10394
Здесь много физики и космоса, и немного личных впечатлений автора. Вопросы и предложения отправляйте мне в личку @korzhimanov Мой сайт-визитка: http://korzhimanov.ru Мой научно-популярный блог: http://physh.ru
Мы привыкли, что нейтринный детектор — это что-то мегабольшое. Например, Super-Kamiokande заполнен 50 000 тоннами воды, а IceCube задействует кубический километр льда.
Причина таких размеров проста — нейтрино очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, и поэтому надо очень много атомов, чтобы увеличить вероятность столкновения нейтрино хотя бы с одним из них.
В то же время уже давно известна идея, как можно было бы значительно уменьшить размеры детекторов. В детекторах типа Super Kamiokande регистрируют столкновение нейтрино с ядрами водорода. Но ещё в 1974 году было показано, что значительно сильнее нейтрино взаимодействуют с ядрами более тяжёлых веществ. Сила его взаимодействия с ядром оказывается приблизительно пропорциональной квадрату числа нейтронов в ядре.
К сожалению, эта идея долгое время оставалась нереализованной по той причине, что чем тяжелее ядро, тем меньше приобретаемая им скорость после взаимодействия с нейтрино. Поэтому хотя количество актов столкновения с ядрами и увеличивалось, но каждый из эти актов был слишком слаб, чтобы его удалось обнаружить.
Решить ту проблему удалось только недавно. Учёные из проекта COHERENT зарегистрировали столкновения нейтрино с ядрами цезия и иода в 15-килограммовом детекторе, заполненном иодидом цезия.
Наблюдение проводились в подвале Оукриджской национальной лаборатории на установке Spallation National Source, производящей большое количество нейтрино. От фона детектор защищали слои бетона и гравия. За 300 дней работы удалось зарегистрировать около 130 актов столкновения нейтрино и ядер.
Прямо сейчас во Франции вовсю идёт в прямом смысле стройка века. Вблизи исследовательского центра Кадараш на юге Франции, всего в 60 км от Марселя, возводятся стены самого крупного научно-технического проекта современности — Международного экспериментального термоядерного реактора ITER.
В прошлые выходные я присуствовал на просмотре научно-популярного фильма об этом проекте «Да будет свет!» и участвовал в дискуссии после него вместе с директором российского ИТЭР-центра Анатолием Красильниковым. Большинство вопросов, которые были заданы в ходе этой дискуссии или встречались мне раньше, крутятся вокруг одних и тех же тем: зачем всё это надо, сколько стоит, почему так долго и когда же уже.
В общем, я собрал в один небольшой текст основные тезисы ответов, которые дают специалисты: https://zen.yandex.ru/media/physh/5-voprosov-pro-iter-59f21f388a252f092070c6f7
Помните в «Звёздных войнах» момент, когда «Звезда смерти» уничтожает мирную планету Альдераан выстрелом из своего суперлазера? Несколько лучей сошлись вместе и объединились в один супермощный луч.
В общем, в N+1 вышла моя заметка о том, как эту фантастику учёные пытаются сделать явью. Им удалось объединить в плазме в один луч восемь других с потерей общей мощности всего в два раза (это очень неплохо, на самом деле).
Подробности: https://nplus1.ru/news/2017/10/26/superlaser
#реклама
Канал о последних научных достижениях и передовых технологиях. Все о том что будет окружать нас завтра.
@tehnikanauka
А вот и результаты нашего конкурса с фондом Эволюция и порталом Антропогенез.ру.
«Квантовая случайность» Николя Жизана достаётся Виктории Петуховой из Москвы.
А «Космос Эйнштейна» Митио Каку — Наталье Стрекун из Южно-Сахалинска.
Поздравляю победителей!
Чтобы получить книги напишите Татьяне Шутовой вконтакте (https://vk.com/id2157981) или на e-mail: t.shutova@evolutionfund.ru
Ссылка на розыгрыш: http://randomus.ru/num4847126
Вечером в пятницу нет ничего лучше, чем подумать, о чём-нибудь вечном. Например, о проблемах.
Я имею ввиду, конечно, фундаментальные проблемы физики. Вот топ-3 от известного теорфизика Эмиля Ахмелова: https://postnauka.ru/longreads/81417
Однажды у меня родилась идея нового метода генерации гамма-излучения. Я её теоретически обосновал и даже успел написать черновик статьи. Но тут вдруг вышла статья, где эта идея была уже реализована экспериментально, так что черновик пришлось выкинуть. Обидно.
Думаю, ещё обиднее авторам вот этой работы https://nplus1.ru/news/2017/10/19/gravity-speed которые провели полный анализ, написали статью, прошли все стадии рецензирования, но статья вышла в тот момент, когда их результаты оказался уже никому не нужен.
Они измеряли отличие скорости гравитационных волн от скорости света по трём первым событиям, зарегистрированным LIGO, и получили их совпадение с точностью около 50%. А на той неделе объявили об одновременной регистрации гратационного и электромагнитного сигналов от слияния нейтронных звёзд — и это дало совпадение этих скоростей уже с точностью 10¯¹³ %.
#вп
⚛️Универсальный закон тяготения, сила Архимеда, закон Ньютона, термодинамика...
Если все эти понятия для вас не набор слов, то рекомендуем заглянуть на канал о физике — @SciencePhysics
Много интересной теории, и не только.
А у меня тут новый #конкурс для вас!
На этот раз мы разыгрываем книги совместно с фондом «Эволюция» и порталом «Антропогенез.ру»
Большой проблемой современного общества, не только в России, но и в мире, является рост влияния лженаучных концепций. Большой адронный коллайдер был под угрозой закрытия из-за необоснованных опасений, что он уничтожит Землю. Нас пытаются лечить «структурированной» водой. В Академию наук проникают адепты гомеопатии. Малообразованные матери отказываются прививать своих детей. С телеэкранов нам рассказывают о «гипотезе» плоской Земли и о чудодейственных умениях экстрасенсов.
Эта проблема, к сожалению, не осознаётся в полной мере, и потому так важны любые инициативы по акцентированию на них внимания. Такой инициативой является антипремия «Почетный академик ВРАЛ», учреждённая совместно «Эволюцией» и «Антропогенез.ру»
Пусть хорошая научно-популярная литература победит мракобесную беллетристику — в течение недели мы разыграем среди подписчиков канала 2 книги: «Квантовая случайность» Николя Жизана и «Космос Эйнштейна» Митио Каку.
Для участия в розыгрыше надо:
— подписаться на паблик фонда «Эволюция» https://vk.com/evolutionfund,
— подписаться на паблик «Антропогенез.ру» https://vk.com/antropogenez_ru,
— заполнить небольшую анкету здесь: https://goo.gl/forms/Gsb3SKpveuikGJWx2 .
Два победителя будут выбраны среди заполнивших анкету генератором случайных чисел 21 октября, в день подведения итогов антипремии «Почетный академик ВРАЛ» (трансляцию церемонии можно смотреть онлайн: http://antropogenez.ru/scientists-against-myths).
Ну что, как и ожидалось, зафиксировано слияние нейтронных звёзд!
17 августа детекторы гравитационных волн LIGO и VIRGO зафиксировали приход сигнала, и определили направление его прихода с точностью около 35 квадратных градусов. Уже через 2 секунды (!) детекторы космических гамма-телескопов Fermi и ИНТЕГРАЛ поймали оттуда же гамма-сигнал. Эта информация мгновенна была доведена до всех обсерваторий мира, которые, изменив свои программы, начали наблюдения за этим событием. Одни из них прекращали наблюдения, поскольку участок наблюдения скрывался за горизонтом, но тут же включались другие. Тут работали и оптические наземные телескопы типа VLT, и космические телескопы типа Hubble, и радиотелескопы типа ALMA.
В итоге мы имеем огромное количество информации о событии, которое до этого никто и никогда не наблюдал.
Что уже удалось установить? Это было слияние нейтронных звёзд с массой всего в 1,1 и 1,6 солнечных. Событие произошло на расстоянии около 130 млн световых лет от нас в галактике NGC 4993 в созвездии Гидры. Его сопровождал всплеск излучения, которые был предсказан теоретикам много лет назад и назван «килоновой».
Что нам всё это даст? Мы сможем извлечь много нового об устройстве нейтронной материи — по сути состоянии, в котором находятся атомные ядра. Кроме того, мы скорее всего найдём ответ на вопрос, откуда во Вселенной так много тяжёлых элементов. Раньше считалось, что они появляются во время взрыва сверхновых, но оценки не сходились с реально наблюдаемым количеством. А некоторое время назад возникла идея, что их источником являются как раз слияния нейтронных звёзд в процессе которых идёт чрезвычайно эффективный процесс «утяжеления» ядер, известный как r-процесс. Теперь теоретики смогут сравнить свои расчёты с наблюдениями, и сказать, насколько эта идея близка к жизни.
Поскольку событие было поймано вскоре после запуска VIRGO (чувствительности одни только LIGO для регистрации нейтронных звёзд не хватало), то можно ожидать, что оно далеко не последнее, и теперь у нас подобные слияния будут регистрироваться регулярно.
В общем, это хорошая заявка на Нобелевскую премию. Новая эра астрофизических исследований началась!
Олег Космо:
Привет, сегодня в рекомендациях очень интересный канал про космос:
🚩 space — авторский канал большого любителя астрофизики, который простым языком объясняет самые сложные загадки космоса. Например, недавно там вышла очень интересная статья про чёрные дыры по материалам книги «"Интерстеллар". Наука за кадром»
Советую подписаться!
В конце сентября у нас в Нижнем Новгороде прошёл научный фестиваль, в организации которого я принимал участие. Сейчас мы начинаем по-тихоньку выкладывать видеозаписи прошедших лекций. И вот буквально только что выложили лекцию Олега Верходанова — доктора наук, сотрудника САО РАН и замечательного популяризатора, слушать которого всегда безумно интересно.
Лекция посвящена современным взглядам на устройство и историю Вселенной. Кроме того, в лекции присутствует прямое включения с детектора LIGO! В общем, добавляем в закладки, и на досуге наслаждаемся: https://www.youtube.com/watch?v=OU3CeCdD5J4
Много ли реально полезной информации мы получаем в сети?
#реклама
Согласитесь, всё, что окружает нас там, в основном представляет собой бессодержательный информационный шум.
Поэтому я и хочу порекомендовать вам канал, который ориентирован только на полезный контент — @typeform. Автор канала делится ежедневными познавательными лонгридами, переводами научно-популярных текстов, а также ценными рекомендациями по саморазвитию.
Посмотреть однозначно стоит: /channel/typeform
Все существующие детекторы тёмной материи построены в надежде засечь редкое столкновение «тёмной» частицы с частицей детектора. Но такой подход сработает только если тёмные частицы имеют достаточно большую массу, и их энергии хватит, чтобы мы смогли засечь столкновение.
Если же тёмные частицы легки, то проще будет засечь их как волны. Ведь, как мы знаем, согласно квантовой физике все частицы должны проявлять и волновые свойства. Именно эту идею заложили экспериментаторы из Института Кавли по астрофизике частиц и космологии в своё устройство — своеобразной радио для тёмной материи: https://zen.yandex.ru/media/physh/radio-dlia-temnoi-materii-59de1701168a9190388d7cd3
Пару недель назад у меня с коллегами вышла научная статья об экспериментах на сверхмощном лазере PEARL, который построен в нашем институте. Сегодня на N+1 вышла моя научно-популярная заметка по результатам той статьи.
Если вкратце, то нам впервые удалось нагреть твёрдое тело (в нашем случае алюминий) до миллионов градусов прямым воздействием лазерного излучения, и при этом сделать это так, что плотность алюминия в процессе нагрева практически не изменилась. Таким образом, алюминий перешёл в очень интересное состояние, которое называют тёплым плотным веществом — Warm Dense Matter.
Подробности: https://nplus1.ru/news/2017/10/10/more-heat
Нашёл для вас занятие на выходные. На Постнауке выложили курс из 15 мини-лекций Эмиля Ахмедова по квантовой теории. Не благодарите https://postnauka.ru/courses/81089
Читать полностью…
Что-то я увлёкся темой телескопа Джеймса Уэбба, и попытался подробнее разобраться в его отличиях от легендарного Хаббла. Вот что из этого получилось https://zen.yandex.ru/media/physh/uebb-vs-habbl-59f20e34c5aa5775b629a2e4
Читать полностью…
Весной 2019 года НАСА планирует отправить в космос самый дорогой в истории телескоп — «Джеймс Уэбб». Отобрал для вас 10 самых важных фактов об этом мегапроекте стоимостью около 10 млрд долларов https://zen.yandex.ru/media/physh/10-faktov-o-samom-dorogom-teleskope-v-istorii-59f09ca3ad0f22225c32e181
Читать полностью…
#реклама
Физика - чат
/channel/physpub
Объясняем квантовую механику на пальцах /channel/physpub/12047
#вп
Just Space — это не только познавательный канал о космосе, но и уникальный шанс окунуться в необъятную пучину космоса, узнав как устроен этот мир.
@Just_space
Напоминаю, что на этой неделе мы с фондом «Эволюция» и порталом «Антропогенез.ру» проводим #конкурс и разыгрываем две книги.
Розыгрыш уже завтра, так что если хотели принять участие, но забыли — поторопитесь!
Подробности: /channel/physh/460
Друзья, хочу пригласить вас на Фестиваль кино о науке и технологиях 360°, который пройдёт с 20 по 29 октября в Москве. Я, кстати, буду в этом году его участником. В субботу, 21 октября, мы с Анатолием Витальевичем Красильниковым поговорим о термоядерной энергетике и проекте ITER.
Перед нашим разговором мы посмотрим фильм «Да будет свет» (Let there be light), посвящённого этому проекту. А. В. Красильников — директор «ИТЭР-Центра», фактически, руководитель российской части программы ITER.
Для беседы я подобрал ряд вопросов, которые мне показались особо интересными с точки зрения широкой публики:
- Самый главный вопрос: почему так долго? Почему от первых обсуждений до начала строительства прошло больше 20 лет? Почему сроки окончания ITER несколько раз переносились? Это проблема в первую очередь политическая или техническая?
- В каком состоянии ITER сейчас? Когда стоит ожидать первую плазму и выхода на расчётную мощность? Велика ли вероятность, что эти сроки в очередной раз сдвинутся?
- Какой вклад в ITER России? Сколько мы вложили в этот проект с точки зрения финансов? Откуда берутся эти деньги? Куда они направляются? Остаются в России или идут и зарубеж тоже? Какие технологии предоставила для ITER Россия? Почему именно России были поручены эти направления?
- Что дальше? После завершения ITER насколько реально финансирование DEMO? Не проиграли ли уже токамаки альтернативным источникам энергии? Кому в мире могло бы быть реально выгодно вложиться в термоядерную энергетику?
- Можно ли ожидать прорывов от альтернативных концепций термоядерных реакторов? Могут ли стеллараторы потеснить токамаки? Есть ли промышленные перспективы у лазерного термояда? Можно ли ожидать более компактных и дешёвых реакторов от концепций типа диномака и т. п.? Возможен ли ренессанс открытых ловушек?
У нас будет всего час, и вряд ли мы успеем обсудить всё из намеченного, но услышать ответ хотя бы на некоторые из этих вопросов от «главного по ITER в России» будет, как мне кажется, интересным.
В общем, если эта тема dfv близка, обязательно приходите!
Просмотр фильма начнётся в 17:00. Дискуссия — около 18:30. Место — площадка зала «Экстрополис» в офисе Яндекса (ул. Льва Толстого, 16). Участие бесплатное, но требуется регистрация.
Информация о фильме и регистрация: http://360.polymus.ru/ru/program/films/da-budet-svet/
Странички фестиваля в соцсетях:
https://vk.com/fest_360
https://www.facebook.com/events/491272061251764/
Отдел науки Life в практически полном составе перебрался в Комсомольскую правду. И это круто, потому что они будут продолжать радовать нас вот, например, такими лонгридами: https://www.kp.ru/putevoditel/nauka/est-li-zhizn-na-marse/
Автор этого текста, Александр Березин, кстати, работал ещё в легендарной Компьюленте
P. S. вы знали, что жизнь на Марсе есть, и она из Советского Союза?
Факт про рождение тяжёлых элементов:
При одном взрыве килоновой может возникнуть огромное количество золота — до десяти масс Луны.
Отсюда: https://nplus1.ru/news/2017/10/16/kilonova
#реклама
Привет, сегодня в рекомендациях очень интересный канал про космос:
🚩 space — авторский канал большого любителя астрофизики, который простым языком объясняет самые сложные загадки космоса. Например, недавно там вышла очень интересная статья про чёрные дыры по материалам книги «"Интерстеллар". Наука за кадром»
Советую подписаться!
Ох, что-то будет!
16 октября в конференц-зале пройдут научная сессия «Обсерватория ИНТЕГРАЛ: 15 успешных лет на орбите» и пресс-конференция. Здесь будет объявлено о выдающемся научном результате, совместно полученном гравитационно-волновыми обсерваториями LIGO/Virgо и космическими обсерваториями «Интеграл» и «Ферми», а также работающими с ними в координации наземными телескопами. http://www.iki.rssi.ru/events.htm
Совместная пресс-конференция коллаборации LIGO и Глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР МГУ состоится 16 октября в 16:00 в конференц-зале ГАИШ под эгидой общемосковсковского семинара астрофизиков имени Я. Б. Зельдовича. МАСТЕР представит свой пресс-релиз, включая статьи в Nature, ApJL, которые будут опубликованы в тот же день. http://www.sai.msu.ru/news/2017/10/09/news1.html
16 октября 2017 года в 16:00 CEST в своей штаб-квартире в Гархинге в Германии ESO устраивает пресс-конференцию, на которой будут представлены результаты революционных наблюдений никогда прежде не регистрировавшегося астрономического явления. http://www.eso.org/public/russia/announcements/ann17071/
Ходят слухи, что речь о гравитационно-волновом сигнале от слившихся нейтронных звёзд, но поскольку вовлечены ещё и другие телескопы, то возможно поймали от них же одновременно и ещё какой-нибудь сигнал — гамма-всплеск, например (Интеграл и Ферми — это гамма-телескопы). Каким боком здесь ESO и МАСТЕР, правда, непонятно — видимо, они тоже что-то увидели в свои наземные телескопы.
У меня есть знакомый, который в курсе, по какому поводу кипиш, но он отказывается колоться, так что остаётся только ждать понедельника.
Одно из перспективных направлений в современной физике — это получение всё более коротких импульсов электромагнитного излучения. Когда люди научились получать фемтосекундные лазерные импульсы (напомню, что 1 фемтосекунда = 10¯¹⁵ секунд), они смогли наблюдать за тем, как двигаются в ходе химических реакций атомы — возникла фемтохимия.
Но электроны двигаются ещё быстрее, и для их наблюдения требуются аттосекундные импульсы (1 аттосекунда = 10¯¹⁸ секунды). Сейчас их получают в основном при облучении мощным лазерным излучением газов. Но при этом импульсы получаются ультрафиолетовыми, а пространственного разрешения ультрафиолета не хватает, чтобы увидеть отдельные атомы — для этого нужен рентген.
Поэтому учёные, работающие с ренгеновским лазером на свободных электронах LCLS в Стэнфорде, заморочились и придумали, как уменьшить длительность импульсов этой машины с нескольких фемтосекунд до сотен аттосекунд. Подробности: https://zen.yandex.ru/media/physh/attosekundnye-vspyshki-rentgena-59de3f42168a9174526bb2bd
И ещё небольшая заметка про поиск частиц тёмной материи, и тоже лёгких. В Fermilab в течение года запустят проект SENSEI, в котором тёмную материю будут ловить сверхчувствительные ПЗС-матрицы. Интересно, что сама технология таких матриц была предложена ещё 30 лет назад, но реализовать её смогли только сейчас. Пока что испытывают прототип, но вскоре должен заработать полноразмерный детектор: https://zen.yandex.ru/media/physh/sensei-v-pogone-za-legkoi-temnoi-materiei-59de2fb48c8be32b96fdfb21
Читать полностью…
#реклама
Развивайте логику! Ежедневно 1-2 задачки, над которыми можно прилично поломать мозг, одну из них прикрепил к посту, сможете решить? Ответ и другие задачки тут — @MATEM
Для сверхточных измерений спектров, таких как в упомянутой выше работе про радиус протона, используют так называемые оптические гребёнки — лазерные импульсы с особым видом спектра: он напоминает расчёску, поскольку состоит из большого количества узких линий, расположенных с большой точностью на одинаковом расстоянии друг от друга.
Поскольку такие импульсы очень важны, то учёные много работают над тем, чтобы улучшить их свойства, в частности, увеличить интенсивность. Вот ещё одна работа на эту тему.
К источнику лазерных импульсов учёные присоединили микросферу из оксида кремния, в которой и происходило образование гребёнки. Чтобы увеличить её интенсивность, исследователи нанесли на поверхность микросферы золотые наностержни. В наностержнях возбуждались плазмоны, которые и усиливали образование гребёнки.
Чуть больше подробностей у N+1: https://nplus1.ru/news/2017/10/09/nanorods-optical-combs