Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

21.11.2018
17:32

Новые данные по составу атмосферы экзопланеты HR 8799c

    Исследователи получили наиболее подробные на сегодняшний день данные о составе вещества планеты, известной как HR 8799c – молодого газового гиганта массой примерно . . .

21.11.2018
17:02

Физики построили магнитный диод

    Австрийские физики построили магнитный диод — прибор, который пропускает магнитный поток только в одном направлении. Для этого ученые поместили одну из катушек . . .

21.11.2018
16:58

Физики впервые рассчитали «состав» массы протона

    Физики из США и Китая впервые рассчитали вклады в массу протона, связанные с различными эффектами. Для расчетов, выполненных в рамках решеточной КХД, ученые использовали суперкомпьютер «Титан» производительностью около 27 петафлопс. В результате исследователи получили, что кварковый конденсат обеспечивает около 9 процентов массы протона, кинетическая энергия кварков — 32 процента, напряженность глюонного поля — 36 процентов, а аномальный вклад — 23 процента. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    Практически вся материя Вселенной состоит из протонов и нейтронов, которые, в свою очередь, сложены из верхних (u) и нижних (d) кварков. Протон содержит два верхних и один нижний кварк (uud), нейтрон — один верхний и два нижних (udd). Масса каждого кварка возникает за счет механизма Хиггса — грубо говоря, из-за особой формы потенциала Хиггса электрослабая симметрия спонтанно нарушается, и Вселенная заполняется однородным полем, за которое «цепляются» частицы. Нижние кварки «цепляются» немного сильнее, чем верхние, поэтому их масса больше (пять мегаэлектронвольт против двух). Подробнее про этот механизм можно прочитать в материалах «С днем рождения, БАК!» и «Хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии». Тем не менее, если сложить массу двух верхних и одного нижнего кварка, получится всего один процент от «настоящей» массы протона.

    Казалось бы, это расхождение можно объяснить с помощью Квантовой механики: кварки внутри протона очень тесно сжаты, следовательно, должны иметь большой импульс из-за принципа неопределенности Гейзенберга (Δx∙Δp ~ ℏ). С другой стороны, частицы с большим импульсом имеют большую кинетическую энергию, которая связана с массой формулой Эйнштейна E = mc2. Подставляя в эту формулу примерный радиус протона r ~ 10−15 метров, можно получить массу около 600 мегаэлектронвольт (при большом импульсе энергия кварков примерно равна E ≈ 3pc ~ 3ℏc/r). Эта величина совпадает по порядку с экспериментально измеренным значением mp ≈ 938 мегаэлектронвольт. К сожалению, такие рассуждения подходят только для качественной оценки, поскольку точно определить радиус протона невозможно. Кроме того, этот подход не позволяет точно выделить вклады в массу протона, связанные с различными квантовыми эффектами — например, с обменом виртуальными кварками или глюонами.

    В действительности, более аккуратные феноменологические оценки на основе Стандартной модели и Квантовой хромодинамики (КХД) показывают, что масса протона складывается из четырех различных эффектов. Во-первых, массу дает кварковый конденсат, который состоит из валентных (основных) uud кварков и «морских» кварков — виртуальных кварк-антикварковых пар, которыми частицы постоянно обмениваются между собой. Во-вторых, необходимо учитывать кинетическую энергию кварков и напряженность глюонного поля — это члены, которые качественно можно ухватить с помощью соотношения Гейзенберга. Наконец, еще один аномальный вклад появляется из-за того, что в КХД нужно учитывать аномалии, связанные с остальными четырьмя кварками (s, c, b и t-кварками). Впервые эти четыре вклада качественно выделил в 1995 году Сян-Дун Цзи (Xiang-Dong Ji). К сожалению, КХД устроена таким образом, что ее уравнения нельзя решать пертурбативно, то есть раскладываясь по малому параметру. В частности, становится бесполезным вычисление диаграмм Фейнмана, поскольку диаграммы высоких порядков быстро расходятся. Поэтому долгое время физики не могли количественно оценить величину этих вкладов.

    Группа ученых под руководством И-Бо Яна (Yi-Bo Yang) впервые рассчитала значения каждого из четырех вкладов в массу протона. Для этого исследователи численно смоделировали протон с помощью решеточной КХД. В этом подходе непрерывное пространство-время заменяется дискретной решеткой, на которой «живут» кварки и глюоны. Поскольку в расчете используется конечный шаг по времени и пространству, его результат отличаются от истинного; тем не менее, ответ можно скорректировать, если учесть, что его погрешность зависит от шага решетки. Очевидно, что в пределе бесконечно малого шага решеточная и непрерывная КХД совпадают. К сожалению, вычисления в решеточной КХД требуют очень много ресурсов, причем требования растут пропорционально шестой степени от обратного шага решетки. Кроме того, сложность вычислений экспоненциально растет с числом частиц. Поэтому раньше ученые могли смоделировать только отдельные кварки или мезоны (частицы, состоящие из двух кварков). Численные расчеты с участием трех кварков стали возможны только в последнее время, когда заработали современные суперкомпьютеры. В частности, группа Яна использовала для расчетов суперкомпьютер «Титан», имеющий производительность около 27 петафлопс.

    В этих расчетах ученые работали с сетками 243×64, 323×64 и 483×96 (первые три числа — число узлов решетки по пространственным координатам, четвертое — по времени). Чтобы скомпенсировать ультрафиолетовые расходимости, физики использовали схему регуляризации M̅S̅ (minimal substraction). В результате исследователи получили, что кварковый конденсат обеспечивает около 9 процентов массы протона, кинетическая энергия кварков — 32 процента, напряженность глюонного поля — 36 процентов, а аномальный вклад — 23 процента. Погрешность вычислений составила около четырех процентов. Ученые отмечают, что их результаты согласуются с феноменологическими предсказаниями для энергии порядка двух гигаэлектронвольт.

    В апреле прошлого года группа χQCD впервые рассчитала вклад глюонов в суммарный спин протона — по данным ученых, он составляет примерно половину абсолютной величины. Это была первая статья, в которой решеточную КХД удалось применить для моделирования системы из трех кварков. Тем не менее, физики надеются, что в скором времени удастся рассчитать и другие свойства протона — в июне этого года в Национальной лаборатории Ок-Ридж заработал новый суперкомпьютер Summit, мощность которого составляет более 200 петфлопс. Когда этот компьютер заработает на полную мощность, его производительность будет в 10–15 раз превышать производительность компьютеров, на которых ученые рассчитывали спин и массу протона. Кроме того, в апреле этого года в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) запустили суперкомпьютер «Говорун» мощностью около 0,6 петафлопс, который тоже планируется использовать для вычислений в рамках решеточной КХД.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/11/21/proton-dissecting

21.11.2018
16:35

IBM изучает медный магнетизм: первый шаг к памяти атомарного уровня

    В свежем номере издания Nature Nanotechnology два исследователя из компании IBM — Кристофер Люц (Christopher Lutz) и Кай Ян (Kai Yang) рассказали об уникальном опыте изучения магнетизма . . .

21.11.2018
16:29

Система телемедицины вскоре охватит сотни медучреждений в России

    Национальный центр информатизации госкорпорации Ростех и Всероссийский центр медицины катастроф «Защита» Минздрава России объявили о подписании соглашения о . . .

20.11.2018
20:51

Астрономы засняли пылевую «вертушку» в тройной системе звезд

    Снимок системы 2XMM J160050.7-514245, полученный при помощи приемника VISIR на телескопе VLT. Голубые источники излучения являются двойной звездной парой и одиночной звездой, . . .

20.11.2018
20:13

Ученые нашли звездную систему, которая вскоре может взорваться

    Ученые обнаружили звездную систему, которая вскоре может взорваться в сильнейшем гамма-всплеске, сообщает Европейская южная обсерватория (ESO). Как сообщается, . . .

20.11.2018
19:41

"Пылинка будет фатальной": рисковый вояж к "прадеду" Плутона

    Космический зонд New Horizons достигнет в канун Нового года очередной цели — карликовой планеты Ультима Туле. Главный идеолог и бессменный руководитель этой миссии . . .

20.11.2018
19:09

Маск заявил о планах по постройке "звездолета" Starship

    Сверхтяжелая ракета BFR получила новое "официальное" название – теперь ее пилотируемая часть и верхние ступени будут называться Starship, а повторно используемая . . .

20.11.2018
18:22

Москва-река не менялась в последние 12 тысяч лет, выяснили ученые

    Геологи из МГУ и других российских научных центров выяснили, что русло и пойма Москвы-реки практически не менялись со времен отступления ледников и завершения . . .

20.11.2018
18:19

На МКС защищаются от радиации пачками влажных салфеток, заявил космонавт

    Космонавты обкладывают стены кают на Международной космической станции пачками влажных салфеток в случае угрозы роста радиационного облучения после солнечных . . .

20.11.2018
17:32

Физики из России выяснят, что происходит внутри сталкивающихся звезд

    Российские физики-теоретики создали алгоритм, позволяющий очень быстро просчитывать поведение вещества в недрах сталкивающихся звезд, внутри ядерных реакторов . . .

20.11.2018
17:20

Первый запуск космического корабля «Федерация» может быть сдвинут на 2024 г .

    Первый беспилотный полет российского космического корабля нового поколения «Федерация» может быть перенесен с 2022 на 2024 г., согласно последним комментариям, . . .

20.11.2018
16:32

Форма малых небесных тел помогает им удерживать вокруг себя кольца

    Забудьте о «спутниках-пастухах». Гравитация и необычная форма астероида Харикло и карликовой планеты Хаумеа – малых объектов, расположенных глубоко в Солнечной . . .

20.11.2018
16:24

Физики открыли новую Теорию всего

    Ученые из Института гравитационной физики Общества Макса Планка (Германия) и Варшавского университета (Польша) расширили Стандартную модель физики частиц, . . .

20.11.2018
16:17

Выявлено необычное происхождение стекла на Земле

    Международная группа астрономов обнаружила в веществе, оставшемся после вспышек двух сверхновых, молекулы диоксида кремния — основного компонента стекла . . .

19.11.2018
17:52

Астрофизики обнаружили новую загадочно мерцающую звезду

    Ранее на похожем светиле заподозрили наличие инопланетян Международная группа исследователей сообщила, что звезда VVV-WIT-07 нерегулярно и заметно изменяет свою . . .

19.11.2018
17:45

Огромные блоки, поднятые над землёй, способны хранить энергию эффективнее аккумуляторов

    Во всём мире потребность в электроэнергии сильно различается в дневное и ночное время. В пиковые часы — утром и вечером — люди расходуют больше электроэнергии . . .

19.11.2018
17:40

Британская «зеленая» энергетика обогнала традиционную

    Возобновляемая энергетика Великобритании впервые в ее истории превысила по мощности традиционную генерацию, функционирующую на всех видах ископаемого топлива . . .

19.11.2018
17:34

Наносы определили скорость движения континентов

    Ученые показали, что объем останков пород и мертвых животных регулирует скорость столкновения тектонических плит. Исследователи из Техасского института . . .

<< 761|762|763|764|765|766|767|768|769|770 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100