Ученые-физики из университета Западной Австралии и их коллеги из ряда других стран разработали новую технологию, которая призвана еще больше увеличить чувствительность датчиков гравитационных волн, и без того самых точных научных инструментов на сегодняшний день. Внедрение новой технологии позволит поднять чувствительность на такой уровень, который ранее можно было получить только путем строительства новых датчиков, размеры которых превышают размеры существующих.

Известно, что бозон Хиггса "живет" крайне непродолжительное время, прежде чем он распадается, образуя различные комбинации вторичных частиц. Именно путем регистрации определенных продуктов процесса распада и был обнаружен в свое время бозон Хиггса, возникающий во время столкновений протонов в недрах Большого Адронного Коллайдера. Но что, если одним из видов распада бозона Хиггса является распад на частицы, невидимые для датчиков научного оборудования, которые могут являться частицами неуловимой темной материи? И не так давно ученые из сообщества ATLAS и CMS начали исследования в данном направлении, установив новые верхние параметрические границы распада бозона Хиггса.

Все мы когда-нибудь видели различные кристаллы, будь это частичка соли, сахара или драгоценный камень, вставленный в ювелирное изделие. Все эти кристаллы состоят из атомов или молекул, формирующих повторяющуюся трехмерную структуру, известную под названием кристаллической решетки. Но, несмотря на такую упорядоченность, атомы углерода, располагающиеся в узлах кубической решетки алмаза, к примеру, нарушают симметрию пространства, в котором они находятся. И ученые-физики называют это явление термином "нарушение симметрии".

Ученые-физики из университета Висконсина в Мэдисоне (University of Wisconsin-Madison), создали то, что можно назвать самыми точными и самыми высокопроизводительными атомными часами на сегодняшний день. Созданный ими инструмент базируется на технологии атомных часов на оптической решетке, он может измерять временные промежутки с точностью, которая соответствует погрешности в одну секунду за 300 миллиардов лет. И столь высокая точность часов позволит реализовать новые методы детектирования гравитационных волн, поиски темной материи и исследования, лежащие в областях за границами известной фундаментальной физики.

На свете уже давно существуют такие устройства, как магнетометры, которые измеряют направление, силу и изменения магнитных полей в контролируемой области пространства. Магнитометры используются во многих областях науки и техники, они позволяют медикам видеть органы человеческого тела, при их помощи археологи и геологи имеют возможность заглянуть в недра земли, и многое другое.

Ход времени, в отличие от того, как это представляет себе большинство людей, является далеко не постоянной величиной - известно, что увеличение сил гравитации замедляет ход времени. Из-за этого часы на поверхности Земли будут идти немного медленнее таких же часов, размещенных на околоземной орбите, а человек, живущий в пентхаузе, будет стареть несколько быстрее, чем человек, живущий на первом этаже этого же здания. Справедливости ради стоит заметить, что разница времени даже в таких масштабах почти неуловима, по крайне мере для человеческого восприятия, но с помощью высокоточного измерительного оборудования ее можно измерить, и недавно группе ученых-физиков удалось измерить гравитационную деформацию времени на рекордно малом уровне масштаба, масштабе всего одного миллиметра.

Ученые из Чикагского университета создали в своей лаборатории совершенно новый тип весьма странного квантового объекта, который получил название "стены домена" (domain walls). Данное открытие и дальнейшее изучение этого позволит ученым лучше понять природу некоторых экзотических квантовых явлений и особенности поведения квантовых частиц. И все это вместе может заложить основу для ряда новых технологий, таких, как квантовая электроника, квантовая память и т.п.

Частицы нейтрино, вероятно, являются самыми загадочными и экзотическими частицами в нашей Вселенной. В космологии они играют важную роль в формировании самых крупномасштабных структур, а в физике элементарных частиц крайне малая, но отличная от нуля масса нейтрино является указателем на новые законы и явления, лежащие далеко за пределами существующих теорий. Но, без точного измерения значения массы нейтрино все существующие теории, определяющие наше понимание Вселенной, так остаются не до конца полными.

Ученые из Манчестерского университета впервые в истории провели прямые экспериментальные наблюдения за так называемым эффектом Швингера (Schwinger effect), неуловимым эффектом, который может происходить только в области высокоэнергетических космических событий, таких, как взрывы сверхновых, столкновения нейтронных звезд и черных дыр. Прикладывая электрические токи с очень высоким потенциалом к специально разработанным графеновым устройствам, ученым удалось получить пары частица-античастица буквально из ничего, из глубокого вакуума.

Наше восприятие окружающего мира ограничено тремя пространственными измерениями, поэтому этими же тремя измерениями в большинстве случаев ограничены и все созданные ранее и создаваемые сейчас людьми технологии. Однако, группе ученых из Национального университета Иокогамы, Япония, удалось создать искусственное пространственное измерение в схеме фотонного топологического чипа, что, в свою очередь, позволило значительно расширить возможности этой перспективной технологии.

Открытие бозона Хиггса в 2012 году было одним из самых важных научных событий последнего времени. Эта недостающая часть Стандартной Модели физики элементарных частиц позволила ученым объяснить то, как другие элементарные частицы получают свою массу. Однако, открытие бозона Хиггса поставило перед учеными очередную загадку - масса самой этой частицы в 125 ГэВ удивительно мала по сравнению с ожидаемыми величинами. И ученые уже выдвинули ряд теорий, разработали ряд моделей, вроде бы как объясняющих столь малую массу бозона Хиггса, но ни одна из этих теорий и моделей пока не получила никаких экспериментальных подтверждений.

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) разработали новый материал, обладающий самыми сильными на сегодняшний день адгезивными свойствами, т.е. способностью прилипать к поверхности других материалов. А созданный на основе этого материала клеевой состав является самым прочным клеем на сегодняшний день, место склейки, площадью всего в один квадратный сантиметр, выдерживает на разрыв усилие в 136 килограмм. Но самым интересным является то, что основой нового материала является один из видов обычного пластика, широко используемого в бытовой технике.

Ученые, которые в рамках проекта BACON (Boulder Atomic Clock Optical Network) занимаются созданием глобальной сети связанных между собой атомных часов, недавно провели испытания новой лазерной системы, продемонстрировавшей рекордно высокие показатели стабильности на сегодняшний день. За счет использования ряда новшеств и инженерных решений луч этой лазерной системы смог сохранить свою стабильность, пройдя расстояние в 2.4 километра по открытому воздуху. Показатели стабильности длины волны, фазы и амплитуды этой лазерной системы минимум в 100 раз превышают показатели подобных систем, созданных ранее, и в 1000 раз превышают показатели стабильности самих атомных часов, которые будут соединяться и синхронизироваться при помощи такой лазерной связи.

Китайские исследователи создали своего рода "искусственную Луну", экспериментальную установку, которая, за счет использования магнетизма, позволит им проводить эксперименты в условиях пониженной гравитации. Эта установка, официальный запуск которой будет произведен уже в этом году, представляет собой вакуумную камеру, диаметром в 60 сантиметров, окруженную сильнейшими магнитными полями, которые заставляют "исчезать" часть сил земной гравитации.

В течение нескольких первых миллионных долей секунды после момента Большого Взрыва вновь образовавшаяся Вселенная была заполнена высоктемпературной, в триллионы градусов, кипящей кварково-глюоонной плазмой. В хаосе этой плазмы кварки и глюоны, сталкиваясь случайным образом, формировали крайне короткоживущие X-частицы, быстро распадавшиеся обратно на составные части. Взрывное расширение Вселенной привело к последующему охлаждению плазмы, в ее среде начали образовываться стабильные нейтроны и протоны, ставшие впоследствии основой всей материи. В настоящее время X-частицы являются огромной редкостью, в большей части они возникают лишь в недрах ускорителей, где высокоэнергетические столкновения приводят к кратковременному появлению кварково-глюоонной плазмы.