Физика

Описание материи в экстремальных условиях, например, внутри нейтронных звёзд, остаётся нерешённой проблемой. Плотность такой материи эквивалентна сжатию около 100 000 Эйфелевых башен в один кубический сантиметр. В частности, свойства так называемого кваркового вещества, состоящего из фундаментальных строительных блоков Вселенной — кварков, — играют центральную роль. Исследователи из Технологического университета Дармштадта и Университета Гёте во Франкфурте … Читать далее

Учёные из Университета Витватерсранда в Южной Африке в сотрудничестве с Хучжоуским университетом обнаружили, что рабочая лошадка квантовой оптики большинства лабораторий может иметь скрытые топологии. Они зафиксировали рекордное количество топологических характеристик — 48 измерений с более чем 17 000 топологическими сигнатурами, что представляет собой огромный алфавит для кодирования устойчивой квантовой информации. Большинство лабораторий квантовой оптики получают … Читать далее

Если вы когда-нибудь наблюдали, как мяч изгибается, меняет направление или опускается в последний момент, вы видели одну из великих загадок крикета. Будь то мяч, который закручивает Митчелл Старк, мяч, который отклоняется у Джоша Хэйзелвуда, или мяч, который резко поворачивает Натан Лайон, всё это сводится к совместной работе физики и биомеханики. Боулеры заставляют мяч двигаться тремя … Читать далее

Исследователи из отдела теоретической физики Института фундаментальных исследований Тата (TIFR) в Мумбаи обнаружили, что вместо того, чтобы манипулировать каждым компонентом или изменять взаимодействия в системе многих тел, иногда достаточно перезапустить лишь небольшую часть, чтобы изменить поведение всей системы, включая её переходы из одной фазы в другую. Этот неинтуитивный подход, называемый перезапуском подсистемы, предлагает мощную универсальную … Читать далее

Материалы по-разному реагируют на электрические и магнитные поля, и эти реакции известны как электромагнитные отклики. В твёрдых материалах необычные электромагнитные отклики возникают только при нарушении определённой симметрии. Исследователи из университетов Рутгерса, Пхоханского университета науки и технологий, Национального тайваньского университета и Мичиганского университета недавно наблюдали новые электромагнитные эффекты в ферроротационных материалах. Они опубликовали свои результаты в … Читать далее

Нуну Лорейру, профессор ядерной науки и техники, а также физики в MIT, скончался. Ему было 47 лет. Учёный-физик и специалист по термоядерному синтезу Нуну Лорейру был выдающимся теоретическим физиком и специалистом по термоядерному синтезу, а также директором Центра плазменных наук и термоядерного синтеза MIT. Он присоединился к преподавательскому составу MIT в 2016 году. Его исследования … Читать далее

Люди, думая о мощных машинах, скорее представят мускульные автомобили, а не собственные мышцы. Но мышцы и другие живые ткани могут совершать энергичные движения очень быстро — они сокращаются, дёргаются и пульсируют. Именно так физика определяет силу. Учёные и инженеры давно черпают вдохновение из биологии, чтобы создавать новые мягкие, эластичные и лёгкие материалы для различных применений, … Читать далее

Физики Альберт Эйнштейн и Нильс Бор вели споры о природе квантовой механики и предложили мысленный эксперимент, который мог бы разрешить этот вопрос. Теперь этот эксперимент наконец-то был проведён в реальности. Квантовый эксперимент разрешает столетний спор между Эйнштейном и Бором Из статьи Джесси Талера, опубликованной в MIT Physics: Внутри диких экспериментов, которые физики провели бы без … Читать далее

Когда две чёрные дыры сливаются или сталкиваются две нейтронные звёзды, могут возникать гравитационные волны. Они распространяются со скоростью света и вызывают крошечные искажения в пространстве-времени. Альберт Эйнштейн предсказал их существование, а первое прямое экспериментальное наблюдение было сделано в 2015 году. Профессор Ральф Шютцольд, физик-теоретик из Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе (HZDR), идёт ещё дальше. Он … Читать далее

Международная группа исследователей под руководством Ланкастерского университета обнаружила высокоэффективный механизм встряхивания магнитов с использованием сверхкоротких световых импульсов длительностью менее триллионной доли секунды. Их исследование [опубликовано](https://link.aps.org/doi/10.1103/ldnx-67qz) в журнале Physical Review Letters. Почему это важно Открытие новых фундаментальных свойств и явлений в магнитных материалах имеет важное значение для разработки более быстрых и энергоэффективных устройств. Как проводилось исследование … Читать далее

Финансовые рынки часто кажутся хаотичными и непредсказуемыми Каждый день трейдеры по всему миру покупают акции и продают активы в вихре активности. Это выглядит как система полной случайности — но так ли это? Учёные давно подозревали, что за этим шумом скрывается скрытый порядок Доказать это было сложно. Теперь Юки Сато и Киёси Канаяма из Киотского университета … Читать далее

Профессора Ахмад Бахай и Крипа Варанаси, а также ещё семь выпускников MIT удостоены чести за выдающиеся изобретения. Национальная академия изобретателей (NAI) назвала девять сотрудников MIT членами класса стипендиатов NAI 2025 года. Среди них:* Ахмад Бахай, профессор практики в области электротехники и компьютерных наук (EECS) в MIT;* Крипа К. Варанаси, профессор кафедры машиностроения MIT, а также … Читать далее

Узлы встречаются повсюду — от спутанных наушников до нитей ДНК, упакованных внутри вирусов. Но как изолированная нить может завязать узел сама по себе, без столкновений или внешнего воздействия, оставалось загадкой в физике мягких материалов. Группа исследователей из Университета Райса, Джорджтаунского университета и Университета Тренто в Италии обнаружила удивительный физический механизм, объясняющий, как одиночная нить, даже … Читать далее

Исследователи из Центра беспроводных коммуникационных сетей и систем (CWC-NS) при Университете Оулу разработали подход, использующий ближний инфракрасный (NIR) свет для беспроводной передачи энергии и связи с электронными имплантируемыми медицинскими устройствами (ИМД). В статье, опубликованной в Optics Continuum, описывается метод, который обещает повысить производительность и долговечность ИМД, обеспечивая при этом более безопасную и частную связь без … Читать далее

Учёные обнаружили способ эффективной передачи электрического тока через определённые материалы при комнатной температуре. Это открытие может революционизировать сверхпроводимость и изменить подходы к сохранению и генерации энергии. Статья [опубликована](https://link.aps.org/doi/10.1103/dxzf-fx8k) в журнале Physical Review Letters. Долгожданный прорыв стал возможен благодаря применению высокого давления к определённым материалам, что сближает их электроны и раскрывает необычные электронные свойства. «Наше исследование … Читать далее

Австралийские исследователи сыграли центральную роль в получении важного результата эксперимента LUX-ZEPLIN (LZ) в Южной Дакоте — самого чувствительного в мире детектора тёмной материи. Сегодня учёные, работающие над экспериментом, сообщают, что они ещё больше сузили ограничения на предполагаемые частицы тёмной материи. И впервые эксперимент обнаружил неуловимые нейтрино, рождённые глубоко внутри Солнца. Учёные предполагают, что тёмная материя … Читать далее

Liang Fu, Filippo Gaggioli, Pierre-Antoine Graham. Перевод выполнен с сохранением оригинальной структуры и терминологии, принятой в русскоязычной научной среде. Источник

Учёные из Токийского столичного университета модернизировали популярный метод решётки Больцмана (Lattice-Boltzmann Method, LBM) для моделирования потоков жидкостей и тепла. Это сделало расчёты более лёгкими и стабильными по сравнению с существующими аналогами. Как это работает Для усовершенствования алгоритма учёные добавили несколько дополнительных входных параметров. Это позволило избежать необходимости хранить определённые данные, некоторые из которых охватывают миллионы … Читать далее

Сотрудничая с искусственным интеллектом (ИИ), исследователь из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) решил давнюю физическую задачу и раскрыл математический трюк, лежащий в основе обобщения недавно обнаруженных удивительных новых состояний вещества. Эта работа является примером сдвига парадигмы в исследованиях, поскольку учёные учатся использовать ИИ как ценный актив для продвижения знаний и открытий. Исследование Исследование, … Читать далее

Инженеры из Стэнфорда представили новую систему, которая вводит вычислительные инструменты и самоанализирующих ИИ-ассистентов, потенциально продвигая такие области, как оптические вычисления и астрономия. Метаповерхности и их применение Метаповерхности — это новейшие фотонные устройства, созданные из наноразмерных строительных блоков. Они могут использоваться для создания гиперреалистичных голограмм, датчиков нового поколения для автономных роботов и тонких очков дополненной реальности. … Читать далее

Квантовые технологии — это системы, которые используют квантово-механические эффекты для вычислений, обмена информацией или выполнения других функций. Они зависят от квантовых состояний, которые необходимо надёжно передавать и защищать от декогеренции (то есть постепенной потери квантовой информации). В последние годы физики-квантовики и инженеры представили так называемые гигантские атомы — искусственные структуры, которые ведут себя как увеличенные … Читать далее

Весной 2022 года мне казалось, что я постоянно перемещаюсь во времени то вперёд, то назад. В начале сезона у меня началась аллергия на пыльцу в Мэриленде. Затем я отправился с докладами в южную Калифорнию. Там, ближе к экватору, уже расцвела роза, и лепестки глицинии покрывали землю возле здания физического факультета Калтеха. Из Калифорнии я полетел … Читать далее

Жидкости и растворы — это сложные среды. Например, когда сахар растворяется в воде, каждая молекула сахара оказывается окружённой толпой молекул воды. Внутри живых клеток картина ещё сложнее: крошечные жидкие капли переносят белки или РНК и помогают организовать химию клетки. Несмотря на важность жидких сред, их изучение на уровне отдельных молекул и электронов чрезвычайно сложно. Основная … Читать далее

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, учёные впервые экспериментально наблюдали переход от хрупкого состояния к сильному в сильно переохлаждённой воде. Это позволило решить научную головоломку, которая существовала почти три десятилетия. Свойства переохлаждённой воды Когда воду охлаждают ниже точки замерзания без кристаллизации, она приобретает аномальные свойства. Предыдущие исследования отслеживали, как вязкость воды меняется с … Читать далее

Источник

Пересечение неэрмитовой физики и топологической фотоники открыло новые направления исследований в последние годы, особенно в разработке надёжных лазерных систем. Основные принципы создания топологических лазеров просты: Экспериментальные демонстрации в массивах топологических изоляторов и решётках SSH подтвердили эффективность этого подхода, несмотря на игнорирование нелинейных взаимодействий, возникающих из-за насыщения усиления. Параллельно теоретические исследования, явно учитывающие эти нелинейности, были … Читать далее

Микроскопические процессы в сверхпроводниках трудно наблюдать напрямую. Поэтому исследователи из Университета Кайзерслаутерна-Ландау (RPTU) провели квантовое моделирование эффекта Джозефсона: они разделили два конденсата Бозе-Эйнштейна (КБЭ) с помощью чрезвычайно тонкого оптического барьера. В атомной системе были обнаружены характерные шаги Шапиро. Исследование было опубликовано в журнале Science. Что такое контакты Джозефсона? Два сверхпроводника, разделённые тонким изолирующим слоем — … Читать далее

Вода окружает нас повсюду, но её поверхностный слой — место химических реакций, которые формируют жизнь на Земле — удивительно трудно изучать. Эксперименты на рентгеновском лазере в SLAC позволяют лучше понять эту область. Две трети поверхности Земли покрыто водой, большая часть — в океанах, настолько глубоких и обширных, что исследована лишь пятая часть их общего объёма. … Читать далее

В 2024 году в Школу естественных наук пришли одиннадцать новых преподавателей. Они присоединились к факультетам биологии, наук о мозге и когнитивных науках, наук о Земле, атмосферных и планетарных науках, математики и физики. Шаоюн Бай Шаоюн Бай изучает симплектическую топологию — свойства двумерных пространств внутри пространств чётной размерности. Его исследования включают взаимодействие этой области с алгебраической … Читать далее

Исследователи обнаружили, как проектировать и размещать источники одиночных фотонов в атомном масштабе внутри ультратонких двумерных материалов, открывая путь для будущих квантовых инноваций. Квантовые излучатели, подобно идеально контролируемым переключателям света, могут включать поток отдельных частиц света, называемых фотонами, по одному. Эти крошечные переключатели — «биты» многих квантовых технологий — создаются за счёт дефектов на атомном уровне … Читать далее