Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

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 передвжиники

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


Новости
"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"

15.12.2017
20:30

Надвигающуюся на Землю катастрофу показали на графиках

15.12.2017
17:45

Галина Мамыко: "Тайна по имени Таня"

15.12.2017
16:40

Плавучая солнечная электростанция запущена в Китае

15.12.2017
16:35

В Японии создали самовосстанавливающееся стекло

15.12.2017
16:31

Грозит ли Земле массовое вымирание видов

15.12.2017
16:17

Физики из Австралии близки к созданию первой квантовой микросхемы

15.12.2017
16:11

Ученые из Массачусетса заставили растения светиться в темноте

15.12.2017
16:08

Кожа электрического угря легла в основу «живого» генератора энергии для киборгов будущего

15.12.2017
16:00

Электрические свойства бактерий подчинились «стеклянным» закономерностям

15.12.2017
15:55

Телескоп «Чандра» показал распределение химических элементов в погибшей звезде

15.12.2017
15:51

«Кеплер» нашел «сестру» Солнечной системы

15.12.2017
15:46

В конденсате Бозе — Эйнштейна одновременно возбудили два разных типа колебаний

    В бозе-конденсате атомов рубидия-87 можно наблюдать одновременное возбуждение голдстоуновской и хиггсовской моды колебаний, хотя обычно одна из этих мод бывает подавлена. Это показали физики из Института квантовой электроники (Швейцария), статья исследователей опубликована в Science.

    Коллективные возбуждения изучаются во многих областях физики. Например, в физике элементарных частиц такие возбуждения отвечают реальным частицам (пионам или каонам), в физике твердого тела — квазичастицам (фононам или магнонам). Важную роль в возникновении таких возбуждений играет процесс спонтанного нарушения симметрии.

    Для начала разберемся, что такое спонтанное нарушение симметрии. Рассмотрим систему, которую можно описать с помощью некоторого комплексного числа α (то есть скалярного комплексного поля). Из этого числа можно выделить амплитуду |α| и фазу φ, то есть представить его в виде α = |α|eiφ. Кроме того, предположим, что взаимодействие в системе описывается эффективным потенциалом V, который зависит только от модуля числа и от двух произвольных вещественных параметров r и g: V(α) = r|α|2 + g|α|4.

    Если оба параметра положительны, потенциал имеет единственный минимум (случай A, «обычная фаза»), и симметрия сохраняется. Грубо говоря, все возбуждения нужно отсчитывать от дна ямки, причем неважно, в какую сторону. Если же один из параметров будет положителен (g > 0), а другой отрицателен (r < 0), потенциал становится похож на мексиканскую шляпу (случай B, «упорядоченная фаза»). Теперь минимум энергии достигается сразу во всех точках окружности. Но для описания возбуждений нам нужно выбрать какую-то одну из них, и как только мы это сделаем, мы нарушим симметрию модели. Это и есть спонтанное нарушение симметрии.

    Заметим, что в этой теории возможно сразу два типа колебаний поля. С одной стороны, шарик, помещенный в потенциал типа «мексиканская шляпа», может кататься вдоль круга — это отвечает изменению фазы, но сохранению амплитуды поля (синие стрелочки на рисунке). С другой стороны, он может колебаться в потенциале вверх-вниз, и тут все строго наоборот: фаза сохраняется, зато меняется амплитуда (черные стрелочки на рисунке). Возбуждение первого типа называется голдстоуновской модой (безмассовым голдстоуновским бозоном), возбуждение второго типа — хиггсовской модой (или массивным голдстоуновским бозоном).

    В идеальной ситуации обе моды должны существовать одновременно, однако на деле зарегистрировать сразу оба типа колебаний практически невозможно. Например, в случае массивных частиц подавление голдстоуновской моды происходит из-за механизма Андерсона-Хиггса. Поэтому до сих пор ученые наблюдали хиггсовскую и голдстоуновскую моду только по отдельности.

    В данной статье группе физиков под руководством Тильмана Эсслинджера (Tilman Esslinger) впервые удалось увидеть сразу обе моды в одном и том же веществе — в бозе-эйнштейновском конденсате атомов рубидия-87. Для удержания и охлаждения атомов ученые использовали два перекрывающихся лазерных пучка (резонатора). Частота пучков была подобрана таким образом, что атомы образовали твердую кристаллическую структуру. Симметрию установки экспериментаторы нарушили с помощью стоячей световой волны с длиной около 785 нанометров и переменной интенсивностью.

    Затем ученые дополнительно светили на кристалл фотонами, чтобы возбудить в нем колебания, и следили за возбуждениями с помощью брэгговской спектроскопии. Проще говоря, они смотрели, как кристалл искажает световые лучи, проходящие через него. В результате оказалось, что до определенной величины силы, разрушающей симметрию, существует только «обычная» фаза, которая отвечает потенциалу с одним минимумом. Однако при дальнейшем увеличении воздействия в спектре возбуждений появляется две ветви, одна из которых отвечает голдстоуновской моде, а вторая — хиггсовской.

    Чтобы убедиться в том, что это действительно две различных моды, исследователи измерили, как зависит от времени число фотонов, пойманных в разные резонаторы и отвечающих разным частотам колебаний. Для хиггсовской моды эти числа должны быть скоррелированы, для голдстоуновской моды — антискоррелированы (то есть там, где у одной зависимости максимум, у другой — минимум). В самом деле, так и оказалось.

    Таким образом, ученые показали, что в бозе-конденсате атомов рубидия-87 при определенных условиях действительно возникало сразу два типа колебаний.

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/15/two-excitations

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

15.12.2017
14:28

Лед в Арктике тает быстрее, чем когда-либо за последние 1500 лет

15.12.2017
14:20

НАСА обнаружило новую планету

15.12.2017
14:13

Читая Ленина

15.12.2017
14:05

КИТАЙ НАЧИНАЕТ ВНЕДРЯТЬ БЕСПИЛОТНЫЙ ТРАНСПОРТ

15.12.2017
13:47

Доказан вред электромагнитных полей

15.12.2017
13:44

Найдена неожиданная польза горячего чая

15.12.2017
13:40

Математики лишили Вселенную лямбда-члена

15.12.2017
13:36

Apple запретила улучшать свой самый дорогой компьютер

<< 161|162|163|164|165|166|167|168|169|170 >>

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

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

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

 

 


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

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

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

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList SpyLOG