Ученые из университета Вермонта спроектировали то, что можно назвать первыми в мире "живыми роботами", созданными на базе живых клеток, которые способны к саморепликации при определенных условиях. Эти крошечные творения, получившие название ксеноботы, очень похожи на главного персонажа популярной в свое время компьютерной игры Pac-Man, но это внешнее сходство, вероятно, является наименее причудливым их свойством.
Ученые-физики впервые в истории зарегистрировали "призрачные" частицы нейтрино, порожденные при столкновениях внутри Большого Адронного Коллайдера (БАК), самого большого и мощного ускорителя частиц на сегодняшний день. Контрольные сигналы, свидетельствующие о наличии этих частиц, были зарегистрированы датчиками эксперимента FASER. А дальнейшее изучение событий и собранных данных позволит ученым лучше понять некоторые аспекты физики элементарных частиц.
Исследователи из центра Carnegie Science создали совершенно новый вид сверхтвердого алмазного стекла. Этот материал состоит не из привычного кристаллического алмаза, его основу составляют полностью "разбитые" молекулы фуллерена C60, напоминающие футбольный мяч и называемые еще бакиболами. И, помимо высокой твердости, новое алмазное стекло обладает великолепной теплопроводностью, что может обеспечить его применение в электронике и некоторых других областях.
В тысячах километров под поверхностью Земли находится ядро нашей планеты, существующее в условиях сокрушительного давления и высокой температуры. Внутреннее ядро, твердый шар из железа и никеля, вращается внутри оболочки так называемого внешнего ядра, состоящего из того же железа и никеля, но находящегося в жидком расплавленном состоянии. И недавно, экстремальные условия этого внешнего ядра были воссозданы в лабораторных условиях таким образом, что ученым удалось напрямую увидеть структурные деформации железа. Обладание этими знаниями не только позволит углубить понимание нашей собственной планеты, это также поможет нам лучше понять то, что происходит в космосе при столкновениях космических тел, также зачастую состоящих из железа.
Группа исследователей из Австралии, используя самые современные технологии нанопроизводства, создала самый тонкий на сегодняшний день датчик рентгеновского излучения, устройство, преобразующее энергию излучения в электрическую или визуальную форму. По многим параметрам новый датчик прекрасно подходит для проведения съемки структур белков и внутренностей живых клеток, более того, он обладает потенциалом для проведения такой съемки в режиме реального времени.
Исследователи из Принстонского университета получили самый чистый на сегодняшний день образец одного из полупроводниковых материалов, арсенида галлия, материала, лежащего в основе таких технологий, как сотовая связь, космическая электроника и т.п. Количество примесей в полученном образце не превышает одного атома примеси на каждые 10 миллиардов атомов материала, и уровень чистоты этого образца превышает уровень чистоты самого чистого кремния, из которого изготовлен нынешний эталон одного килограмма. А чип из сверхчистого арсенида галлия, размером в несколько миллиметров, уже позволили ученым увидеть воочию и изучить некоторые аспекты загадочного поведения электронов.
В окружающем нас мире вода может находиться в гораздо большеv количестве различных форм, чем привыкло считать большинство людей. И недавно ученым из Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National Laboratory) удалось получить одну из самых причудливых и экзотических форм воды - так называемый "горячий черный лед", который может существовать в естественных условиях только где-то в глубинах газовых и ледяных планет, таких, как Уран и Нептун.
Если вам не посчастливится оказаться неподалеку от черной дыры или нейтронной звезды, то у вас появится возможность почувствовать на себе, как мощные силы гравитации деформируют саму основу пространственно-временного континуума. Здесь же, на Земле, вы нигде не найдете столь сильных гравитационных деформаций пространства и времени, тем не менее, даже те крошечные деформации, вызываемые земной гравитацией уже сейчас поддаются измерениям. И недавно ученые-физики из американского Национального института стандартов и технологий и университета Колорадо установили своего рода рекорд - они измерили гравитационные искажения времени в масштабе всего одного миллиметра.
В настоящее время не поддающееся подсчетам количество всевозможных устройств использует GPS и другие спутниковые системы для точного определения своего текущего местоположения. Как нам известно, работа таких систем основана на использовании чрезвычайно точных атомных часов, которые поддерживают высочайший уровень синхронизации спутниковых сигналов. Однако, как показала практика, сигналы GPS могут быть искусственно подавлены помехами, заключенные в них данные могут быть подменены, а сами системы могут быть в любой момент полностью отключены в случае начала военных действий, к примеру. Однако существует возможность отслеживания точного местоположения без использования любых спутниковых сигналов, но для этого самолетам, судам и транспортным средствам потребуются устройства-акселерометры, способные измерять ускорение с точностью не хуже точности атомных часов. И ученые из национальной лаборатории Сандиа предлагают делать все это при помощи крошечных облаков квантового газа, освещаемых светом лазеров.
Топологическая оптика и топологическая фотоника стали "горячими" областями науки с 1980-х годов после того, как были открыты сингулярности в магнитных полях. А относительно недавняя Нобелевская премия, выданная за открытие и изучение топологических особенностей в физике конденсированного вещества, еще больше подстегнула интерес научного сообщества, ведь все это открывает перспективы для реализации нетривиальных видов взаимодействий электромагнитных волн с материей. Это же, в свою очередь, можно будет использовать в ряде новых технологий передачи информации и энергии на большие расстояния.
Одним из наиболее важных из неразрешенных вопросов современной науки является определение источников происхождения некоторых из химических элементов, более тяжелых чем железо. Это относится приблизительно к 30 элементам с так называемыми "p-ядрами", на долю которых приходится около одного процента от общего количества тяжелых элементов в Солнечной системе, но чье астрофизическое происхождение так и продолжает оставаться загадкой. Из-за того, что в силу ряда понятных причин у ученых отсутствует сейчас возможность непосредственного наблюдения за процессами, происходящими во время взрывов сверхновых звезд, единственным способом распутывания данной загадки являются серии экспериментов в лабораториях, расчеты теоретических моделей и т.п.
Около 20 лет назад учеными-физиками была предсказана возможность существования так называемых электронных квадруплетов, четырех свободных электронов, объединившихся в одну квазичастицу. И только совсем недавно ученым удалось получить доказательства существования электронных квадруплетов в одной из экспериментальных установок. Существование таких квазичастиц определяет собой совершенно новое состояние материи, которое открывает новые области в физике и новые возможности в практическом применении этого явления.
Нам хорошо известно, что поведение всей материи в окружающей нас Вселенной подчиняется фундаментальным законам физики, тем не менее, некоторые аспекты взаимодействия этих законов и различных видов фундаментальных сил до сих пор не изучены и находятся за гранью понимания современной науки. Взять, к примеру, так называемое излучение Хоккинга, излучение, исходящее практически с границ горизонта событий черных дыр. Сам факт его существования указывает на некоторое пересечение Общей теории относительности Альберта Эйнштейна и квантовой механики, но в реальности ученые лишены возможности непосредственного изучения данного явления из-за помех, создаваемых фоновым космическим шумом самой Вселенной.
Исследователи из университета Индианы, совместно с их коллегами из других научных учреждений и из других стран, произвели самые точные измерения времени существования свободных нейтронов, нейтронов, находящихся вне пределов атомных ядер. Полученные учеными результаты имеют уровень погрешности менее, чем в одну десятую процента, и такая точность превосходит практически в два раза точность подобных предыдущих измерений.
В настоящее время сотрудники гравитационной обсерватории LIGO, обсерватории, которая впервые в истории науки зарегистрировала гравитационные волны, ведут ряд работ по модернизации оборудования. После этой модернизации оборудование обсерватории обретет большую чувствительность и сможет регистрировать более слабые волны, прибывающие к нам из более далеких глубин Вселенной.