Современного человека трудно удивить вопросами, что такое электричество или передача тепла — каждый имеет по этим поводам свое мнение. Кто — теоретическое, основанное на изучении физики, а большинство — памятуя незабываемые ощущения от удара током в процессе починки розетки при неотключенном напряжении на щитке или от случайного прикосновения к раскаленному утюгу. Гораздо меньшее число читателей знакомо с явлением термоэлектричества…
Метка: электрон
Темная материя, сверхмассивные черные дыры и современное состояние научной публицистики, популярной и не только
В последнее время в популярной литературе часто освещаются наиболее важные проблемы современной астрофизики и космологии, такие как проблема темной материи и проблема образования черных дыр. Увеличение числа популярных статей о наиболее важных астрофизических результатах, с моей точки зрения, положительная тенденция. С другой стороны, сенсационные заголовки новостей зачастую совсем не соответствуют тем результатам, которые изложены в оригинальных научных статьях.
В ожидании гигантских ускорителей
Если бы нынешняя Европейская стратегия по развитию физики высоких энергий была принята лет сорок назад, она бы не вызвала никаких вопросов. Главный приоритет на будущее — работа над созданием электрон-позитронного коллайдера периметром 100 км. Это значит, что ЦЕРН по-прежнему претендует на лидерство в мире в области строительства гигантских ускорителей, предназначенных для исследований физики частиц.
Краб в созвездии Тельца
Крабовидная туманность — один из самых известных небесных объектов. Огромное количество важнейших астрономических открытий связано с ней! На небе нет туманности, более известной и изученной и в то же время более загадочной. А история ее изучения подобна детективному роману.
Экситоны — искусственные атомы в кристаллах
Казалось бы, что необычного может случиться, если на кристалл упадет свет? Однако пытливый взгляд ученого обнаружит реальное чудо, напоминающее компьютерную игру The Escapists, где узник в конце концов вырывается на свободу, сломав тюремный забор или устроив подкоп. Если энергия падающего на кристалл фотона равна ширине запрещенной зоны или ее превысит, то электрон под действием света может получить добавочную энергию, преодолеть запрещенную зону, оказаться в зоне проводимости и начать проводить ток.
Он не имел себе равных
29 марта 2020 года скончался Филип (Фил) Андерсон (1923–2020) (Philip Warren Anderson), лауреат Нобелевской премии по физике 1977 года. Он был одним из величайших физиков второй половины XX века, бесспорным и общепризнанным мировым лидером в области теории конденсированного состояния. По-видимому, свой первый важный научный вклад он внес в понимание антиферромагнетизма, в начале 1950-х…
В поисках стерильного нейтрино
В Институте ядерных исследований РАН полным ходом идет эксперимент по поиску стерильного нейтрино. Точнее, в институте идет два таких эксперимента, сейчас речь об одном из них: Baksan Experiment on Sterile Transitions, или просто BEST. В день науки, 8 февраля, руководитель эксперимента Владимир Николаевич Гаврин, чл.-корр. РАН, был объявлен человеком года в Троицке, что является прекрасным поводом рассказать об эксперименте подробнее.
Жизнь и антижизнь физика Этторе Майораны
Похоже, что в нашей стране об итальянском физике-теоретике Этторе Майоране (1906 —?) знают немногие. А зря. На мой взгляд, этот одаренный человек и его необычная и загадочная судьба заслуживают хотя бы краткого рассказа…
Альберт Эйнштейн и квантовая механика
Создатели квантовой механики не раз признавались, что их открытия были сделаны под большим влиянием идей Альберта Эйнштейна. Эйнштейн живо интересовался успехами квантовой механики, вел активную переписку с Нильсом Бором, Максом Борном, Вернером Гейзенбергом и Эрвином Шрёдингером, но собственных работ, развивающих подходы указанных авторов, не публиковал. Его отношение к новой науке менялось очень быстро…
Ярчайшие события в науке за 2019 год
Александр Кабанов, Евгений Кунин, Михаил Кацнельсон, Дмитрий Вибе, Александр Горский, Константин Анохин, Алексей Семёнов и Татьяна Бонч-Осмоловская делятся впечатлениями о событиях уходящего года.
Первый результат КАТРИН
Помимо фотонов, нейтрино являются наиболее распространенными элементарными частицами во Вселенной. Наблюдение нейтринных осцилляций два десятилетия назад показало, что они обладают небольшой ненулевой массой. Благодаря малым ненулевым массам нейтрино играют ключевую роль в космологии и физике элементарных частиц. Эти «легковесы» играют заметную роль в эволюции крупномасштабных структур во Вселенной, а также в мире элементарных частиц, где их малый массовый масштаб указывает на новую физику за пределами Стандартной модели.
Принцип Сковороды, или Озарение на Гельголанде
«Революция вундеркиндов и судьбы ее героев» — новая книга историка науки Евгения Берковича, которая готовится к выходу в издательстве URSS. Автор предоставил ТрВ-Наука три очерка из сборника, адаптированные к формату газеты.
Есть ли проблемы с согласованием скорости расширения Вселенной?
За последние двадцать лет в наших представлениях о Вселенной произошла революция. Была построена согласованная стандартная космологическая модель, называемая ΛCDM, которая удовлетворяет практически всем наблюдательным данным и описывает эволюцию Вселенной от момента ее возникновения до десятков миллиардов лет вперед. Модель включает конечное число параметров и имеет расширения (дополнительные параметры), которые также удается измерить с высокой точностью.
Холодный термояд à la Google
Физическую природу нестабильности элементов удалось понять лишь в 1930-е годы, когда появилась квантовая механика, были открыты нейтроны и нейтрино и созданы теории альфа- и бета-распада. Однако за пару десятилетий до того в научной печати не раз сообщалось о новооткрытых трансмутациях, которые, как мы сейчас понимаем, были решительно невозможны. Когда эта невозможность была осознана на базе новой физики, такие сенсации стали уделом фриков. Тридцать лет назад эта тенденция была нарушена, причем с большим шумом.
Увидеть черную дыру
Возможно, еще никогда размытая и невразумительная на первый взгляд картинка не вызывала такого воодушевления, как 10 апреля 2019 года. Это изображение обошло все уважающие себя СМИ, заполонило социальные сети, стало героем фотошопа, попало на футболки и успело поднадоесть. На картинке — первое в истории изображение реальной черной дыры — сверхмассивной дыры в центре галактики М 87. Изображение плохое, но настоящее.
Всплески Ингрид Добеши
Тридцать лет назад имя Ингрид Добеши было на устах у всех, кто соприкасался с теорией функций и теорией приближений. Молодая женщина, профессор Принстонского университета, сумела завершить труд нескольких поколений математиков и построить систему функций, с успехом заменяющую систему синусов и косинусов (систему Фурье), для преобразования функций и разложений их в ряды. О чудодейственных свойствах новой системы, получившей название wavelets, вейвлеты, постоянно заходила речь и на семинарах и в университетских кулуарах.
Международная конференция ФизикА.СПб/2019
Международная конференция ФизикА.СПб проводится с 1997 года, ежегодно собирая около трехсот участников. Программный комитет конференции уделяет большое внимание не только научной, но и образовательной значимости представляемых докладов, что позволяет объединять в рамках одной конференции весь спектр физических наук.
90 лет В. М. Аграновичу
Владимиру Моисеевичу Аграновичу, физику-теоретику, одному из классиков физики конденсированных сред и, в частности, физики экситонов, самому цитируемому ученому Троицка и его обширных окрестностей (> 12 000) 23 января исполнилось 90 лет.
Вольный ганзейский синхрофазотрон, или DESY принимает гостей
В конце 2018 года синхрофазотрон DESY в Гамбурге посетила группа российских научных журналистов — они увидели строительную площадку проекта PETRA IV и узнали о текущих и будущих исследованиях. Приветливый хозяин Томас Цоуфал (Thomas Zoufal) провел гостей по всей обширной территории и поделился свежими новостями. Корреспондент ТрВ-Наука Мария Молина наблюдала и фотографировала, Нодар Лахути уточнял детали.
Памяти Л.И. Пономарёва (1937 — 2019)
Год, едва начавшись, обернулся печальной потерей. Третьего января внезапно скончался Леонид Иванович Пономарёв. Отец мю-катализа, автор книги «Под знаком кванта», бесстрашный порядочный человек, академик РАН.
Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть 2. Блазары
Во второй статье, посвященной юбилею проекта «Ферми», основное внимание мы уделим самым ярким из долговечных объектов во Вселенной — блазарам разного типа. В данной статье приводятся рисунки, отображающие данные «Ферми» за 10 лет без пяти дней. Нескольких дней вполне достаточно, чтобы нарисовать простейшие предварительные распределения, иллюстрирующие феноменологию блазаров.
Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть I
11 июня 2008 года был запущен космический гамма-телескоп «Ферми». Для меня лично юбилей «Ферми» наступает 4 августа — именно 4 августа 2008 года в 15:43 прилетел первый гамма-квант, который фигурирует в общедоступной базе данных. Под гамма-квантами, вообще говоря, понимаются фотоны с энергией выше сотни кэВ — области, характерной для ядерных реакций и выше. В этой заметке речь пойдет о фотонах энергии выше 100 МэВ.
Взлет и падение УФТИ
Необычна история основанного в 1928 году Украинского (теперь Харьковского) физико-технического института. Одно десятилетие — это и подъем на уровень уважаемого миром физиков научного центра, и непостижимый разгром, превращение в рядовую «научную контору», каких тьма. Размах репрессий, аресты всемирно известных советских и зарубежных ученых по своим масштабам выводят события далеко за пределы Харькова — это весомая часть истории мировой физики. И не только физики…
«Бозон Хиггса открыт. Что дальше?»
7 июня 2018 года в культурно-просветительском центре «Архэ» состоялась лекция академика РАН Валерия Рубакова о хиггсовском бозоне и проходящих сейчас на БАКе исследованиях. С любезного согласия «Архэ» публикуем авторизованное В. А. Рубаковым изложение этой лекции, подготовленное Борисом Штерном.
Японская «суперфабрика прелести» поставляет первую продукцию
26 апреля произошло первое столкновение электронов и позитронов в коллайдере SuperKEKB. Он сооружен Организацией по изучению высокоэнергетических ускорителей (KEK) в японском городе Цукуба. Детектор Belle-II, установленный в точке столкновения пучков, зарегистрировал процесс аннигиляции материи и антиматерии, в результате которой образовались новые частицы, в том числе содержащие пары b-кварков и анти-b кварков.
Конец темных веков
В начале марта 2018 года в Nature опубликована статья про результат астрономических наблюдений, который интерпретируется как свидетельство массового рождения первых звезд во Вселенной возрастом около 180 млн лет. Статья вызвала заметный отклик в СМИ. Для того, чтобы представить результат широкому кругу читателей, требуется экскурс в историю молодой Вселенной.
Эксперимент с несчастливой судьбой
На днях ряд европейских исследовательских организаций принял согласованное решение отменить эксперимент SOX по регистрации короткопробежных нейтрино (Short distance neutrino Oscillations with boreXino). Эксперимент планировалось провести в Италии в подземной лаборатории Гран-Сассо (в туннеле под горным хребтом неподалеку от Рима).
В поисках новой физики: фабрики прелести и очарования
В рамках Стандартной модели материи мы не можем ответить на все вопросы, уверяют ученые. Именно это заставляет их задумываться о так называемой новой физике, для поиска которой нужны новые установки и даже фабрики прелести. О том, как они устроены, мы решили спросить главного научного сотрудника ФИАН академика РАН Михаила Данилова.
Демон Максвелла или некорректный пиар?
В ТрВ-Наука № 236 от 29 августа 2017 года была опубликована статья М. Фейгельмана, где он обращает внимание на распространенное явление — недобросовестный пиар ученых, завышающих значимость своей работы при общении с журналистами. В качестве одного из примеров приводилось интервью Гордея Лесовика. В редакцию поступил его ответ на статью Фейгельмана.
Новый виток науки о космосе: пришествие многоканальной астрономии
С осени 2015 года американский двойной детектор волн тяготения Advanced LIGO вместе с младшим итальянским партнером VIRGO отловили гравитационные следы встречи черных дыр. Правда, гравитационный след финала этого катаклизма поймать не удалось…
Нобелевская неделя
Нобелевская премия по химии была присуждена Жаку Дюбоше, Иоахиму Франку и Ричарду Хендерсону с формулировкой «за развитие криоэлектронной микроскопии высокого разрешения для исследования структуры биомолекул в различных растворах». Нобелевскую премию по физиологии и медицине разделили между собой американские ученые Джеффри Холл, Майкл Розбаш и Майкл Янг «за изучение молекулярных механизмов, отвечающих за циркадные ритмы организма». Нобелевской премии по литературе удостоился член Королевского литературного общества Кадзуо Исигуро, британец японского происхождения, за «полные эмоциональной силы книги, обнажающие бездну под нашим обманчивым чувством связи с этим миром». Нобелевская премия мира досталась Международной кампании по запрещению ядерного оружия (ICAN) «за деятельность, направленную на привлечение…
Памяти А. А. Абрикосова
Последние полгода стали скорбными для мирового сообщества физиков-теоретиков: один за другим ушли из жизни такие яркие представители физики ХХ века, как Л. В. Келдыш, Л. П. Горьков, С. Т. Беляев, Л. Д. Фаддеев и, на прошлой неделе, А. А. Абрикосов. Об огромном научном наследии выдающегося физика-теоретика, лауреата Нобелевской, Ленинской, Государственной и многих других премий, члена РАН и Национальной академии наук США, почетного доктора десятка университетов мира можно говорить долго. С его именем связаны многие открытия теории конденсированных сред, квантовой электродинамики, однако в историю А. А. Абрикосов вошел как создатель теории сверхпроводимости второго рода. Что же касается подробностей, у меня сохранилась…
Вода как топливо будущего
Известно, что основным препятствием на пути к всемерному внедрению возобновляемых источников энергии (прежде всего энергии солнца) оказываются проблемы накопления этой самой энергии и ее транспортировки. Аккумуляторы недешевы и громоздки, да и при преобразованиях световой энергии в электричество, а затем в механическую энергию неизбежны существенные потери. И как при этом не вспомнить о процессах фотосинтеза, присущих листьям обычных растений, что позволяют запасать солнечную энергию в виде химических соединений?
Металлический водород между алмазными наковальнями
В январе этого года в журнале Science была опубликована статья сотрудников Гарвардского университета Ранга Диаса и Исаака Сильверы, в которой сообщается о получении металлического водорода. Статья вызвала большой резонанс в СМИ, поскольку металлический водород был давней мечтой твердотельщиков. За комментариями мы обратились к директору Института физики высоких давлений академику РАН Вадиму Бражкину. Вопросы задавал Борис Штерн.
Суперсимметрия: один шаг к познанию мира
В 2016 году профессор Университета штата Миннесота (США) Михаил Шифман и Аркадий Вайнштейн, а также их коллега Натан Зайберг (Nathan Seiberg) из Института передовых исследований Принстонского университета стали лауреатами одной из высших наград в физике — медали Дирака. О своих исследованиях Михаил Аркадьевич Шифман рассказал Наталии Деминой.
Уиллард Либби и его радиоуглеродный метод
В 1955 году в Женеве проходила Международная конференция по мирному использованию атомной энергии. Выступление одного из докладчиков началось необычно. Он вышел на трибуну с большим чемоданом, вынул из него старую плетеную обувь и объявил, что ее носил житель Северной Америки 9500 лет назад. Затем извлек из чемодана обломок деревянного весла и сказал, что оно изготовлено в Древнем Египте 3000 лет назад. Каким образом докладчик узнал об этом? Дело в том, что на трибуне стоял разработчик радиоуглеродного метода датировки археологических артефактов, будущий лауреат Нобелевской премии американский физикохимик Фрэнк Уиллард Либби.
«Для него физика всегда была единым и гармоничным целым»
Скорбная весть пришла по электронной почте из Москвы. 5 января 2017 года ушел из жизни Спартак Тимофеевич Беляев. Еще совсем недавно, после своего 93-го дня рождения, он написал, что бодр и работоспособен. Еще совсем недавно его сотрудники поражались, как он поднимается на четвертый этаж без лифта или бодро перебегает улицу к автобусу, держа под мышкой палочку. Еще совсем недавно мы обсуждали по той же электронной почте свойства фононов и ротонов в жидком гелии. И вот его нет…
Почему наномашины уже созданы, а нанокомпьютер еще нет?
В прошлом номере ТрВ-Наука речь шла о вкладе трех нобелевских лауреатов этого года по химии в создание наномашин. Сравнительно легко было объяснить суть достижений каждого лауреата, потому что вряд ли найдется человек, который не знает, что автомобиль — ездит, мотор — крутится, челнок — снует взад-вперед (потому и космический корабль, летающий туда-сюда, назвали шаттлом). Что делает компьютер, тоже все знают: говоря самыми общими словами, обрабатывает информацию. А вот как он это делает? И почему молекулярные наномашины уже есть, а молекулярный нанокомпьютер, о котором, так же как и о наномашинах, «дискутировал для забавы» больше 50 лет назад Ричард Фейнман, до сих…
Открытие элементов 113, 115, 117 и 118: что это дает
Открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева всегда вызывало интерес у широкой публики. Дело даже не столько в научной значимости этих открытий, а в том, что в школе все проходили Периодический закон, и некоторые даже помнят символы, обозначающие элементы. Это понятно, знакомо. Но сейчас за этими открытиями стоят сложные исследования в ядерной физике и радиохимии, о которых многие не имеют представления.
К безобидности солнечных нейтрино
Показалось любопытным оценить, скольких людей убивают ежегодно солнечные нейтрино. Ведь взаимодействие этих частиц с веществом хоть и ничтожно мало, но не нулевое, благодаря чему их и хватают за бороду (с). Нейтрино, рассеявшись на электроне или атомном ядре в среде (например, в живой ткани), придают им энергию, вполне достаточную для ионизации от тысяч до миллионов атомов. Ионизирующее излучение, хоть бы и очень слабое, создает определенную вероятность получить летальный рак. Причем согласно так называемой беспороговой концепции эта вероятность пропорциональна дозе облучения, даже при очень малых дозах.
Гамма-излучение из центра Галактики не связано с темной материей
Основная часть гамма-излучения, исходящего из центра нашей Галактики, порождается, вероятно, не столкновениями частиц темной материи, а пульсарами или другими астрофизическими феноменами. Это подтвердилось в результате модельных экспериментов двух независимых научных групп — американской (из Принстонского университета и Массачусетского технологического института) и европейской (из Амстердамского университета в Нидерландах).
Как вышли в мир гиротроны из Горького
Нижегородские физики участвуют в крупнейших мировых проектах, а ведь всего четверть века назад Горький был закрытым городом, куда сослали опального академика Сахарова. О том, как происходили эти перемены в жизни ученых, с Александром Литваком, научным руководителем Федерального исследовательского центра «Институт прикладной физики РАН», беседовала Ольга Орлова в программе «Гамбургский счет».
Мистер Гамов, юная Вселенная и начало алфавита
70 лет назад Джордж Гамов, профессор теоретической физики, задумался над происхождением химических элементов. Эту задачу пытались решить и раньше, однако Гамов первым связал ее с неравновесными процессами, которые, предположительно, имели место на самой ранней стадии существования Вселенной.
Магнитар и Горгона, звезда и котлета
Нейтронные звезды — самые интересные объекты во Вселенной. Вы не верите? Значит, вы еще не читали книгу Сергея Попова «Суперобъекты: звезды размером с город». Шар с диаметром Московской окружной железной дороги и массой в одно-два наших Солнца, для которого трудно подобрать слова без приставок «супер» и «сверх»…
Нейтрино за шкирку
Нобелевская премия по физике 2015 года присуждена японцу Такааки Кадзите и канадцу Артуру Макдоналду «за открытие осцилляций нейтрино, показывающих, что у них есть масса». Про драматическую историю исследований «неуловимой частицы» рассказывают доктора физ.-мат. наук Юрий Куденко и Борис Штерн.
Сто километров коллайдера
На конференции в Болгарии второй рабочий запуск Большого адронного коллайдера, физику за пределами Стандартной модели и коллайдеры будущего обсудили участники коллаборации RDMS эксперимента CMS БАК. Коллаборация RDMS объединяет физиков из стран-участниц ОИЯИ, работающих на детекторе CMS Большого адронного коллайдера.
Радиоактивный космос
Докт. физ.-мат. наук, профессор, директор НИИ ядерной физики МГУ Михаил Панасюк рассказывает поучительную историю выдающегося открытия.
10 загадок, скрытых в небесах
Мы обсуждаем 10 астрофизических проблем, решения которых можно ожидать в ближайшие 10 лет. Эти решения могут заметно изменить картину мира, как дополнив ее, так и переписав некоторые фрагменты.
Михаил Ревнивцев: «Теория ради теории скучна»
9 февраля 2009 г. в Кремле состоялась церемония вручения Премий Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых за 2008 г. Первыми лауреатами стали хирург Е.Е.Ачкасов, специалист в области минералогии С.В.Кривовичев, математикА.Г.Кузнецов и астрофизикМ.Г.Ревнивцев.
Памяти коллеги. Николай Борисович Делоне
Профессор Николай Борисович Делоне, всемирно известный ученый, один из пионеров физики многофотонных процессов, скончался 11 сентября 2008 г. после обширного инсульта. Это огромная потеря для всего сообщества ученых, работающих в области атомно-молекулярной и лазерной физики, для друзей, учеников проф. Делоне и его близких.