Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Направление, в котором падает антиматерия

17.11.2018

Из школьного курса физики нам известно, что молоток и легчайшее перышко, будучи помещенными в вакуум, упадут на поверхность в один и тот же момент. Это было наглядно продемонстрировано американскими астронавтами миссии Apollo 15, а теперь ученые европейской организации ядерных исследований CERN планируют внести в этот простой эксперимент экзотический элемент, они будут "бросать" частицы антиматерии в вакуумной камере и наблюдать за воздействием на них сил гравитации. И, вполне возможно, что антиматерия будет "падать вверх" в силу своей анти-природы.

В нашем мире у каждой элементарной частицы имеется соответствующая ей по всем параметрам, за исключением противоположного электрического заряда, пара. Если обычная частица и античастица сталкиваются в пространстве, они взаимно уничтожаются, превращаясь в чистую энергию. Естественно, что такое свойство антиматерии затрудняет ее получение, хранение и изучение. В 2010 году ученым CERN удалось поймать в магнитной ловушке и изучить антиматерию, хотя время хранения антиматерии составляло всего доли секунды. Но уже в следующем году время удержания антиматерии в ловушке было увеличено до 16 минут.

Существующие физические теории предсказывают, что силы гравитации должны воздействовать на антиматерию точно также, как и на нормальную материю. Но это предположение должно быть проверено на практике, ведь даже небольшие отклонения теории от практики способны внести огромные изменения в существующую Стандартную Модель физики элементарных частиц. В рамках таких "проверочных" экспериментов несколько лет назад группа ученых CERN изучила оптический спектр антиводорода и нашла, что этот спектр абсолютно идентичен спектру нормального водорода.

Еще одним фундаментальным вопросом является то, как реагирует антиматерия на силы гравитации. Согласно теории, частицы антиматерии должны падать в гравитационном поле точно так же, как и частицы обычной материи. Но существует один шанс из миллиона, что частицы антиматерии будут падать в обратном направлении. И это можно будет узнать, лишь высвободив антиматерию из "объятий" удерживающей ее электромагнитной ловушки.

Проблема антиматерии и гравитации будет изучаться в ходе двух экспериментов, в которых, сразу после получения частиц антиматерии, будут отключены удерживающие их магнитные ловушки. А чувствительные датчики будут регистрировать всплески энергии и их точное положение. По получаемым данным ученые вычислят траекторию движения частиц антиматерии и измерят величину эффектов воздействия на них сил гравитации.

Основным различием между двумя экспериментами является метод получения антиматерии и ее подготовка к броску в свободное падение. Первый из экспериментов, ALPHA-g, базируется на уже существующем оборудовании эксперимента ALPHA, которое позволяет ученым создавать антиматерии и удерживать ее в ловушке. Антипротоны получаются при помощи установки Antiproton Decelerator (AD) и объединяются с позитронами для создания нейтральных атомов антиводорода. Именно нейтральная природа атомов антиводорода и позволяет избежать влияния на него других сил и точно измерить влияние сил гравитации.

Второй эксперимент, GBAR, черпает антипротоны из замедлителя ELENA и комбинирует их с позитронами, полученными при помощи маленького линейного ускорителя. Антипротоны (ионы антиводорода) охлаждаются до 10 микрокельвинов и при помощи света лазера превращаются в нейтральные атомы. Полученные антиатомы попадают в подготовленную ловушку, где производится их дальнейшее изучение.

К сожалению, на проведение этих экспериментов требуется очень много времени. А ситуация усугубляется еще тем, что через несколько недель ускорители CERN будут снова закрыты на два года, в течение которых будет производиться их коренная модернизация, которая приведет к превращению нынешнего Большого Адронного Коллайдера в установку следующего поколения, в Большой Адронный Коллайдер с высокой яркостью (High-Luminosity Large Hadron Collider, HL-LHC). Но ученые экспериментов GBAR и ALPHA-g рассчитывают, что оставшегося времени им должно хватить для проведения экспериментальной части исследований, а обработать собранные при этом данные можно будет и немногим позже.

<< Назад: Автомобильные шины загрязняют мировой океан микропластиком 18.11.2018

>> Вперед: Обнаружена главная причина любви к алкоголю 17.11.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанорешетка прочнее титана 13.02.2025

Создание легких и прочных материалов всегда было одной из ключевых задач для инженеров и ученых. Особенно актуальна эта проблема для аэрокосмической отрасли, где снижение веса конструкций может привести к значительной экономии топлива и повышению эффективности. Традиционные материалы, такие как алюминий и титан, обладают ограничениями, а углеродное волокно, хотя и является прорывным материалом, не всегда может обеспечить необходимые характеристики. И вот, исследователи из Университета Торонто представили революционный материал, который может кардинально изменить ситуацию. Ученые разработали уникальный материал, который сочетает в себе легкость и высочайшую прочность. Секрет этого достижения заключается в использовании наноструктурированных материалов, которые имитируют природные формы, такие как кости, ракушки или соты. Эти формы обеспечивают равномерное распределение нагрузки, предотвращая образование слабых мест, где может начаться разрушение. Для поиска оптимальных форм исслед ...>>

Отцовство меняет мозг 13.02.2025

Беременность - это удивительный период, полный перемен и адаптации, не только для будущей матери, но и для отца. Долгое время считалось, что изменения в мозгу происходят только у женщин, связанные с гормональными и физиологическими процессами вынашивания и рождения ребенка. Однако, новые исследования показывают, что мозг мужчины также претерпевает значительные трансформации в этот период, хотя и менее очевидные. Ученые выявили, что у мужчин, готовящихся стать отцами, увеличивается количество серого вещества в определенных областях мозга. Речь идет о зонах, которые отвечают за родительскую мотивацию, эмпатию и внимание. Эти изменения связаны с гормональной перестройкой организма мужчины, что способствует формированию тесной связи с ребенком еще до его рождения. Интересно, что подобные изменения наблюдаются и у женщин, но в их случае они более интенсивны и обусловлены физиологическими процессами беременности и родов. Эти трансформации в мозгу родителей являются результатом нейропла ...>>

Система помощи водителю God's Eye 12.02.2025

Китайская компания BYD представила свою новую усовершенствованную систему ADAS под названием "Глаз Бога" (God's Eye), которая обещает стать настоящим прорывом в области автомобильных технологий. Особенностью системы "Глаз Бога" является то, что компания BYD планирует оснащать ею все свои модели, даже самые доступные. Это может кардинально изменить ситуацию на рынке электромобилей, сделав передовые функции помощи водителю доступными для более широкого круга потребителей. Система "Глаз Бога" имеет три уровня, каждый из которых разработан для разных моделей автомобилей и ценовых категорий. Система начального уровня God's Eye C ориентирована на доступные автомобили BYD, включая хэтчбек Seagull, стоимость которого в Китае начинается от 69 800 юаней (примерно 8610 евро). Эта недорогая система использует кластер из трех камер, расположенных за лобовым стеклом, и работает на базе платформы DiPilot 100, имеющей вычислительную мощность 100 TOPS. God's Eye C включает в себя 12 камер (три с ...>>

Гаджет для незрячего бейсбольного болельщика 12.02.2025

Спорт играет огромную роль в жизни многих людей, но, к сожалению, не все имеют возможность наслаждаться им в полной мере. Люди с нарушениями зрения могут испытывать трудности в восприятии происходящего на поле, особенно в таких динамичных видах спорта, как баскетбол, бейсбол и американский футбол. Однако, благодаря новым технологиям, у них появляется возможность "видеть" спорт по-новому. Компания OneCourt при поддержке Microsoft разработала уникальное устройство, которое поможет людям с нарушениями зрения следить за ходом игры. Это миниатюрная версия поля размером с планшет, которая с помощью вибраций будет информировать о движении мяча и важных моментах игры, таких как голы и тачдауны, а также о текущем счете матча. В ближайшем будущем разработчики планируют адаптировать устройство и для других видов спорта, таких как хоккей и футбол. Устройство получает информацию о ходе игры непосредственно с поля, используя данные от организаторов профессиональных матчей о движении игроков и ...>>

Музыка заставляет нас двигаться 11.02.2025

Музыка обладает удивительной силой - она способна заставить нас двигаться, даже если мелодия нам не по душе. Это явление давно интересовало ученых, и вот новое исследование, проведенное в университете Конкордия в США, пролило свет на этот феномен. Оказывается, ритм музыки стимулирует мозг и тело к действиям, независимо от наших вкусовых предпочтений. В ходе эксперимента участникам предлагалось слушать разные музыкальные треки, при этом они были подключены к специальным устройствам, которые фиксировали их спонтанные телодвижения. Результаты показали, что даже музыка, которая им не нравилась, вызывала различные движения тела. Это удивительное открытие подтверждает гипотезу о том, что музыка оказывает глубокое физиологическое воздействие на человека. Эксперты объясняют этот феномен тем, что ритм музыки активизирует определенные участки мозга, в том числе те, которые отвечают за движение и чувство удовольствия. Именно поэтому нам так трудно усидеть на месте, когда мы слышим заводную ...>>

Случайная новость из Архива

Недостача индия грозит производству сенсорных экранов 04.08.2013

На Земле исчерпаны запасы материала для производства сенсорных экранов: в связи с окончанием природных запасов индия производителям смартфонов, планшетов и сенсорных лэптопов предстоит освоить выпуск сенсорных экранов на базе других материалов.

Производителям смартфонов, планшетов и другой современной электроники в ближайшие годы предстоит освоить новые материалы, из которых они будут выпускать сенсорные экраны, потому что природные запасы ключевого компонента современных дисплеев - металла индия - вскоре могут закончиться. Эта проблема обсуждалась на прошедшей в Сан-Франциско промышленной конференции Semicon West.

В современных сенсорных экранах стоит пленка из оксида индия и олова (ITO), с помощью которой регистрируется нажатие. Данный материал используется по той причине, что он обладает высокими прозрачностью и проводимостью. Освоить новые материалы производители должны в промышленных масштабах уже в ближайшие годы, с учетом темпов роста объемов выпуска сенсорных устройств, подчеркивает GigaOM.

По данным NPD DisplaySearch, в 2013 г. общая площадь сенсорных экранов во всех выпущенных устройствах увеличится более чем в 2 раза - до 25,5 млн кв. м по сравнению с 12 млн кв. м в 2012 г. Ожидается, что к 2015 г. площадь увеличится до 35,9 млн кв. м. Спрос на сенсорные экраны значительно увеличивается также в связи с ростом рынка сенсорных ноутбуков, отмечают аналитики.

Одной из наиболее перспективных альтернатив пленки из оксида индия является графен - материал, который представляет собой решетку из атомов углерода. На одном из выступлений главный исполнительный и технический директор компании Nanotech Biomachines Уилл Мартинез (Will Martinez) продемонстрировал прозрачный лист, покрытый графеном. Мартинез несколько раз согнул этот лист, показав устойчивость к деформации, которой не может похвастаться оксид индия и олова.

Еще одной альтернативой применяемого в настоящее время материала является серебряная нанопроволока. Она также позволяет создавать гибкие дисплеи. В лабораторных условиях дисплей с таким покрытием был согнут около 100 тыс. раз без появления признаков деформации.

Графен и серебряная нанопроволока не только смогут заменить оксид индия, но и позволят создавать гибкие дисплей для надеваемых устройств. По прогнозу аналитиков Juniper Research, в период с 2013 по 2017 гг. рынок носимой электроники вырастет более чем в 4,5 раза - с 15 млн до 70 млн устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2025