Kuantum fiziği en yenisidir. Fizikçiler gerçekliği kırma rekorunu kırdılar. - Tam olarak nerede

Yıl sonu, stok alma ve gelecekteki gelişim yönleri hakkında konuşma zamanıdır. Sizi 2017'nin temel parçacık fiziğine neler getirdiğine, hangi sonuçların duyulduğuna ve hangi eğilimlerin ana hatlarıyla belirtildiğine hızlı bir göz atmaya davet ediyoruz. Bu derleme elbette öznel olacak, ancak mikro dünyanın temel fiziğinin mevcut durumunu, Yeni Fizik arayışı yoluyla, yaygın olarak popüler bir bakış açısıyla aydınlatacak.

Çarpıştırıcı vakaları

Temel parçacıklar dünyasından ana haber kaynağı, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı olmaya devam ediyor. Aslında, mikro dünyanın temel özellikleri hakkındaki bilgimizi genişletmek ve bilinmeyeni kazmak için yaratıldı. Çarpıştırıcı uzun yıllardır Run 2'yi çalıştırıyor. Çarpıştırıcı için CERN onaylı program 2030'ların ortalarına kadar uzanıyor ve en az bir on yıl daha doğrudan rakibi olmayacak. Bilimsel programı, parçacık fiziğinin çok çeşitli alanlarından görevler içerir, böylece sonuçlar bir yönde gecikse bile, bu diğerlerinden gelen haberlerle dengelenir.

Yüksek profilli keşifler için en geniş kapsam kalır. Gerçek şu ki, tüm bu LHCb verileri, 2010-2012'de toplanan 1. Çalışma istatistikleri temelinde elde edildi. Verilerin kapsamlı bir analizi ve modelleme ile karşılaştırma çok uzun zaman alıyor ve 2016 ve hatta 2017 için verilerin işlenmesi henüz tamamlanmadı. ATLAS ve CMS'den farklı olarak, LHCb istatistikleri Run 1'den Run 2'ye geçişte bu kadar büyük bir sıçrama göstermiyor, ancak fizikçiler hala B mezonlarının bilmeceleri ile durumun önemli bir güncellemesini bekliyorlar. Ama yine de ileride Run 3 var ve sonra - artan parlaklıkta LHC ve önümüzdeki on yılın başka neler getireceğini kim bilebilir.

Ayrıca Belle II dedektörlü yenilenen SuperKEKB B-fabrikası da gelecek yıl devreye alınacak. Önümüzdeki yıllarda, tam teşekküllü bir sapma avcısı olacak ve 2024 yılına kadar 50 ab -1 (yani, 50.000 fb -1) tamamen fahiş bir parlaklık biriktirmiş olacak, bkz. 5. Sonuç olarak, diyelim ki, B mezonlarının D mezonlarına ve leptonlara bozunmasında bulunan lepton evrenselliğinin ihlali gerçekse, Belle II dedektörü bunu 14σ kadar istatistiksel anlamlılık düzeyinde doğrulayabilecektir. (şimdi sadece 4σ'ya ulaşıyor).

Nadir B-meson bozunmaları teorisyenler için de sıcak bir konudur. Deneyin Standart Modelin tahminlerinden önemli ölçüde ayrıldığına dair yüksek sesle ifadeler, ancak bu tahminleri güvenilir bir şekilde hesaplarsak mümkündür. Ancak bunlar basitçe alınıp hesaplanamazlar. Her şey hadronların iç dinamiklerine dayanır, teorisyenler için varsayımlar temelinde tahmin edilmesi gereken bir baş ağrısı. Sonuç olarak, birkaç teorik grup, deney ile Standart Model arasındaki tutarsızlığın ne kadar ciddi olduğuna dair önemli ölçüde farklı tahminler verir: bazıları bunun 5σ'dan büyük olduğunu, bazıları ise 3σ'yı geçmediğini iddia eder. Ne yazık ki bu belirsizlik durumu, B-meson anomalilerinin mevcut yorumlarının karakteristiğidir.

Düşük enerjiler

Ancak, yüksek enerjilerde Yeni fiziğin ipuçlarını aramanın dışında, parçacık fiziğinde başka birçok problem var. Daha az sıklıkla manşetlerde yer alabilirler, ancak fizikçilerin kendileri için de çok önemlidirler.

Aktif bir araştırma alanı, hadron spektroskopisi ve özellikle multikuark hadronları ile ilgilidir. Son yıllarda LHC'de bir takım keşifler yapıldı (özellikle gizli çekiciliğe sahip bir pentaquark keşfi), ancak 2017 aynı zamanda birkaç yeni parçacık getirdi. Ω c -baryon ailesinden tek seferde açılan beş yeni parçacıktan ve ilk iki kez büyülenmiş baryondan bahsettik. Bu konunun fizikçilerin ne kadarını yakaladığının dolaylı bir kanıtı Doğa hadronik birleşmelerde enerji salınımı hakkında; Bu dergide yayınlanması, hatta teorik bir makale bile, parçacık fiziği için tamamen olağanüstü bir durumdur.

Bununla başa çıkmak için Fermilab bu yıl piyasaya çıkıyor yeni deney Muon g-2, müonun talihsiz manyetik momentini 2001 sonucundan birkaç kat daha yüksek bir doğrulukla ölçmek için (ortaklığın son raporuna bakınız). İlk ciddi sonuçların 2018'de, nihai sonuçların ise 2019'dan sonra olması bekleniyor. Sapma aynı seviyede kalırsa ciddi bir sansasyon uygulaması haline gelecektir. Bu arada, Fermilab'dan bir karar beklentisiyle, teorik hesaplamalar da geliştiriliyor. Buradaki yakalama, müonun anormal manyetik momentine hadronik katkının "kalemin ucunda" hesaplanamamasıdır. Bu hesaplama aynı zamanda kaçınılmaz olarak deneylere dayanmaktadır, ancak tamamen farklı türdedir - örneğin, düşük enerjili elektron-pozitron çarpışmalarında hadronların üretimi. Ve sadece iki hafta önce, Cornell Üniversitesi'ndeki CESR hızlandırıcısındaki CLEO-c dedektöründen yeni bir ölçüm çıktı. Teorik hesaplamayı netleştirir ve ortaya çıktığı gibi, ağırlaştırır tutarsızlık: 2001'in teorisi ve deneyi şimdi tüm 4σ ile farklılık gösteriyor. Muon g-2 deneyinin sonuçlarını bilmek daha ilginç olacak.

Parçacık fiziğinde, örneğin, aynı niceliğin farklı ölçümlerinin birbirinden çok farklı olduğu durumlarda, tamamen araçsal problemler de vardır. Yerçekimi sabitinin ölçümlerine odaklanmayacağız - bu bariz tatmin edici olmayan durum parçacık fiziğinin ötesine geçiyor. Ancak nötron ömrüyle ilgili sorun - 2013 bültenimizde tüm ayrıntılarıyla anlatılmıştır - bahsetmeye değer. 2000'lerin ortalarına kadar nötron ömrünün tüm ölçümleri yaklaşık olarak aynı sonuçları verdiyse, 2005 yılında A.P. Serebrov'un grubu tarafından yürütülen yeni bir deney bunlarla keskin bir tezat oluşturuyordu. Deneylerin tasarımı temelde farklıydı: birinde, geçen bir nötron ışınının radyoaktivitesi ölçüldü ve diğerinde, bir yerçekimi tuzağında ultra soğuk nötronların hayatta kalması ölçüldü. Bu iki deney türündeki yanlılığın kaynakları tamamen farklıdır ve her grup "rakibi" eleştirmiş ve hatalarını doğru bir şekilde hesaba kattıkları konusunda ısrar etmiştir. Ve şimdi, öyle görünüyor ki, bilimsel anlaşmazlık çözümüne yaklaşıyor. Bu yıl, farklı yöntemlere göre gerçekleştirilen iki yeni ölçüm (birinci, ikinci) ortaya çıktı. İkisi de yakın değerler vermekte ve 2005 sonucunu desteklemektedir (Şekil 7). Son nokta, yakın tarihli bir raporda açıklanan yeni bir Japon ışın deneyi ile ortaya konabilir.

Görünüşe göre, yedi yıl boyunca fizikçilere eziyet eden bir başka gizem - proton yarıçapı sorunu - çözülmeye yakın. Maddenin temel yapı taşının bu temel özelliği elbette sayısız deneyde ölçülmüştür ve hepsi de aşağı yukarı aynı sonuçları vermiştir. Bununla birlikte, 2010 yılında, sıradan olmayan, ancak müonik hidrojenin spektroskopisini inceleyen CREMA işbirliği, bu verilere göre proton yarıçapının genel olarak kabul edilen değerden %4 daha az olduğunu keşfetti. Tutarsızlık çok ciddiydi - 7σ'da. Ek olarak, geçtiğimiz yıl muonik döteryum ile yapılan benzer ölçümlerle sorun daha da kötüleşti. Genel olarak, yakalamanın ne olduğu tamamen anlaşılmaz hale geldi: hesaplamalarda, deneylerde (ve sonra hangilerinde), veri işlemede veya doğanın kendisinde (evet, bazı teorisyenler burada da Yeni Fiziğin tezahürlerini görmeye çalıştı). Bu sorunun ayrıntılı bir popüler açıklaması için, büyük makalelere bakın.Müonik döteryum spektroskopisi, proton yarıçapı ve zırhtaki Yarık ile ilgili sorunu daha da kötüleştirdi; kısa inceleme Bu yılın ağustos ayı itibariyle mevcut durum Proton yarıçap bulmacası yayınında verilmiştir.

Ve bu yıl Ekim ayında dergide Bilim Proton yarıçapının sıradan hidrojende ölçüldüğü yeni deneylerin sonuçlarıyla ortaya çıktı. Ve - sürpriz: yeni sonuç, önceki tüm saygın hidrojen verileriyle kesinlikle aynı fikirde değildi, ancak yeni müon verileriyle aynı fikirdeydi (Şekil 8). Tutarsızlığın nedeninin, protonun kendisinin özelliklerinde değil, atomik geçişlerin frekanslarını ölçmenin karmaşıklıklarında gizlendiği görülüyor. Diğer gruplar bu ölçümü onaylarsa, proton yarıçapı ile ilgili problem kapalı kabul edilebilir.

Ancak başka bir düşük enerjili gizem - yarı kararlı berilyum-8'in nükleer geçişlerindeki bir anormallik - henüz bir açıklama almadı (Şekil 9). İki yıl önce birdenbire ortaya çıkan, 17 MeV kütleli yeni bir ışık parçacığının doğum ve bozunma sürecini andırdığı için Yeni Fiziğin tezahürlerini arayan birçok teorisyenin dikkatini çekti. Bu konu hakkında şimdiden birkaç düzine makale yayınlandı, ancak henüz genel olarak kabul edilen bir açıklama bulunamadı (yakın tarihli bir raporda bu yılın Temmuz ayındaki duruma genel bakışa bakın). Şimdi bu anomalinin doğrulanması, yeni ışık parçacıkları aramak için gelecekteki deneylerde bilimsel programın ayrı bir maddesi olarak dahil edildi ve biz sadece sonuçlarını bekleyebiliriz.

uzaydan gelen sinyaller

Temel parçacıklar sadece çarpıştırıcılarda değil, uzayda da aranabilir ve incelenebilir. En doğrudan yol, kozmik ışınların parçacıklarını yakalamak ve spektrumları, bileşimleri ve açısal dağılımları ile bu parçacıkların nereden geldiğini bulmaktır. Tabii ki, uzaylıların büyük çoğunluğu çeşitli astrofiziksel nesneler tarafından yüksek enerjilere dağıtıldı. Ancak bazıları, parçacıkların yok olması veya bozunması sonucu ortaya çıkmış olabilir. karanlık madde... Böyle bir bağlantı doğrulanırsa, kozmoloji için çok gerekli, ancak doğrudan deneylerde çok zor olan belirli karanlık madde parçacıklarının uzun zamandır beklenen bir göstergesi olacaktır.

Geçtiğimiz on yılda, çeşitli türlerdeki kozmik parçacıkların spektrumlarında birkaç beklenmedik özellik keşfedildi; en merak edilen iki tanesi, kozmik pozitronların ve yüksek enerjili antiprotonların kesriyle ilgilidir. Bununla birlikte, her iki durumda da, kozmik ışınlarda neden bu kadar çok antimadde olduğunu açıklamak için tamamen astrofiziksel seçenekler de vardır.

Ve kısa süre önce, DAMPE uydu gözlemevinin ilk sonuçlarıyla fizikçilere yeni bir sansasyon atıldı: kozmik elektron spektrumunda, 1.4 TeV enerjide yüksek dar bir patlama "ortaya çıktı" (haberdeki ayrıntılı açıklamaya bakın, "Öğeler", 13.12.2017). Tabii ki, birçoğu bunu karanlık madde parçacıklarının yok edilmesinden veya bozunmasından doğrudan bir sinyal olarak algıladı (Şekil 10) - DAMPE sonuçlarının yayınlanmasından sonraki ilk günlerde, bu konuyla ilgili bir düzineden fazla makale yayınlandı (bkz. Derin Uzayın Kıvrımları ve Patlamaları). Şimdi gelgit gevşedi; Bir sonraki adımın yeni gözlemsel veriler olduğu açık ve neyse ki bir veya iki yıl içinde gelecekler.

Ancak başka bir yeni sonuç, tamamen farklı ölçekler, kozmolojik ve diğer parçacıklar - nötrinolar için geçerlidir. Kasım ayında yayınlanan arXiv: 1711.05210 makalesinde, galaksi kümelerinin uzamsal dağılımına dayanarak, ilk kez tüm nötrino türlerinin kütlelerinin toplamını ölçmenin mümkün olduğu bildiriliyor: 0.11 ± 0.03 eV . Nötrinolar bilinen en gizemli temel parçacıklardır. Cesaretini kıracak kadar hafifler, o kadar hafifler ki çoğu fizikçi, kütlelerinden sorumlu olanın Higgs mekanizması değil, bir tür Yeni Fizik olduğuna ikna oldular. Ek olarak, salınırlar, anında birbirlerine dönüşürler - ve bu gerçeğin kanıtı için 2015 Nobel Fizik Ödülü verildi. Salınımlar sayesinde, üç tip nötrinonun farklı kütlelere sahip olduğunu biliyoruz, ancak onları bilmiyoruz. yaygınölçek. Tüm nötrinoların kütlelerinin toplamı olan bu tek sayıya sahip olsaydık, teorisyenlerin nötrino kütlelerinin nereden geldiğine dair fantezilerini keskin bir şekilde sınırlayabilirdik.

Nötrino kütlelerinin genel ölçeği, prensipte laboratuvarda ölçülebilir (deneyler devam etmektedir, ancak şimdiye kadar sadece bir üst sınır veriyorlar) veya uzay gözlemlerinden çıkarılabilir. Gerçek şu ki, uzayda her zaman çok sayıda nötrino olmuştur ve erken Evren'de büyük ölçekli bir yapının oluşumunu etkilemiştir - gelecekteki galaksilerin embriyoları ve kümeleri (Şekil 11). Kütlelerinin ne olduğuna bağlı olarak, bu etki farklıdır. Bu nedenle, galaksilerin ve kümelerinin istatistiksel dağılımını inceledikten sonra, tüm nötrino türlerinin toplam kütlesini çıkarmak mümkündür.

Elbette bu tür girişimler daha önce de yapıldı ama hepsi sadece yukarıdan bir kısıtlama verdi. Bunların en muhafazakar olanı 2013 Planck işbirliğinin sonucudur: kütlelerin toplamı 0.25 eV'den azdır. Ayrı araştırmacı grupları daha sonra Planck verilerini diğerleriyle birleştirdi ve 0.14 eV'ye kadar daha güçlü, ancak aynı zamanda modele daha bağımlı üst sınırlar elde etti. Ama yine de sadece sınırlamalardı! Ve yakın zamanda yayınlanan galaksi kümeleri kataloğunu analiz eden yeni bir makale, ilk kez sıfır olmayan kütlenin etkisini görebildi ve 0.11 ± 0.03 eV sayısını çıkardı. Bu çalışma daha da devam ediyor, bu nedenle önümüzdeki yıllarda durumun tam olarak belirlenmesi beklenebilir. Bu arada, astrofizik topluluğunun bu çalışmaya karşı oldukça ihtiyatlı olduğunu not ediyoruz: görünüşe göre, böyle dolaylı bir istatistiksel ölçüm, dikkatli bir şekilde yeniden kontrol gerektiriyor.

Ve biraz teori hakkında

Teorik parçacık fiziği 2017 yılında genel olarak önceki yılların trendini sürdürdü. Ayrı, iyi tanımlanmış çalışma alanları vardır ve bunların içinde teorisyenler oldukça teknik problemlerini sistematik olarak çözerler. Ve farklı yöntemler kullanarak Yeni Fiziği bulmaya çalışan çok geniş bir fenomenolojik fizikçiler topluluğu var. Bu rengarenk takımda, bir yönde koordineli hareketin yakın bir ipucu bile yok. Aksine, açık deneysel göstergelerin yokluğunda, çok boyutlu ve karmaşık matematiksel olasılıklar alanında teorisyen parçacıkların Brown hareketi vardır. Bundan bir miktar fayda var: topluluk, dünyamızın varsayımsal yapısı için tüm olası seçenekleri test ediyor, ya deneyle anlaşmazlık nedeniyle onları atıyor ya da tersine derinlemesine gelişiyor. Ancak teorisyenler, şu anda önerdikleri ve üzerinde çalıştıkları belirli modellerin ezici çoğunluğunun er ya da geç gereksiz olarak tarihin çöplüğüne atılacağını kabul ediyor.

Sonsuz gelişme denizinin tamamından, belki de son bir veya iki yılda yoğunlaşmaya başlayan yalnızca bir eğilimi seçeceğiz. Fizikçiler giderek kendilerine doğal görünen fikirlere tutunmaktan vazgeçiyorlar - ister estetik kaygılar ister hesaplama anlamında doğallık olsun, bu fikri açıkça vurgulayan yakın tarihli bir rapora bakınız. Bunun sonunda neye yol açacağını 2017'den itibaren şimdiden tahmin etmek imkansız. Belki teorisyenler, tahminleri doğrulanacak zarif bir teori bulurlar. Ya da belki de uzun zamandır beklenen deneysel sonuçlar, Standart Model'in ötesinde fiziğe işaret ederek gelecek ve teorisyenler, onların anahtarlarını bulmak için deneme yanılma yöntemini kullanacaklar. Elbette, önümüzdeki on yıllarda esasen yeni hiçbir şeyin keşfedilmeyeceği ortaya çıkabilir - ve o zaman mikro dünyayı daha fazla incelemeye yönelik tüm yaklaşımın gözden geçirilmesi gerekecektir. Kısacası, şimdi bir yol ayrımında ve bir belirsizlik durumundayız. Ancak bu, umutsuzluk nedeni olarak değil, değişikliklerin bizi beklediğinin bir işareti olarak görülmelidir.

2017'yi neredeyse geride bırakan yıl, yüksek profilli keşiflerin yılı oldu - uzay ajansları yeniden kullanılabilir roketler kullanmaya başladı, hastalar artık kendi kan hücrelerini kullanarak kanser hücreleriyle savaşabiliyor ve bir grup bilim adamı, Zelanda adlı kayıp bir kıtayı keşfetti. Güney Yarımküre'de.

Bu ve diğer akıllara durgunluk veren keşifler ve 2017'nin inanılmaz bilimsel gelişmeleri aşağıda detaylandırılmıştır.

Zelanda

32 bilim insanından oluşan uluslararası bir ekip, Güney Pasifik'teki kayıp Zeeland kıtasını keşfetti. Pasifik sularının altında, deniz tabanında, Yeni Zelanda ve Yeni Kaledonya arasında yer almaktadır. Bilim adamları bitki ve kara hayvanlarının fosilleşmiş kalıntılarını bulabildiklerinden, Zelanda her zaman su altında değildi.

Yeni bir yaşam formu

Bilim adamları, yeni bir yaşam biçimine en yakın olanı laboratuvar koşullarında yaratmayı başardılar. Gerçek şu ki, tüm canlıların DNA'sı doğal amino asit çiftlerinden oluşur: adenin-timin ve guanin-sitozin. DNA'nın çoğu bu azotlu bazlardan yapılır. Ancak bilim adamları, E. coli DNA'sındaki doğal çiftlerle oldukça rahat bir şekilde bir arada var olan doğal olmayan bir baz çifti yaratmayı başardılar.

Bu keşif, ilacın daha da gelişmesini etkileyebilir ve ilaçların vücutta daha uzun süre tutulmasına katkıda bulunabilir.

Evrendeki tüm altın

Bilim adamları, evrendeki tüm altının (ayrıca platin ve gümüşün) nasıl oluştuğunu tam olarak öğrendiler. Dünya'dan 130 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan çok küçük ama çok ağır iki yıldızın çarpışması, yüz oktilyon dolar değerinde altın oluşturdu.

Yıldız gözlemleri tarihinde ilk kez gökbilimciler iki nötron yıldızının çarpışmasına tanık oldular. İki büyük uzay cismi, ışık hızının üçte birine eşit bir hızla birbirine doğru ilerliyordu ve çarpışmaları, Dünya'da hissedilen yerçekimi dalgalarının yaratılmasına yol açtı.

Büyük piramidin sırları

Bilim adamları, Büyük Giza Piramidi'ne yeni bir bakış attılar ve orada gizli bir salon keşfettiler. Bilim adamları, yüksek hızlı parçacıklara dayalı yeni bir tarama teknolojisi kullanarak, daha önce kimsenin şüphelenmediği, piramidin derinliklerinde gizli bir oda keşfettiler. Şimdiye kadar, bilim adamları bu odanın ne için inşa edildiğini sadece tahmin edebilirler.

Kanserle savaşmanın yeni yolu

Bilim adamları artık kullanabilir bağışıklık sistemi Bazı kanser hücreleriyle savaşmak için insan. Örneğin, çocukluk çağı lösemisiyle savaşmak için doktorlar çocuğun kan hücrelerini çıkarır, değiştirir ve tekrar vücuda enjekte eder. Bu süreç son derece pahalı olsa da, teknoloji gelişiyor ve muazzam bir potansiyele sahip.

Kutuplardan yeni göstergeler

2017 keşiflerinin tümü olumlu değildi. Örneğin, Temmuz ayında, Antarktika buz tabakasından büyük bir buz parçası koptu ve onu kayıtlardaki en büyük üçüncü buzdağı yaptı.

Ek olarak, bilim adamları, Kuzey Kutbu'nun sonsuz buz direği unvanını asla geri kazanamayacağını savunuyorlar.

Yeni gezegenler

NASA bilim adamları, Dünya'da bildiğimiz şekliyle yaşamı teorik olarak destekleyebilecek yedi ötegezegen daha keşfettiler.

Komşu yıldız sistemi TRAPPIST-1'de yedi kadar gezegen gözlemlendi, bunlardan en az altısı Dünya gibi katı. Bütün bu gezegenler su ve yaşamın oluşumuna elverişli bir bölgededir. Bu keşifle ilgili en dikkat çekici şey, yıldız sisteminin yakınlığı ve gezegenlerin daha ayrıntılı incelenmesi olasılığıdır.

Cassini'ye veda

2017 yılında otomatik uzay istasyonu 13 yıldır Satürn ve birçok uydusunu inceleyen Cassini, gezegenin atmosferinde yandı. Bu, bilim adamlarının "Cassini" ile muhtemelen Satürn'ün yerleşik uydularıyla çarpışmasını önlemek için kasıtlı olarak devam ettikleri görevin planlanan sonuydu.

Ölümünden hemen önce, Cassini Titan'ın etrafında uçtu ve Satürn'ün buzlu halkalarından geçerek Dünya'ya benzersiz görüntüler gönderdi.

bebekler için MR

Hastanede tedavi edilen veya muayene edilen en küçük bebekler artık bebeklerle aynı odada güvenle kullanılabilen kendi MRI taramalarına sahipler.

Yeniden Kullanılabilir Roket Güçlendirici

SpaceX, roket fırlatıldıktan sonra Dünya'ya düşmeyen ve birden çok kez kullanılabilen yeni bir roket güçlendirici icat etti.

Güçlendiriciler, uzaya roket fırlatmanın en pahalı parçalarından biridir ve genellikle fırlatıldıktan hemen sonra okyanus tabanına düşerler. Onsuz yörüngeye giremeyeceğiniz çok pahalı tek kullanımlık bir cihaz.

Bununla birlikte, SpaceX'in yeni ağır güçlendiricileri nispeten kolay ve ucuz bir şekilde uyarlanabilir ve fırlatma başına 18 milyon dolar tasarruf sağlar. 2017'de Elon Musk'ın şirketi, güçlendiricinin inişini takip eden yaklaşık 20 lansman gerçekleştirdi.

Genetikte yeni gelişmeler

Bilim adamları, insan DNA'sını düzenleyerek onları doğum kusurlarından, hastalıklardan ve genetik anormalliklerden daha doğumdan önce kurtarmaya bir adım daha yaklaştılar. Oregonlu genetikçiler, ilk kez canlı bir insan embriyosunun DNA'sını başarıyla düzenlediler.

Buna ek olarak, eGenesis yakında domuz donörlerinden insanlara büyük hayati organları nakledebileceğini duyurdu. Şirket, hayvan virüslerini insanlara iletmeyen bir genetik virüs engelleyici oluşturmayı başardı.

Kuantum ışınlanmasında atılım

Kuantum bilgisinin ışınlanma olasılığı bilim adamları tarafından uzun süredir araştırılmaktadır. Önceden, verileri birkaç on kilometrelik bir mesafeye ışınlamak mümkündü.

Kuantum ışınlanma tarihinde ilk kez Çinli bir bilim adamı, aynalar ve lazerler kullanarak fotonlar (ışık parçacıkları) hakkında Dünya'dan uzaya bilgi aktarmayı başardı.

Bu keşif, dünya çapında bilgi aktarma ve enerji taşıma şeklimizi temelden değiştirebilir. Kuantum ışınlanması tamamen yeni bir türe yol açabilir kuantum bilgisayarlar ve bilgi aktarımı. Yakın geleceğin interneti, bilgisayar korsanları için daha hızlı, daha güvenli ve neredeyse zaptedilemez hale gelebilir.

Aralık, stok alma zamanıdır. "Vesti.Nauka" (nauka.site) projesinin editörleri, geçen yıl fizikçilerin bizi memnun ettiği en ilginç on haberi sizin için seçti.

Maddenin yeni hali

Teknoloji, moleküllerin kendilerini istenen yapılarda birleştirmesini sağlar.

Eksitonyum adı verilen bir maddenin durumu teorik olarak neredeyse yarım asır önce tahmin edilmişti, ancak bunu ancak şimdi bir deneyde elde etmek mümkün oldu.

Bu durum, bir çift elektron ve bir delik olan eksiton kuasipartiküllerinden bir Bose kondensatının oluşumu ile ilişkilidir. Tüm bu zor kelimelerin anlamı biziz.

Polariton bilgisayar

Yeni bilgisayar yarı parçacık polaritonlarını kullanıyor.

Bu haber Skolkovo'dan geldi. Skoltech bilim adamları, temelde yeni bir bilgisayar operasyonu şeması uyguladılar. Yüzeyin en alt noktasını bulmak için aşağıdaki yöntemle karşılaştırılabilir: hantal hesaplamalarla uğraşmayın, üzerine bir bardak suyu ters çevirin. Sadece yüzey yerine gerekli konfigürasyonda bir alan vardı ve su yerine polaritonların yarı parçacıkları vardı. Bizim malzememiz bu kuantum bilgeliğinde.

Dünyadan uyduya kuantum ışınlanma

İlk kez, bir fotonun kuantum durumu Dünya'dan bir uyduya "gönderildi".

Ve sonra Büyük Hadron Çarpıştırıcısı bir kez daha fizikçilerin yardımına geldi. "Vesti.Nauka", araştırmacıların başardıkları ve atomların onunla ne yapması gerektiği.

fotonların etkileşimi oda sıcaklığı

Bu fenomen ilk olarak oda sıcaklığında gözlemlendi.

fotonlar çok var Farklı yollar birbirleriyle etkileşime girer ve doğrusal olmayan optik adı verilen bir bilim onlarla ilgilenir. Ve eğer ışığın ışıkla saçılması yakın zamanda gözlemlendiyse, o zaman Kerr etkisi deneycilere uzun zamandır aşinadır.

Ancak, 2017 yılında, oda sıcaklığında tek tek fotonlar için ilk kez başarıyla yeniden üretildi. Bir anlamda "hafif parçacıkların çarpışması" olarak da adlandırılabilecek bu ilginç fenomenden ve bununla bağlantılı olarak ortaya çıkan teknolojik beklentilerden bahsediyoruz.

zaman kristali

Deneycilerin yaratılması, uzayda değil, zamanda "kristal" sıralamayı gösterir.

Boş uzayda hiçbir nokta diğerinden farklı değildir. Bir kristalde her şey farklıdır: kristal kafes adı verilen tekrar eden bir yapı vardır. Enerji harcamadan uzayda değil, zamanda tekrarlanan bu tür yapılar mümkün müdür?

Dünyadaki "Yıldız" termonükleer reaksiyonlar

Fizikçiler, bir termonükleer reaktörde yıldızların bağırsaklarındaki koşulları yeniden yarattılar.

Endüstriyel bir termonükleer reaktör, insanlığın aziz hayalidir. Ancak deneyler yarım yüzyıldan fazla bir süredir devam ediyor ve özlenen pratikte özgür enerji gitti.

Ancak 2017 yılında bu yönde önemli bir adım atıldı. Araştırmacılar ilk kez, yıldızların bağırsaklarında hüküm süren koşulları neredeyse tam olarak yeniden yarattılar. nasıl yaptılar.

2018'in ilginç deneyler ve beklenmedik keşifler açısından zengin olmasını umalım. Haberleri takip edin. Bu arada, sizin için geçen yılın bir özetini de yaptık.