Команда из Центра физики кинетической плазмы Университета Западной Вирджинии впервые преодолела ограничение, налагаемое первым законом термодинамики: изучая преобразования энергии, происходящие в перегретой плазме в космосе, им удалось распространить этот закон на системы, не находящиеся в равновесии. Первый принцип термодинамики гласит, что при любом преобразовании в системе, находящейся в равновесии, происходит сохранение энергии. Другими словами, в …
Рубрика: Физика
Новый метод создания высокоэнергетического «квантового света» для изучения свойств в атомном масштабе
Законы классической физики могут описать наблюдаемый нами мир. Но в атомном масштабе правят законы квантовой физики. Недавно исследователи выдвинули теорию о новом механизме генерации высокоэнергетического “квантового света”. Он может быть использован для изучения новых свойств материи в атомном масштабе и решения определенных квантовых проблем, что произведет революцию в известной нам науке, позволив наблюдать взаимодействия между …
Ключ к варп-двигателю можно найти в… антифризе!
Теоретически, варп-двигатель позволит нам путешествовать в космосе на сверхсветовых скоростях за счет локального искажения пространства-времени. Эта концепция – мечта, и уже несколько десятилетий все большее число ученых работает над этой темой. Инженер из Университета Хьюстон-Виктория теперь утверждает, что почти готов проверить свою собственную теорию. Долгое время варп-двигатель считался чистой научной фантастикой. Затем, в 1994 году, …
Время работы наноквантовой памяти увеличено до 0,1 миллисекунды
Физики из Линца уже много лет работают над идеей записи изменчивой квантовой информации в крошечные структуры из полупроводниковых материалов. Преимущество этого подхода заключается в том, что при создании квантового компьютера можно оставаться в полупроводниковом мире обычной электроники. До сих пор квантовая информация с трудом сохранялась в таких структурах. Теперь исследователи значительно увеличили время хранения – …
Физики создают и контролируют трехмерные структуры света, которые ведут себя как частицы
Британские и китайские исследователи обнаружили новое семейство трехмерных топологических светоструктурированных солитонов: фотонные хопфионы. Их текстуры и топологические числа могут быть свободно и независимо настроены. Такое управление топологическими свойствами открывает возможность использования этих квазичастиц света для оптической передачи информации. Представьте себе дымовое кольцо, летящее по воздуху. Оно может двигаться таким образом, не теряя своей формы, если …
Технология ABENICS: революция в области механики?
Прорыв в инженерии, о котором говорит весь интернет. Почему-то на Хабре нет, так что решил рассказать.
Итак, ABENICS — это Active Ball Joint Mechanism. Проект разработан Университетом Ямагата в Японии, и являет собой специальную сферическую механическую конструкцию для возможных новых сервоприводов с шаровым шарниром. По сути, это новая форма шестеренки, которая стала возможна благодаря развитию технологий и повышению точности производства.
Впервые молнии перенаправлены с помощью лазера
Европейскому консорциуму, координируемому Лабораторией прикладной оптики Парижского политехнического института в сотрудничестве с Женевским университетом, Политехнической школой Лозанны и компанией TRUMPF Scientific Lasers, удалось отклонить путь молнии с помощью мощного лазера, установленного на вершине горы Сэнтис в Швейцарских Альпах. Система, названная “Лазерный молниеотвод”, может помочь лучше защитить людей, здания и крупные объекты инфраструктуры во время грозы. …
Исследователи смогли “заглянуть” внутрь атомных ядер с помощью нового типа квантовой запутанности
Физики из Брукхейвенской национальной лаборатории объявили, что им удалось с высокой точностью составить карту расположения элементарных частиц в ядре атомного ядра. Их работа основана на новом способе использования релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC) и на новом типе квантовой запутанности, ранее не встречавшемся. Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, которые в свою очередь состоят из …
Исследователи преодолели скорость света в “теоретической альтернативной вселенной”
Ничто не может двигаться быстрее света, в нашем понимании законов физики, включая три пространственных и одно временное измерение. Но что, если бы мы могли двигаться быстрее? Недавно исследователи преодолели этот предел и продемонстрировали систему, которая не противоречит существующей физике и даже может открыть путь к новым теориям, включая ту, которая включает вселенную с тремя измерениями …
Ядерный синтез: “энергетическая утопия” запоздала, чтобы “спасти” нас, говорят некоторые исследователи
Крупный прорыв в области ядерного синтеза, о котором было объявлено в начале этого месяца, повысил надежды ученых и политиков на строительство первой электростанции на основе ядерного синтеза к 2030 году. Но другие исследователи, более пессимистичные или реалистичные, предупреждают, что энергетический “Святой Грааль” этого источника энергии уже запоздал. По их мнению, уже слишком поздно выводить нас …
Впервые исследователи выстреливают и “ловят” отдельные атомы с помощью лазеров
Впервые команде из Корейского института науки и технологии (KAIST) удалось создать “летающие атомы”, запуская их из одного лазера в другой. По мнению исследователей, этот подход может быть использован в фундаментальных исследованиях, таких как низкоэнергетические одноатомные столкновения, а также в квантовых вычислениях на основе летающих кубитов. В отличие от предыдущих экспериментов с использованием оптического пинцета для …
Исследователи готовят “первую в мире работоспособную термоядерную электростанцию”
После недавних и последовательных прорывов в мире ядерного синтеза, последний из которых позволил получить больше энергии, чем было выделено для начала реакции, ученые и политики возлагают большие надежды на энергетику. В результате Министерство энергетики США рассматривает возможность финансирования первой в мире термоядерной электростанции, способной воспроизвести выработку энергии Солнца. Начался процесс отбора потенциальных кандидатов, и ожидается, …
Столкновения фотонов и ионов могут создать жидкость из частиц
Новый компьютерный анализ, проведенный теоретиками из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Университета штата Уэйн, подтверждает идею о том, что столкновение легких частиц (фотонов) с тяжелыми ионами может создать “сильно взаимодействующую” жидкость частиц. Их расчеты гидродинамического потока согласуются с данными эксперимента ATLAS. Расположенный в 100 метрах под землей, ATLAS является одним из двух многоцелевых …
Ядра антиматерии могут путешествовать по галактике и достигать Земли, не аннигилируя
Эксперименты в космосе, такие как эксперимент с использованием магнитного спектрометра Альфа, пристыкованного к Международной космической станции, ищут легкие ядра антиматерии в надежде найти темную материю. Чтобы выяснить, действительно ли темная материя может быть обнаружена таким образом, ученым необходимо определить “поток” антиядер, которые могут появиться вблизи Земли, где проводятся эти эксперименты. В новом исследовании коллаборация ALICE …
Когда ремонт не нужен: мягкий робот с функцией самовосстановления
Многие современные технологии кажутся таковыми лишь потому, что в наше время они стали обыденными, распространенными и совершенными (почти). Автомобили, компьютеры, космические аппараты, роботы — все эти технологии были и десятки, а порой и сотни лет тому назад. Разница лишь в том, что тогда они существовали как идеи великих умов науки или литературы, а их практическая реализация больше походила на игрушки. Тем не менее это были основы, которые положили начало тому, что мы имеем сейчас. Но все меняется, как и концепции тех или иных технологий. К примеру, роботы всегда представлялись механизмами, сделанными из твердых и прочных материалов, как минимум их оболочка. Даже знаменитый робот Леонардо да Винчи, созданный им в 1495 году, был облачен в рыцарские латы. Но современные роботы становятся все более мягкими, при чем буквально. Переход от одних материалов к другим приводит к появлению новых сложностей, начиная от проектирования и сборки и заканчивая ремонтом. Но что если головную боль за ремонт повреждений переложить на самих роботов, наделив их регенеративными способностями? Именно этим и занялись ученые из Корнеллского университета (США). Они создали мягкого робота, который может определять наличие дефекта и «заживлять» его. Из чего сделан робот, за счет чего работает его регенерация, и насколько она эффективна? Ответы на эти вопросы мы узнаем из доклада ученых. Читать дальше →
Эксперимент по ядерному синтезу произвел больше энергии, чем получил
Это может стать первым в мире и крупным прорывом в поисках чистого, безопасного и практически безграничного источника энергии: по данным Financial Times, исследователи из Национального центра воспламенения в Ливерморе успешно инициировали управляемый ядерный синтез, в результате которого была получена чистая энергия. Согласно данным, в результате их эксперимента было высвобождено 2,5 мегаджоуля энергии, в то время …
Ученые открыли самый прочный в мире материал
Поиск конструкционных материалов, устойчивых к разрушению при очень низких температурах, является сложной задачей, но важной для таких областей, как освоение космоса. Недавно исследователи обнаружили высокоэнтропийный металлический сплав хром-кобальт-никель, который обладает невероятно высокой вязкостью разрушения при криогенных температурах. Его использование может произвести революцию в металлургии. Сплавы уже давно используются для придания материалам желаемых свойств. Как правило, …