z jedného atómu. Premieňa teplotné rozdiely na mechanickú prácu umiestnením jediného vápenatého iónu do lievikovitej pasce.

1. februára 2020

Antiferomagnetický topologický izolátor

1. februára 2020

Nestabilita v kvantovom plyne spôsobená disipáciou

1. februára 2020

Rotácia supratekutej kvapaliny

1. februára 2020

Rotácia kvantových supratekutých kvapalín bola študovaná v mnohých prácach, teoreticky aj experimentálne (pozri napríklad a ). Zaujímavý je prípad, keď sa frekvencia otáčania blíži k frekvencii udržiavania potenciálu atómovej pasce alebo ju prekračuje. V tomto prípade by sa podľa výpočtov mali objaviť prstencové štruktúry, ktoré možno znázorniť ako spojenie mnohých kvantových vírov do jedného obrovského víru. Takéto štruktúry boli skutočne pozorované, ale rýchlo sa rozpadli alebo hustota kvapaliny v strede nebola nízka. Výskumníci z Univerzity Paríž-Sever XIII a Národného centra vedecký výskum Francúzsko po prvýkrát vo svojom experimente získalo kruhovú štruktúru, ktorá bola stabilná viac ako jednu minútu. Otáčaním nesférického potenciálu pasce dostal Bose-Einsteinov kondenzát 87 atómov Rb uhlovú hybnosť, ktorá sa počas selektívneho odparovania zvýšila na 350 × h/2π na atóm. V tomto prípade sa v štruktúre kondenzátu objavil prstenec s polomerom ≈30 μm s otvorom v strede, ktorý rotoval nadzvukovou lineárnou rýchlosťou dosahujúcou 18 Machových čísel. V prstenci bol excitovaný kvadrupólový deformačný mód, na ktorého popis sa existujúce hydrodynamické modely ukázali ako nedostatočné a je potrebné vyvinúť podrobnejšiu teóriu.

vzadu Minulý rok V Rusku boli urobené dôležité objavy v oblasti chémie, fyziky, medicíny

FOTO: Alexander Kozhokhin, Večerná Moskva

Korešpondent „VM“ zistil, čo bolo vynájdené v rozľahlosti našej krajiny v roku 2017 a ako ruská veda uznávaný po celom svete.

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

„Všetky práce na vytvorení kvantového blockchainu boli vykonané v rámci už prijatých investícií do projektu kvantovej kryptografie,“ povedal tvorca technológie Alexej Fedorov. „Teraz je potrebné vytvárať produkty na jej základe – vylepšovať platformu a vytvárať blockchainové aplikácie s obchodnou logikou.

2. Trojrozmerný metamateriál, ktorý vytvorili ruskí vedci z Petrohradu, bol ocenený ako jeden z hlavných objavov roku 2017 jedným z najprestížnejších svetových vedeckých časopisov. Jeho vlastnosti umožňujú riadiť šírenie svetla a elektromagnetických vĺn bez straty energie. Zvláštnosťou metamateriálu je, že jeho povrch vedie prúd a vnútro je izolované.

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

3. Virtuálny systém testovania liekov na rakovinu bol tiež vynájdený v Rusku. Vývoj patrí genetikom z Ústavu systémovej biológie. Technológia bola predvedená vo februári minulého roka. Vynález opäť dokazuje, že všetko dômyselné je jednoduché. Tím výskumníkov vytvoril počítačový analóg imunitný systém osoba. Pre všetkých lieky reaguje presne tak, ako naše telo. Takže teraz možno experimenty s metódami liečby vykonávať v úplne bezpečných podmienkach a získané výsledky budú oveľa úplnejšie a efektívnejšie. Softvérový balík podľa vedcov urýchli proces vývoja a testovania imunoterapie.

4. Iný autoritatívny americký časopis uznal rok 2017 za prelomový 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 do periodickej tabuľky 118 chemický prvok oganesson, pomenovaná po Jurijovi Oganesjanovi, vedeckom riaditeľovi Flerovovho laboratória jadrových reakcií Spoločného inštitútu pre jadrový výskum v Dubne v Moskovskej oblasti. 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 Dubne spolu s vedcami z Lawrence Livermore National Laboratory v USA," povedal Hovhannisyan. - Po päťmesačnej diskusii bol názov prvku definitívne schválený. A som vďačný svojim kolegom za také vysoké hodnotenie mojej práce.