Группе ученых-физиков удалось практически полностью "заморозить" движение атомов в четырех 40-килограммовых зеркалах, используемых в эксперименте LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave), которые служат в качестве детектора искажений пространственно-временного континуума, создаваемых самыми высокоэнергетическими событиями во Вселенной, такими, как столкновения черных дыр и нейтронных звезд. За счет охлаждения до сверхнизкой температуры все зеркала эксперимента были помещены в специфическое квантовое состояние, что позволяет теперь проводить измерения, основанные на причудливых законах квантовой механики. И все это является впечатляющим достижением, которое выдвигает такие простые понятия, как "объект" и "температура" за пределы недостижимых ранее границ.
Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW), Австралия, обнаружили то, что можно назвать самым термостабильным материалом в мире на сегодняшний день. Этот новый материал с нулевым тепловым расширением является сложным соединением скандия, алюминия, вольфрама и кислорода, его объем остается практически неизменным в диапазоне температур от 4 до 1400 K (-269 до 1126 градусов Цельсия).
Австралийские исследователи продемонстрировали работу созданного ими нового квантового микроскопа, который работает за пределами барьера фундаментальных физических ограничений и позволяет увидеть столь малые вещи, которые невозможно увидеть при помощи даже самых мощных классических оптических микроскопов. Для получения изображений с высочайшей на сегодняшний день четкостью и разрешающей способностью это новое устройство "сжимает" свет и использует некоторые из причуд таинственного квантового мира.
Кремний является химическим элементом, жизненно важным для области электроники, информационных, коммуникационных и других технологий, являющихся основой "цифровой стороны" нашего современного мира. Это, в свою очередь, определяет повышенный интерес к этому материалу со стороны ученых, которые постоянно проводят исследования с целью поиска свойств и форм кремния, что открывает совершенно новые возможности и перспективы. И недавно группе исследователей из Научного института Карнеги (Carnegie Institution for Science) удалось синтезировать совершенно новую и весьма странную форму кремния с уникальной шестиугольной структурой.
Антиматерия, насколько нам известно, является идеальным "зеркальным отражением" обычной материи, единственная реальная разница между этими двумя антиподами - это противоположные электрические заряды. И, когда частица антиматерии входит в контакт с частицей обычной материи, они обе погибают, уничтожая друг друга во вспышке энергии. Усложняя сказанное выше, можно сказать, что некоторые частицы, такие как фотоны, являются одновременно и собственными античастицами. Более того, благодаря загадочной причуде квантового мира, называемой состоянием суперпозиции, такие частицы могут быть и античастицами в один и тот же момент времени. Это, в свою очередь, означает, что такие частицы постоянно колеблются, переходя из нормального состояния в состояние античастицы и наоборот.
Группа ученых из университета Копенгагена завершила исследование, целью которого являлось изучение того, что происходило с плазмой определенного типа, образовавшейся и существовавшей в первые микросекунды после момента Большого Взрыва. Этот уникальный вид плазмы, называемой кварково-глюонной плазмой (Quark-Gluon Plasma, QGP), был первым типом материи, появившейся во Вселенной, позже из нее образовалась вся обычная материя, которую сегодня мы видим вокруг себя. Исследователи полагают, что результаты их работы содержат ключи к ответам на вопрос, как именно эволюционировала Вселенная, начиная с Большого Взрыва и заканчивая сегодняшним днем?
Компания Blue Abyss Ltd. планирует в ближайшее время приступить к строительству самого большого и самого глубокого в мире закрытого бассейна. Объем воды в этом бассейне составит 42 тысячи кубических метров или 168 миллионов чашек чая, если использовать традиционную британскую единицу. А создается это сооружение преимущественно для тестирования новых технологий из области подводной робототехники, плюс к этому, бассейн станет первым в мире коммерческим учебным и тренировочным центром для астронавтов.
В 2018 году исследователи из Корнуэльского университета (Cornell University) разработали и изготовили невероятно мощный датчик, данные от которого, проходя сквозь сложную математическую обработку, называемую птихографией (ptychography), позволяют значительно улучшить разрешающую способность электронных микроскопов. Это достижение позволило получить рекордное на то время значение разрешающей способности, однако, главный недостаток этой технологии заключается в том, что она работает только со сверхтонкими образцами материалов, толщина которых не превышает нескольких атомов.
Группа европейских исследователей получила совершенно новую форму углерода, плоский материал одноатомной толщины, который имеет множество общих черт с небезызвестным графеном. Однако, у нового материала имеется и ряд существенных отличий от графена, он обладает некоторыми электрическими свойствами, которыми не обладает ни одна из других известных на сегодняшний день форм углерода. И эти уникальные электрические свойства открывают новые возможности при использовании материала в электронике, в технологиях хранения энергии и т.п.
Фотоны света, перемещающиеся в среде космического вакуума, двигаются со скоростью около 300 тысяч километров в секунду. И именно это значение является фундаментальным верхним пределом скорости в нашей Вселенной. Ничто, никакая материя, энергия или информация не могут перемещаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Этот закон, ограничивающий скорость перемещения, пока еще ни разу не нарушался и вряд ли будет нарушен в будущем. Но у света имеются некоторые характеристики, благодаря которым при соответствующих условиях свет перестает подчиняться законам фундаментальной физики. Способность управления этими характеристиками не дает и не даст нам в будущем возможности добираться до ближайших звезд быстрее, однако, все это может открыть нам целый ряд совершенно новых лазерных технологий.
Исследователи из университета Саймона Фрезера (Simon Fraser University) спроектировали и создали опытный образец весьма странного типа двигателя, использующего информацию в качестве "топлива". Работа этого двигателя заключается в преобразовании в потенциальную энергию случайных колебаний микроскопической частицы, а дальнейшее развитие данной технологии может подстегнуть прогресс в некоторых других областях, включая бионанотехнологии и т.п.
Ученым из Южной Кореи удалось первым добиться цели, на которую в течение последнего десятилетия были нацелены многие научные группы и учреждения. Эти ученые получили импульсы лазерного света с рекордным на сегодняшний день уровнем интенсивности. Интенсивность импульсов составила 10^23 Ватт на квадратный сантиметр, что является результатом работы очень сложной оптической системы, позволившей сфокусировать всю энергию лазерного луча только на поверхности крошечной мишени. Получение лазерных импульсов с такой интенсивностью открывает перед учеными массу новых возможностей в самых различных областях, начиная от фундаментальных исследований в области физики, астрофизики и заканчивая лечением онкологических заболеваний.
Современные квантовые технологии уже достигли достаточно высокого уровня, но большинство из них построено на базе использования различных субатомных частиц или фотонов света, в меньшей части квантовых технологий используются ионы, атомы, лишенные одного или нескольких электронов. Однако, управление квантовым состояние на уровне молекул, состоящих из нескольких атомов, на базе которых можно создавать более стабильные квантовые биты, оказалось на деле очень сложной задачей. И лишь недавно ученым впервые удалось поместить группу из тысяч молекул в единое синхронизированное квантовое состояние.
После нескольких десятилетий тщетных усилий, ученым-физикам, наконец, удалось увидеть эфемерное образование, квазичастицу, называемую экситоном. Полученное учеными изображение экситона позволяет определить истинное местоположение, которое занимает электрон в структуре этой квазичастицы, а это, в свою очередь, позволит ученым получить материю в совершенно новых состояниях вещества или использовать экситоны в новых квантовых технологиях.
Напомним нашим читателям, что на долю обычной материи, из которой состоят планеты, звезды и все остальное, что мы можем увидеть в глубинах Вселенной, приходится всего 15 процентов от общего количества существующей в ней материи. Оставшиеся 85 процентов приходятся на долю неуловимой темной материи, которая уже достаточно долго и успешно уклоняется от обнаружения, несмотря на большое количество экспериментов, проведенных в данном направлении. И, недавно ученые-физики рассчитали новый эксперимент, в ходе которого будет произведен поиск двух разных видов частиц-кандидатов темной материи, и выполняться этот поиск будет при помощи некоторых причуд таинственного мира квантовой механики.