Превращение света в материю

14.10.2021

В американской государственной лаборатории, расположенной на Лонг-Айленде, ученые творят материю из одного лишь света при помощи сложного ускорителя частиц. Это явление на нашей планете происходит впервые.

Данный экспериментальный прорыв подтвердил предсказания, сделанные влиятельными физиками почти век назад, а также пролил новый свет на загадочные процессы, происходящие как на квантовых, так и на космических масштабах.

Преобразование фотонов, безмассовых частиц света, в электроны, элементарные частицы материи, произвела команда исследователей на релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC. Теоретические предпосылки этой работы появились в начале XX века, но, чтобы проверить их экспериментально, потребовалось серьезным образом обустроить экспериментальное оборудование на RHIC - соленоидный трекер-детектор (STAR).

"Это интересный эффект, поскольку у фотона нет заряда, поэтому с классической точки зрения магнитное поле на него влиять не должно, - пояснили ученые. - Поэтому это явно доказывает фундаментальные аспекты квантовой механики. Фотон может испытывать постоянные флуктуации, превращаясь в пару электрон-позитрон, которая, в свою очередь, взаимодействует с магнитным полем. Именно это мы и измерили".

Новые измерения могут помочь астрофизикам и космологам смоделировать создание электрон-позитронных пар из света, окружающего наиболее энергетически мощные объекты и события Вселенной, от сверхновых до черных дыр. Коллаборация STAR планирует продолжить эксперименты, попытавшись сделать первые двумерные изображения ядра атома с беспрецедентной детализацией.

<< Назад: Беспилотный поезд от Deutsche Bahn и Siemens 14.10.2021

>> Вперед: Коричневые крабы страдают от морских кабелей 13.10.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Система накопления и перераспределения энергии для домашних электросетей 14.07.2014 Компания Delta Electronics, мировой поставщик решений по управлению электропитанием и терморегулированию, создала новую систему BESS (Battery Energy Storage Solution). Это энергосберегающее решение предназначено для работы с возобновляемыми источниками электроэнергии в сети "умного дома". С его помощью можно сократить расходы на электроэнергию или оптимально перераспределить их по времени, утверждают в компании. Целью разработки этой инновационной энергоаккумулирующей системы была оптимизация энергобаланса в "умных" домашних электросетях. Система служит своеобразным "резервуаром", в котором накапливается электроэнергия, вырабатываемая в дневное время фотоэлектрическими элементами. Накопленная энергия затем используется для работы домашних электроприборов в ночное время, а ее излишек может возвращаться в электросеть, пояснили в Delta Electronics. Использование нового решения Delta Electronics в целом позволяет снизить пиковые нагрузки на сеть, а также увеличить КПД возобновляемых источников энергии, в том числе существующих фотоэлементов, смонтированных на крышах домов. Кроме того, благодаря перераспределению нагрузки по времени и исключению высоких дневных тарифов сокращаются ежемесячные затраты на электроэнергию. "Благодаря нашему BESS-решению у владельцев "умных" домов появляется возможность снизить расходы на электроэнергию, - утверждает Джеки Чен (Jackie Chang), президент и генеральный директор Delta EMEA. - Новая система помогает оптимально управлять электроэнергией в сетях с периодическими источниками, например, использующими солнечную энергию. Это новый вклад компании Delta в дело создания интеллектуальной и зеленой среды обитания". Как отмечается, разработанная Delta система накопления и перераспределения энергии отличается большой гибкостью благодаря модульной конструкции, что позволяет построить оптимальную конфигурацию для самых различных потребителей. Домашняя BESS-система полностью состоит из компонентов Delta: выпрямитель, зарядное устройство, микроинвертор, литий-ионная батарея, контроллер, сенсорный модуль. Управлять системой можно дистанционно с помощью мобильного устройства. Новая BESS-система компании Delta поступит в продажу в 2015 г.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025