Новости науки "Русского переплета"

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

НАУКА

Новости

Научный форум

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

КОНКУРСЫ

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"
27.08.2018 23:18	На Земле разыгралась мощная геомагнитная буря Геомагнитная буря класса G3, то есть весьма мощная, разыгралась на Земле в минувшие выходные, когда поток солнечного ветра, движущегося с высокой скоростью, достиг . . .
27.08.2018 23:07	«Прогресс МС-08» отчалил от МКС, но продолжает обращаться вокруг Земли Перед минувшими выходными космический «грузовик» «Прогресс МС-08» отшвартовался от служебного модуля «Звезда» Международной космической станции (МКС). Вместо . . .
27.08.2018 22:48	IBM запатентовала умный дрон для доставки кофе Компания IBM запатентовала дрон для доставки кофе. Он может работать как доставщик, реагирующий на жесты людей, или самостоятельно распознавать людей, которым . . .
27.08.2018 22:44	Физики охладили облако молекул до рекордно низкой температуры с помощью «темных» состояний Американские физики охладили облако молекул фторида кальция, помещенных в оптическую ловушку, до температуры около 20 микрокельвин, и довели плотность облака почти до миллиарда молекул в кубическом сантиметре. Для этого ученые использовали метод усиленного лазерного охлаждения, связанный с «темными» состояниями молекул. Полученные значения температуры и плотности значительно превышают предыдущие рекорды (60 микрокельвин и 10 миллионов молекул на кубический сантиметр) и позволяют использовать молекулярные облака для моделирования более сложных физических систем. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Облако атомов, охлажденное до сверхнизкой температуры и помещенное в оптическую ловушку — очень удобный объект, позволяющий изучать поведение более сложных физических систем. В частности, с помощью подобных облаков можно смоделировать расширение Вселенной и черные дыры, построить универсальный квантовый компьютер. Как правило, для получения таких облаков ученые прибегают к лазерному охлаждению — направляют на атомы лазер, частота которого немного не дотягивает до частоты резонансного перехода, и заставляют атомы поглощать и переизлучать фотоны, теряя в ходе процесса кинетическую энергию. С помощью подобной техники физикам удается охладить атомы до температуры порядка нескольких сотен микрокельвин, а еще более хитрые методы позволяют понизить температуру еще на два порядка. Более подробно об охлаждении облаков до сверхнизких температур можно прочитать в новости «Лазерное охлаждение помогло получить бозе-конденсат взаимодействующих фотонов» или послушать в рассказе физика Владимира Мележика. К сожалению, с облаками молекул лазерное охлаждение работает гораздо хуже, чем с атомами. В отличие от атомов, молекулы имеют внутренние степени свободы — они могут вращаться, растягиваться и сжиматься. Когда отдельный атом переизлучает поглощенные фотоны, он неизбежно возвращается в основное состояние, а разница энергий фотонов равна изменению его кинетической энергии. Однако в молекуле энергия фотонов может поглотиться вращательными и колебательными степенями свободы — в результате молекула перестает взаимодействовать с фотонами лазера, и дальнейшее охлаждение становится невозможным. Тем не менее, ожидается, что молекулярные облака будут так же удобны для моделирования сложных физических систем, как и облака атомов. Поэтому для физиков важно научиться охлаждать такие облака до сверхнизких температур, а также получать четкие изображения облаков, чтобы исследовать их внутреннюю структуру. Группа исследователей под руководством Лоуренса Чейка (Lawrence Cheuk) придумала способ, который позволяет частично обойти проблемы лазерного охлаждения, и охладила облако связанных молекул фторида кальция CaF до рекордно низкой температуры около 20 микрокельвинов. Кроме того, физикам удалось повысить плотность облака до 6×108 молекул в кубическом сантиметре, что более чем в десять раз превышает предыдущее рекордное значение. Для этого ученые использовали технику, которая напоминает метод VSCPT (Velocity-Selective Coherent Population Trapping), использующийся для усиленного охлаждения атомов щелочных металлов. Качественно суть этого метода можно объяснить на следующем упрощенном примере. Предположим, что частицы системы имеют два основных состояния (основным состоянием в физике называют состояние с наименьшей энергией) и одно возбужденное, и направим на них два лазера, которые распространяются в противоположных направлениях. В этом случае состояния покоящихся частиц разделяются на «светлое», которое может взаимодействовать с фотонами лазеров, и «темное», которое остается для них невидимым. Если частицы движутся с некоторой скоростью, из-за доплеровского сдвига состояния смешиваются, и частицы могут переходить между ними. Тем не менее, после многократного рассеяния фотонов скорость частиц уменьшается, и они накапливаются в состояниях со скоростью, близкой к нулю. А благодаря тому, что часть таких состояний являются «темными», частицы застревают в них и не могут разогреться из-за поглощения новых фотонов. К сожалению, получить «темные состояния» для молекул гораздо сложнее, чем для атомов, — например, число основных состояний молекулы больше двух, а величина расщепления возбужденных уровней сравнительно невелика. До сих пор ученым не удавалось это сделать. На этот раз физики смогли согласовать параметры лазера с параметрами молекул, которые участвовали в охлаждении, и реализовали на практике метод с «темными» состояниями. Это позволило им охладить свободные молекулы фторида кальция до температуры порядка пяти микрокельвинов, что почти в десять раз меньше, чем наилучший результат с использованием аналогичной техники без «темных» состояний. Плотность частиц при этом составила примерно 107 молекул в кубическом сантиметре, что в двадцать раз больше предыдущего рекорда. Затем исследователи использовали тот же подход для охлаждения молекул, пойманных в оптическую ловушку, — как правило, работать с такими системами сложнее, чем со свободными, поскольку удерживающие лазеры мешают охлаждать частицы. В этом случае физикам удалось достигнуть температуры около 20 микрокельвинов и плотности порядка 6×108 молекул в кубическом сантиметре. Оба значения в несколько раз превышают предыдущие рекорды. Авторы отмечают, что эти значения уже позволяют использовать облако молекул для обработки информации и моделирования более сложных систем. Кроме того, в ходе охлаждения каждая из молекул рассеяла примерно 2700 фотонов с 10 процентами потерь. Это позволило ученым построить изображение молекулярного облака и исследовать его внутреннюю структуру, не разрушая состояние. Ученые надеются, что в будущем это позволит разработать метод высокоточного определения положения молекул. В июне 2016 года физики из США и Сингапура научились управлять квантовым состоянием молекулярного газа — им впервые удалось не только охладить облако молекул 23Na40K до температуры около 0,3 микрокельвина, но и контролируемо перевести эти частицы из основного квантового состояния в заданное. В январе 2017 нидерландские исследователи впервые изготовили молекулярный фонтан — охладили молекулы аммиака до температуры порядка одного милликельвина и запустили их вверх, чтобы проследить за движением в условиях свободного падения. А в апреле 2018 американские ученые провели химическую реакцию между отдельными атомами натрия и цезия, помещенными в оптические ловушки, которые обычно используются для охлаждения атомных облаков. По информации https://nplus1.ru/news/2018/08/27/CaF-cooling
27.08.2018 22:29	Детектор DarkSide-50 в 10 раз улучшил ограничения на свойства частиц легкой темной материи Детектор DarkSide-50 в десять раз улучшил ограничения на сечение взаимодействия частиц обычной материи и вимпов с массой от 1,8 до 6 гигаэлектронвольт — за два года . . .
27.08.2018 19:28	Доказано существование древней цивилизации инженеров Археологи из Китая и Великобритании пришли к выводу, что до государства Инь, которое считается первым древнекитайским государственным образованием, существовала . . .
26.08.2018 18:10	NASA: Невидимые вредные вещества уничтожат кислород на Земле Подобная перспектива грозит тем, что в скором времени на планете «нечем будет дышать». Пыльные облака, в составе которых присутствуют вредоносные химические . . .
26.08.2018 18:05	NASA выложило в Сеть фото «космического глаза» в созвездии Центавра Американское агентство опубликовало снимок, сделанный телескопом «Хаббл». NASA выложило в Сеть фото планетной туманности NGC-3918 – светящегося облака в созвездии . . .
26.08.2018 17:56	Датчик света толщиной с атом Российские и зарубежные физики превратили графен, лист из углерода толщиной один атом, в эффективный датчик света, почти не потребляющий энергии и не требующий . . .
26.08.2018 17:49	Возможности сверхмалых космических аппаратов расширяются Сверхмалые спутники, которые в течение последнего десятилетия все чаще выходят на орбиту Земли, теперь могут проникать в глубокий космос или, по крайней мере, во . . .
26.08.2018 17:39	Новый тип полярного сияния оказался явлением совсем иного класса Тонкие полоски фиолетового и белого цветов, которые иногда появляются в ночном небе, были приняты за новый тип полярного сияния, когда впервые привлекли внимание . . .
26.08.2018 17:36	Свет далеких квазаров подтверждает существование квантовой запутанности В новой работе исследователи, используя в своих экспериментах свет, идущий к нам от далеких квазаров, расположенных на другом краю Вселенной, смогли . . .
25.08.2018 19:00	Электрон может проявлять волновые свойства даже при высоких энергиях Ученые из Томского государственного университета (ТГУ) выяснили, что так называемый закрученный электрон может вести себя как волна даже при высоких энергиях, в . . .
25.08.2018 17:14	Спутники показали скопления аэрозолей в атмосфере Земли Сделайте глубокий вдох. Даже если воздух выглядит чистым, в ваш организм проникают миллионы твердых частиц и жидких капелек. Эти вещества, известные как аэрозоли, . . .
25.08.2018 17:08	Ученые определили, что звуковые волны имеют отрицательную массу и являются источником отрицательной гравитации С точки зрения классической физики, известной нам еще со времен школьной скамьи, звуковые волны не являются носителем массы. Они лишь переносят импульс энергии, . . .
25.08.2018 17:00	Астрономы выяснили, почему некоторые черные дыры "танцуют" Длительные наблюдения за "плевком" черной дыры в центре галактики M87 помогли астрономам выяснить, почему она периодически "танцует", перемещаясь с одного места на . . .
25.08.2018 16:56	Россия восстановила разрушенную при крахе СССР систему контроля космоса Институт прикладной математики имени Келдыша РАН создал распределенную по земному шару сеть телескопов для контроля космического пространства взамен единой . . .
25.08.2018 16:37	Кристаллы диоксида кремния позволяют глубже понять эволюцию Солнечной системы Международная команда исследователей обнаружила минерал диоксида кремния, называемый кварцем, в составе вещества примитивного метеорита, и эти находки являются . . .
25.08.2018 16:35	Китай посылает зонд на обратную сторону Луны. Зонд совершит посадку здесь (фото) Если в планах китайского космического агентства ничего не изменится, роботизированная китайская лунная миссия под названием «Чанъэ-4», будет отправлена ближе к . . .
25.08.2018 16:32	Космический телескоп НАСА Kepler вновь возвращается в «спящий режим» Легендарный «охотник за планетами» НАСА вновь смыкает свои зоркие «глаза». Космический телескоп НАСА Kepler («Кеплер»), при помощи которого было открыто примерно 70 . . .