La física estableció un registro para la violación de la realidad. La física examinó el "vacío completo" y demostró que hay algo de física cuántica en ello, el más nuevo.

Otro año termina, y el tiempo ha llegado una vez más siéntate, doblar sus manos, suspirar profundamente y mirar algunos de los encabezados de artículos científicos, para los cuales podemos haber prestado atención. Los científicos crean constantemente algunos desarrollos nuevos en diversos campos, como la nanotecnología, la terapia génica o la física cuántica, y siempre se abre nuevos horizontes.

Los titulares de los artículos científicos recuerdan cada vez más a los nombres de las historias de las revistas de SCI-FI. Dado lo que nos trajo 2017, sigue siendo solo esperar, lo que traerá nuevo, 2018.

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Fuente: muz4in.net

Los científicos han creado cristales temporales para los cuales las leyes de la simetría del tiempo.

Según la primera ley de la termodinámica, la creación de un motor eterno, que funcionará sin una fuente adicional de energía, es imposible. Sin embargo, a principios de este año, los físicos lograron crear estructuras llamadas cristales temporarales que ponen a esta tesis cuestionada.

Los cristales temporales actúan como los primeros ejemplos reales del nuevo estado de materia llamado "sinquilibrio", en el que los átomos tienen una temperatura variable y nunca están en equilibrio térmico entre sí. Los cristales temporales tienen una estructura atómica que se repite no solo en el espacio, sino también en el tiempo, lo que les permite mantener las fluctuaciones constantes sin energía. Esto ocurre incluso en un estado estacionario, que es el estado energético más bajo cuando el movimiento es teóricamente imposible, ya que requiere costos de energía.

Entonces, ¿los cristales de tiempo violan las leyes de la física? Estrictamente hablando, no. La ley de conservación de la energía funciona solo en sistemas con simetría a tiempo, lo que implica que las leyes de la física son las mismas en todas partes y siempre. Sin embargo, los cristales temporales violan las leyes de simetría de tiempo y espacio. Y no solo ellos. Los imanes también se consideran a veces los objetos asimétricos naturales, porque tienen los polos del norte y sur.

Otra razón para la cual los cristales temporales no violan las leyes de la termodinámica, es que no están completamente aisladas. A veces, necesitan "empujar", es decir, para dar un impulso externo, después de recibir lo que comenzarán a cambiar sus estados una y otra vez. Es posible que, en el futuro, estos cristales encuentren un uso generalizado en el campo de la transmisión y almacenamiento de información en los sistemas cuánticos. Pueden desempeñar un papel decisivo en la computación cuántica.

Living Wings Dragonlies

En la enciclopedia, el Merriam-Webster afirma que el ala es un apéndice móvil de las plumas o las membranas utilizadas por las aves, los insectos y los murciélagos para el vuelo. No debe estar vivo, pero los entomólogos de la Universidad de Kiel en Alemania hicieron varios descubrimientos impresionantes que hablan de lo contrario, al menos en relación con algunas libélulas.

Los insectos respiran con la ayuda de un sistema de trachene. El aire penetra en el cuerpo a través de los orificios, llamados los dispositivos. Luego pasa a través de la compleja red de trachees que entregan aire a todas las células del cuerpo. Sin embargo, las alas mismas consistirán casi completamente en tela muerta, que se secan y se vuelven translúcidas o cubiertas con patrones de color. El área de la tela muerta impregna la racha, y estos son los únicos componentes del ala, que forman parte del sistema respiratorio.

Sin embargo, cuando el entomólogo Reiner Guillermo Ferreira miró la ducha de la libélula de Zenitoptera a través de un microscopio electrónico, vio pequeños tubos de tráquea ramificados. Fue el primer caso cuando se notó algo similar en el ala del insecto. Para determinar si esta característica fisiológica es peculiar solo a esta especie o, también puede ocurrir en otras libélulas o incluso otros insectos, se requerirá mucha investigación. Tal vez incluso eso es una sola mutación. La presencia de abundantes reservas de oxígeno puede explicar los patrones azules complejos brillantes inherentes a las alas de la libélula de zenitoptera, que no contienen un pigmento azul.

Antigua garrapata de la sangre del dinosaurio dentro

Por supuesto, hizo que las personas intentaban pensar inmediatamente en el escenario del "Parque Jurásico" y la posibilidad de usar sangre para recrear dinosaurios. Desafortunadamente, esto no sucederá en un futuro cercano, ya que es imposible extraer muestras de ADN de piezas de ámbar encontradas. Discusiones sobre cuánto tiempo aún se puede arruinar la molécula de ADN, pero incluso en las estimaciones más optimistas y en las condiciones más óptimas, su vida no es más de unos pocos millones de años.

Pero, aunque la garrapata, llamada Deinocrotondraculi ("Horrible Drácula"), y no ayudó a restaurar los dinosaurios, sigue siendo extremadamente inusual. Ahora sabemos que no solo el hecho de que los primeros dinosaurios tenían una antigua garrapata, sino también el hecho de que también infectaron los nidos de los dinosaurios.

Modificación de los genes adultos.

Hoy en día, la parte superior de la terapia genética es "repeticiones palindrómicas cortas que regularmente ubicadas por grupos", o CRISPR (de inglés se agrupan regularmente las repeticiones palindrómicas cortas). La familia de secuencias de ADN, que actualmente conforma la base de la tecnología CRISPR-CAS9, teóricamente puede cambiar permanentemente el ADN humano.

En 2017, la ingeniería genética hizo un tirón decisivo hacia adelante, después de que el equipo del centro de investigación proteómico en Beijing anunció que usó CRISPR-CAS9 con éxito para eliminar a los patógenos de embriones humanos viables. Otro equipo, del Instituto de Londres Francis, Llor, fue el camino opuesto y usó esta tecnología por primera vez por la creación intencional de mutaciones en embriones humanos. En particular, "apagaron" un gen contribuyendo al desarrollo de embriones en blastocysts.

Los estudios han demostrado que las obras de tecnología CRISPR-CAS9, y con bastante éxito. Sin embargo, esto causó un debate ético activo en cuanto al uso de esta tecnología. Teóricamente, esto puede llevar a "niños diseñadores", que pueden tener características intelectuales, deportivas y físicas de acuerdo con las características especificadas por sus padres.

Habiendo bajado la ética hacia un lado, en noviembre de este año, los estudios vinieron aún más cuando CRISPR-CAS9 se probó por primera vez en un hombre adulto. El Brad Madda, de 44 años, de California, sufre de síndrome de cazador, una enfermedad incurable, que en última instancia puede llevarla a una silla de ruedas. Fue introducido miles de millones de copias del gen correctivo. Tardará varios meses antes de que se pueda determinar si el procedimiento ha sido exitoso.

¿Qué era antes, una esponja o swingers?

El nuevo informe científico, que se publicó en 2017, debe presentarse una vez y para siempre el final de una discusión a largo plazo sobre el origen de los animales. Según el estudio, las esponjas son "hermanas" de todos los animales del mundo. Esto se debe al hecho de que las esponjas fueron el primer grupo, que se separó en el proceso de evolución del antepasado general primitivo de todos los animales. Sucedió hace unos 750 millones de años.

El debate caliente se realizó previamente, que se redujeron a dos candidatos principales: las esponjas y los invertebrados de mar mencionados anteriormente llamados Grebneviki. Mientras que las esponjas son las criaturas más simples que están sentadas en la parte inferior del océano y comen, pasando y filtrando agua a través de su cuerpo, el peine es más complejo. Se parecen a Medusa, capaz de moverse en agua, pueden crear patrones de luz y tener el sistema nervioso más simple. La pregunta de cuál de ellos fue la primera es la pregunta de cómo se veía nuestro antepasado general. Esto se considera un punto esencial para rastrear la historia de nuestra evolución.

Aunque los resultados del estudio son seguros proclamados que el tema se resuelve, en unos pocos meses antes de que se publicara otro estudio, lo que decía que nuestras "hermanas" evolutivas eran espadas. En consecuencia, todavía es demasiado pronto para decir que los últimos resultados pueden considerarse bastante confiables para suprimir cualquier duda.

Los mapaches pasaron una antigua prueba de inteligencia.

En el siglo VI, aC, una antigua escritora griega EZOP escribió o hizo muchas fábulas, que son conocidas como "Basni EZOP" en nuestro tiempo. Entre ellos se encontraba una fábula llamada "Voron y jarra", que describe cómo quería beber un tiro de cuervo en un frasco de guijarros para elevar el nivel del agua y finalmente se emborrache.

Varios miles de años más tarde, los científicos se dieron cuenta de que esta fábula describe una buena manera de probar la inteligencia animal. Los experimentos mostraron que los animales experimentales entendieron la causa y la consecuencia. Cuervos, como sus familiares, ruchi y deteniéndose, confirmó la verdad de los Basni. Los monos también pasaron esta prueba, además, este año, se agregaron raccows a la lista.

Durante la prueba en la cuenca de EZOPA, ocho mapaches obtuvieron tanques con agua, en la superficie de la cual el malvavisco estaba flotando. El nivel del agua era demasiado bajo para obtenerlo. Dos de las pruebas se bosquejaron con éxito en las piedras del contenedor para elevar el nivel del agua y obtener lo deseado.

Otro experimental encontró sus propias soluciones creativas, que los investigadores no esperaban a nadie. Uno de los mapaches, en lugar de arrojar las piedras al contenedor, se subió al contenedor y comenzó a columpiarse de él de lado hacia un lado hasta que se volcó. En otra prueba, usando en lugar de piedras de bolas flotantes y hundiéndose, los expertos esperaban que los mapaches usen bolas de hundimiento y descartaran flotantes. En su lugar, algunos animales se han vuelto repetidamente sumergiendo una bola flotante en el agua hasta que la onda creciente clavó las piezas de Marsfier a la junta, lo que facilitó su extracción.

Los físicos crearon el primer láser topológico.

La física de la Universidad de California en San Diego argumenta que crearon un nuevo tipo de láser: "topológico" cuyo haz puede tomar cualquier forma compleja sin la luz de dispersión. El dispositivo funciona sobre la base del concepto de aisladores topológicos (materiales que dentro de su volumen son dieléctricos, pero realizan una corriente sobre la superficie), que recibió el Premio Nobel de física en 2016.

Típicamente, los resonadores de anillos se utilizan en los láseres para mejorar la luz. Son más efectivos que los resonadores con esquinas afiladas. Sin embargo, esta vez el grupo de investigación creó una cavidad topológica con un cristal de fotones como un espejo. En particular, se utilizaron dos cristales de fotones con diferentes topologías, uno de los cuales era una célula estelar en una celosía cuadrada, y la otra es una rejilla triangular con agujeros de aire cilíndricos. Un miembro del equipo Bubakar Kantte los comparó con un panecillo y un pretzel: aunque ambos son pan con agujeros, un número diferente de agujeros los hace diferentes.

Tan pronto como los cristales caigan en el lugar correcto, la viga toma la forma deseada. Este sistema se gestiona utilizando un campo magnético. Le permite cambiar la dirección en la que se emite la luz, creando así un flujo ligero. La aplicación práctica directa de esto puede aumentar la velocidad de la comunicación óptica. Sin embargo, en el futuro, esto se considera un paso adelante en la creación de computadoras ópticas.

Los científicos abrieron excitonio.

Los físicos de todo el mundo con gran entusiasmo reaccionaron al descubrimiento de una nueva forma de materia, con nombre Excitonium. Este formulario es un condensado de cuasipartículas, excitones, que son el estado unido del electrón libre y un orificio de electrones, que está formado por el hecho de que la molécula ha perdido el electrón. Además, el físico-teórico de Harvard Bert Halperin predijo la existencia exisitonium en la década de 1960, y desde entonces, los científicos han intentado demostrar su gatillo (o error).

Como muchos descubrimientos científicos importantes, y en este descubrimiento fue una parte justa del azar. El equipo de investigadores de la Universidad de Illinois, que descubrió el excitonio, en realidad dominó una nueva tecnología llamada espectroscopia de pérdida de energía en una corriente electrónica (M-Eels), creada específicamente para identificar excitones. Sin embargo, el descubrimiento tuvo lugar cuando los investigadores gastan solo pruebas de calibración. Un miembro del equipo entró en la habitación mientras todos los demás miraron las pantallas. Dijeron que grabaron "Light Plasmon", el predecesor de la condensación de Exciton.

Jefe de estudio El profesor Peter Abbamont comparó este descubrimiento con Higgs Boson, no tendrá un uso directo en la vida real, pero muestra que nuestra comprensión actual de la mecánica cuántica está en el camino correcto.

Los científicos han creado nanorobots que matan el cáncer.

Los investigadores de la Universidad de Durham argumentan que crearon nanorobots que pueden identificar las células cancerosas y matarlas en solo 60 segundos. En el juicio de vigilancia celebrado en la universidad, un pequeño robot robot se llevó a cabo de uno a tres minutos para penetrar en la membrana externa en la célula del cáncer de próstata e inmediatamente la destruya.

Nanorobot 50,000 veces menor que el diámetro del cabello humano. Están activados por la luz y rotan a una velocidad de dos a tres millones de revoluciones por segundo para obtener la oportunidad de penetrar en la cáscara de jaula. Cuando llegan a su objetivo, pueden destruirlo, o para introducir un agente terapéutico útil en él.

Hasta ahora, NanorObot se ha probado solo en células individuales, pero alentar los resultados provocó que los científicos vayan a experimentos en microorganismos y peces pequeños. El objetivo adicional es ir a los roedores, y luego a las personas.

El asteroide interestelar puede ser una nave espacial alienígena.

El par de meses totales ha pasado, ya que los astrónomos anunciaron alegremente la apertura del primer objeto interestelar volando a través del sistema solar, el asteroide llamado Omumumua. Desde entonces, han observado muchas cosas extrañas que tuvieron lugar con este cuerpo celestial. A veces, se inclinaba tan inusual que los científicos consideran: un objeto puede ser una nave espacial de alienígenas.

En primer lugar, es alarmante su forma. OUMUMUA tiene una forma de cigarro con una relación de longitud a un diámetro como de diez a uno, que nunca ha visto en ninguno de los asteroides observados. Al principio, los científicos pensaron que era un cometa, pero luego se dio cuenta de que este no era el caso, porque el objeto no dejaba la cola mientras se acercaban al sol. Además, algunos expertos argumentan que la velocidad de rotación del objeto fue derramar un asteroide normal. Parece que fue creado especialmente para viajes interestelares.

Pero si se crea artificialmente, ¿qué puede ser? Algunos dicen que esta es una sonda alienígena, otros creen que puede ser una nave espacial cuyos motores entraron en un mal funcionamiento, y ahora flota a través del espacio. En cualquier caso, los participantes de dichos programas como Seti y BreakthroughListen, creen que Omumuma requiere más investigación, por lo que apuntan a sus telescopios y escuchan a cualquier señal de radio.

Hasta ahora, la hipótesis sobre los alienígenas no ha confirmado de ninguna manera, las observaciones iniciales de Seti no han llevado a nada. Muchos investigadores todavía estiman de manera pesimizar las posibilidades de que el objeto pueda ser creado por extraterrestres, pero en cualquier caso se continuará el estudio.

De acuerdo con la teoría especial de la relatividad de Einstein, la velocidad de la luz se mantiene sin cambios, y es igual a aproximadamente 300,000,000 metros por segundo, independientemente del observador. Esto en sí mismo es increíble, teniendo en cuenta que nada puede moverse más rápido que la luz, pero sigue siendo puramente teóricamente. En la teoría especial de la relatividad, hay una parte interesante llamada "tiempo lento" y que dice que cuanto más rápido se está moviendo, más lento el tiempo para usted se está moviendo, a diferencia del entorno. Si conduce una hora durante una hora, es un poco menos que si se sienta en casa en la computadora. Es poco probable que los nanosegundos adicionales cambien significativamente su vida, pero sigue siendo un hecho.

Resulta si se mueve con la velocidad de la luz, ¡el tiempo se congelará en absoluto? Esto es verdad. Pero antes de intentar volverte inmortal, tenga en cuenta que es imposible moverse a la velocidad de la luz, si no tiene la suerte de nacer con la luz. Desde un punto de vista técnico, el movimiento con la velocidad de la luz requerirá una cantidad infinita de energía.

Solo llegamos a la conclusión de que nada puede movernos más rápido que con la velocidad de la luz. Bueno ... y sí, y no. Aunque técnicamente sigue siendo cierto, la teoría hay una laguna, que se encontró en la rama más increíble de la física, en la mecánica cuántica.

La mecánica cuántica, de hecho, es el estudio de la física en escalas microscópicas, como el comportamiento de las partículas subatómicas. Estos tipos de partículas son increíblemente pequeñas, pero es extremadamente importante, ya que forman los bloques de construcción en total en el universo. Puedes imaginarlos como pequeñas bolas giratorias cargadas eléctricas. No hay dificultades adicionales.

Entonces, tenemos dos electrones (partículas subatómicas con una carga negativa). - Este es un proceso especial que une a estas partículas de tal manera que se vuelven idénticas (poseen el mismo giro y carga). Cuando esto sucede, desde este momento los electrones se vuelven idénticos. Esto significa que si cambia uno de ellos, digamos, cambie el giro, el segundo reaccionará de inmediato. Sin importar de donde es. Incluso si no lo tocas. El impacto de este proceso es increíble: usted entiende que en teoría esta información (en este caso, la dirección de la parte posterior) puede teletransportarse en cualquier lugar del universo.

La gravedad afecta la luz

Volvamos a la luz y hagamos hablar de la teoría general de la relatividad (también para la autoría de Einstein). Esta teoría incluye un concepto conocido como la desviación de la luz: el camino de la luz no siempre puede ser recto.

No importa lo extraño que sonan, fue probado repetidamente. Aunque la luz no tiene ninguna masa, su camino depende de las cosas que tengan esta masa, como el sol. Por lo tanto, si la luz de una estrella lejana se mantiene bastante cerca de otra estrella, la limpiará. ¿Qué hay de nosotros? Sí, solo: Tal vez esas estrellas que vemos están completamente en otros lugares. Recuerde, cuando la próxima vez que mires las estrellas: todo esto puede ser solo un juego de luz.

Gracias a algunas teorías que ya hemos discutido, los físicos tienen métodos bastante precisos para medir la masa total presentes en el universo. Además, también tienen métodos bastante precisos para medir la masa total, que podemos observar, pero sin esperanza, los dos de estos números no coinciden.

De hecho, la masa total en el universo es mucho más grande que la masa total que podemos contar. Los físicos tuvieron que buscar una explicación para esto, y como resultado, apareció una teoría, incluida la materia oscura, una sustancia misteriosa que no emite luz y toma alrededor del 95% de la masa en el universo. Aunque la existencia de la materia oscura no está formalmente probada (porque no podemos observarlo), a favor de la materia oscura, hay una masa de evidencia, y debe existir de una forma u otra.

Nuestro universo se está expandiendo rápidamente.

Los conceptos son complicados, y para entender por qué, debemos volver a la teoría de la gran explosión. Antes de convertirse en un popular programa de televisión, una gran teoría de la explosión fue una explicación importante para el origen de nuestro universo. Si es más fácil: nuestro universo comenzó con una explosión. Los restos (planetas, estrellas, etc.) se extienden en todas las direcciones móviles con enorme energía de explosión. Dado que los escombros son suficientemente pesados, esperábamos que esta distribución explosiva fuera ralentizada con el tiempo.

Pero eso no sucedió. De hecho, la expansión de nuestro universo ocurre más rápido y más rápido con el tiempo. Y es extraño. Esto significa que el cosmos está creciendo constantemente. La única forma posible de explicar esto es la materia oscura, o una energía más bien oscura, lo que causa esta aceleración constante. ¿Y qué es la energía oscura? Tú.

Cualquier asunto es energía

La materia y la energía son solo dos lados de la misma medalla. De hecho, siempre lo sabías si alguna vez se veía la fórmula E \u003d MC 2. E es energía, y M es una masa. La cantidad de energía contenida en la cantidad específica de masa se determina multiplicando la masa por velocidad cuadrada de la luz.

La explicación de este fenómeno captura muy y se debe al hecho de que la masa del objeto aumenta a medida que la velocidad se acerca a la velocidad (incluso si el tiempo es lento). La prueba es bastante complicada, por lo que puedes simplemente creer la palabra. Mire las bombas atómicas que convierten volúmenes bastante pequeños de la materia en las potentes emisiones de energía.

Dualismo de onda corpuscular

Algunas cosas no son tan inequívocas, lo que parece. A primera vista, las partículas (por ejemplo, un electrón) y las ondas (por ejemplo, la luz) parecen completamente diferentes. La primera es una sólida materia, las segundas vigas de energía emitida, o algo así. Como manzanas y naranjas. Resulta que las cosas como la luz y los electrones no se limitan a un solo estado, pueden ser ambas partículas y olas al mismo tiempo, dependiendo de quién los mira.

En serio. Suena ridículo, pero hay evidencia específica de que la luz es una ola, y la luz es una partícula. La luz es ambos. Al mismo tiempo. No hay algún mediador entre dos estados, a saber, ambos. Regresamos al área de la mecánica cuántica, y en la mecánica cuántica, el universo ama de esta manera, y no de otra manera.

Todos los objetos caen a la misma velocidad.

Muchos pueden parecer que los objetos pesados \u200b\u200bcaen más rápido que los pulmones, suena sensato. Seguramente, una bola de boliche cae más rápido que una pluma. Esto es cierto, pero no la culpa de la gravedad, la única razón por la que resulta que la atmósfera terrenal proporciona resistencia. Hace 400 años, Galilea se dio cuenta de que la gravedad funciona igualmente en todos los objetos, independientemente de sus masas. Si estás con una bola de boliche y una pluma en la luna (en la que no hay un ambiente), caerían al mismo tiempo.

Bueno, todo. En este punto puedes tocar la mente.

Piensas que el espacio en sí está vacío. Este supuesto es bastante razonable: también es espacio, espacio. Pero el universo no tolera el vacío, por lo tanto, en el espacio, en el espacio, las partículas nacen constantemente y se tiñen en el vacío. Se llaman virtual, pero en realidad son reales, y está comprobado. Existen una fracción de segundo, pero es lo suficientemente largo para romper algunas leyes fundamentales de la física. Los científicos llaman a este fenómeno de "espuma cuántica" porque es terriblemente recordable las burbujas de gas en una bebida carbonatada no alcohólica.

Experimento de doble espacio

Arriba, señalamos que todo puede ser una partícula, y la ola al mismo tiempo. Pero aquí está el enganche: si la manzana está acostada en la mano, sabemos exactamente qué forma es. Esta es una manzana, no un poco de onda de manzana. ¿Qué determina el estado de la partícula? Respuesta: Nosotros.

Un experimento con dos ranuras es solo un experimento increíblemente simple y misterioso. Eso es lo que miente. Los científicos colocan la pantalla con dos ranuras opuestas a la pared y dispararon un montón de luz a través de la ranura para que podamos ver dónde caerá en la pared. Dado que la luz es una ola, creará una cierta imagen de difracción, y verá tiras de luz, dispersas por toda la pared. Aunque los huecos eran dos.

Pero las partículas deben reaccionar de otra manera, volando a través de dos grietas, deben dejar dos tiras en la pared estrictamente opuestas a las ranuras. Y si la luz es una partícula, ¿por qué no demuestra tal comportamiento? La respuesta está en el hecho de que la luz demostrará tal comportamiento, pero solo si queremos. Al ser una ola, la luz vuela a través de ambas ranuras al mismo tiempo, pero siendo una partícula, solo volará a través de uno. Todo lo que necesitamos para encender la luz en una partícula es medir cada partícula de luz (fotón) volando a través de la ranura. Imagina una cámara que toma fotos cada fotón, volando a través de la brecha. El mismo fotón no puede volar a través de otra brecha, sin ser ola. La imagen de interferencia en la pared será simple: dos tiras de luz. Cambiamos físicamente los resultados del evento, simplemente midiéndolos, observándolos.

Esto se llama el "efecto observador". Y aunque esta es una buena manera de terminar este artículo, ni siquiera brillaron superficialmente en cosas completamente increíbles que los físicos encuentran. Hay un montón de variaciones de experimento con doble espacio, aún más loco e interesante. Puedes buscarlos solo si no temes que el mecánico Quantum duerma con la cabeza.

El final del año es el momento de resumir y discutir sobre las direcciones de desarrollo futuras. Le ofrecemos una mirada rápida que trajo 2017 en la física de las partículas elementales, qué resultados estaban en la audiencia y qué tendencias están programadas. Esta selección definitivamente será subjetiva, pero resaltará el estado actual de la física fundamental del micrómetro de una vista de ángulo ampliamente popular, a través de la búsqueda de nuevas físicas.

Negocio colino

La principal fuente de noticias del mundo de las partículas elementales sigue siendo un gran colisionador de hadrones. En realidad, se creó para ampliar nuestro conocimiento sobre las propiedades fundamentales del MicroWorld y morder a los inexplorados. Ahora, una sesión a largo plazo de la ejecución 2 continúa en el colaborador. El calendario de un colisionador aprobado por CERN se extiende a mediados de los 2030, y sus competidores directos no tendrán al menos una década. Su programa científico incluye tareas de diversos campos de la física de partículas, de modo que incluso si los resultados se retrasan en alguna dirección, es compensado por noticias de otros.

Sigue siendo el espacio más amplio para los descubrimientos de alto perfil. El hecho es que todos estos datos de LHCB se obtuvieron en función de las estadísticas de Ejecución 1 reclutadas en 2010-2012. El análisis cuidadoso de los datos y la comparación de modelos lleva mucho tiempo, y el procesamiento de datos 2016, y aún más, 2017 aún no se ha completado. A diferencia de Atlas y CMS, las estadísticas de LHCB no demuestran un salto tan enorme al cambiar de RUN 1 a Ejecutar 2, pero aún los físicos esperan una actualización significativa de la situación con las Mensiones B. Pero aún se ejecuta 3 adelante, y luego, LHC en alta luminosidad, y quién sabe qué más traerá la próxima década.

Además, la fábrica B de Superkekb B modernizada con el detector Belle II entrará en línea. Ya en los próximos años, se convertirá en un cazador de desviación de pleno derecho, y para 2024 acumulará una luminosidad completamente extendida de 50 AB -1 (es decir, 50,000 FB -1), ver FIG. 5. Como resultado, si decimos, la deterioro la universalidad de Lepton, detectada en las decades de B-Mesons a D-Mesons y los leptos, es real, entonces el detector Belle II podrá confirmarlo a nivel de importancia estadística Tanto como 14σ (ahora alcanza solo 4σ).

Los raros decades de B-Mesons son un tema candente para los teóricos. Las declaraciones fuertes que el experimento difiere significativamente con predicciones con un modelo estándar, solo son posibles si estamos calculados de manera confiable por estas predicciones. Pero son imposibles de tomar y calcular. Todo descansa sobre la dinámica interna de Hadrones, el dolor de cabeza de los teóricos, que es necesario para evaluar sobre la base de los supuestos. Como resultado, varios grupos teóricos dan estimaciones sustancialmente diferentes de qué tan grave es la discrepancia entre el experimento y el modelo estándar: alguien declara que más de 5σ, otros, lo que no supera los 3σ. Este estado de incertidumbre, poran, es típico de las interpretaciones actuales de las anomalías en B-Mesons.

Energías bajas

Sin embargo, además de la búsqueda de sugerencias a la nueva física en las energías altas, hay muchas otras tareas en la física de partículas. Déjalos menos a menudo en los titulares de los medios de comunicación, pero para los mismos físicos también son muy importantes.

Una dirección activa de la investigación se refiere a la espectroscopia acronica y, en particular, Hadrones abarrotados. Se realizaron varios descubrimientos en LHC en los últimos años (la más notable es la detección de un Pentacker con encanto oculto), pero también 2017 trajo varias partículas nuevas. Contamos en cinco nuevas partículas de la familia de Ω C-C-CHARION, abiertas por uno cayó, y aproximadamente el primer barione fascinado dos veces. Una demostración indirecta de cuánto con este tema captura los físicos pueden servir en Naturaleza. sobre la liberación de energía en las fusiones de Hadron; Publicación en esta revista, e incluso el artículo teórico, una situación completamente extraordinaria para la física de partículas.

Para tratar con él, en Fermilabe este año se inicia el nuevo experimento Muon G-2 para medir el momento magnético mal adaptado del Muón con precisión, varias veces más alta que el resultado de 2001 (consulte el informe reciente de la colaboración). Los primeros resultados graves deben esperarse ya en 2018, final, después de 2019. Si la desviación permanece en el mismo nivel, se convertirá en la solicitud más grave de la sensación. Mientras tanto, a la espera de veredicto de los Fermilab, y también se aclaran los cálculos teóricos. Aquí, el obstáculo es que la contribución de Hadron al momento magnético anormal del Muón no se puede calcular "en la punta de la pluma". Este cálculo también se basa inevitablemente en los experimentos, pero un tipo completamente diferente, por ejemplo, en el nacimiento de Hadrones en colisiones de electrones de electrones de baja energía. Y aquí, literalmente, hace dos semanas, una nueva dimensión del detector Cleo-C apareció en el acelerador de CESR en la Universidad de Cornell. Aclara el cálculo teórico y, como resultó, exacerbar Discrepancia: la teoría y el experimento de 2001 ahora se distinguen por todos 4σ. Bueno, cuanto más interesante será conocer los resultados del experimento Muon G-2.

Los problemas en la física de partículas son puramente instrumentales, digamos que cuando diferentes mediciones del mismo valor se desvían mucho entre sí. No nos centraremos en las mediciones de la constante gravitacional, esta es una situación increíblemente insatisfactoria que va más allá de los límites de la física de partículas. Pero el problema con el tiempo de vida del neutrón, se describe en todos los detalles en nuestras noticias de 2013, vale la pena mencionarlo. Si hasta mediados de la década de 2000, todas las mediciones de la vida útil de los neutrones fueron aproximadamente los mismos resultados, el nuevo experimento 2005, realizado por el Grupo A. P. Silver, contrastó bruscamente con ellos. El establecimiento de experimentos fue fundamentalmente diferente: en uno, se midió la radioactividad del haz de revoloteado de neutrones, y en el otro, la tasa de supervivencia de neutrones ultrafriagados en la trampa gravitacional. Las fuentes de errores sistemáticos en estos dos tipos de experimentos son completamente diferentes, y cada grupo criticó al "competidor", pisando el hecho de que se contabilizó adecuadamente sus errores. Y ahora parece, la disputa científica está llegando a su permiso. Este año, aparecieron dos nuevas dimensiones (primero, segundo), realizadas por diferentes métodos. Ambos dan valores cercanos y soportan el resultado de 2005 (Fig. 7). El punto final podrá poner un nuevo experimento de haz japonés descrito en el informe reciente.

Aparentemente, cerca del permiso y otro enigma, atormentado por los físicos siete años, el problema del radio de protones. Esta característica fundamental del ladrillo clave de la materia fue, por supuesto, medido en numerosos experimentos, y todos ellos también dieron sobre los mismos resultados. Sin embargo, en 2010, estudiando espectroscopia no ordinaria, y Hidrógeno Muon, la colaboración de Crema encontró que, de acuerdo con estos datos, el radio de protón es un 4% menos que el valor generalmente aceptado. La discrepancia fue muy grave, en 7σ. Además, el año pasado el problema se agravó por dimensiones similares con Muon Deuterium. En general, se hizo completamente incomprensible, que generalmente está atrapando: en los cálculos, en experimentos (y luego, en qué), en el procesamiento de datos, o en la naturaleza en sí (sí, algunos teóricos también intentaron ver las manifestaciones de la nueva física) . Para obtener una descripción popular detallada de este problema, consulte Materiales grandes La espectroscopia de Datery Muon agravó el problema con el Radio de Protón y la brecha en la armadura; Una breve descripción de la situación actual a partir de agosto de este año se da en la publicación del rompecabezas de Radio Proton.

Y en adelante este año en la revista Ciencias Liberado con los resultados de los nuevos experimentos en los que el radio de protón se movió en hidrógeno convencional. Y - Sorpresa: el nuevo resultado fue mucho disperso en los datos de hidrógeno anterior, pero fue consistente con el nuevo Muon (Fig. 8). Parece que la causa de la discrepancia se ocultó en las complejidades de medir las frecuencias de las transiciones atómicas, y no en las propiedades del propio protón. Si otros grupos confirman esta medición, el problema con el radio de protones puede considerarse cerrado.

Pero otro enigrador de baja energía, una anomalía en las transiciones nucleares de berilio-8 metástibles, hasta el momento, tampoco recibió explicaciones (Fig. 9). Se originó desde la nada hace dos años, atrajo la atención de muchos teóricos que buscan manifestaciones de la nueva física, porque se parecía al proceso de nacimiento y decadencia con una nueva partícula de luz con una masa de 17 MEV. Ya hay varias docenas de artículos sobre este tema, pero aún no se ha encontrado una explicación que no se ha aceptado generalmente (consulte la descripción general de la situación a partir de julio de este año en el informe reciente). Ahora, verificar esta anomalía se incluye en forma de un elemento separado de un programa científico en futuros experimentos en la búsqueda de nuevas partículas de luz, y solo podemos esperar sus resultados.

Señales del espacio

Se pueden buscar y aprender partículas elementales no solo en choques, sino también en el espacio. La forma más directa es capturar las partículas de los rayos cósmicos y de acuerdo con su espectro, composición y la distribución angular para averiguar de dónde provienen estas partículas. Por supuesto, la gran mayoría de los alienígenas cósmicos se dispersaron a grandes energías con diferentes objetos astrofísicos. Pero puede ser que algunos de ellos surjan como resultado de la aniquilación o descomposición de partículas de materia oscura. Si se confirma esta conexión, se convertirá en una indicación tan esperada de las partículas específicas de la materia oscura, por lo que es necesario para la cosmología, pero es un éxito difícil en experimentos directos.

En la última década, se descubrieron varias características inesperadas en los espectros de partículas cósmicas de diferentes variedades; Las dos preocupaciones más curiosas de la proporción de positrones cósmicos y antiprotones de alta energía. Sin embargo, en ambos casos hay opciones de explicación puramente astrofísicas, desde donde tanto antimateria en los rayos cósmicos.

Y recientemente, se lanzó una nueva sensación por los físicos los primeros resultados del Observatorio de Satélite Dampe: en su espectro de electrones espaciales "dibujó un alto salpicaduras estrechas en una energía de 1.4 TEV (consulte una descripción detallada en las noticias," Elementos ", 13/12/2017). Por supuesto, muchos lo percibieron como una señal directa de la aniquilación o la descomposición de partículas de materia oscura (Fig. 10), en los primeros días posteriores a la divulgación de los resultados del Detalle, durante una docena de artículos sobre este tema (vea el material de fuelles y oleadas de espacio lejano). Ahora el flujo se debilita; Está claro que el siguiente paso está detrás de nuevos datos de observación, y ellos, afortunadamente, vendrán en un año o dos.

Pero otro resultado reciente se relaciona con una escala completamente diferente, cosmológica y otras partículas - neutrino. En el artículo ARXIV que apareció en noviembre, el artículo: 1711.05210 informa que, sobre la base de la distribución espacial de las galaxias, por primera vez, fue necesario medir la suma de las masas de todo tipo de neutrinos: 0.11 ± 0.03 ev. Los neutrinos son los más misteriosos de las partículas fundamentales bien conocidas. Son desalentables pulmones, tan fácil que la mayoría de los físicos estén seguros de que no es respondido por el mecanismo de Higgs para su misa, sino algún tipo de física nueva. Además, oscilan, se convierten espontáneamente entre sí sobre la marcha, y para la prueba de este hecho se otorgó el Premio Nobel de Física para 2015. Gracias a las oscilaciones, sabemos que tres variedades de masa neutrino son diferentes, pero no las conocemos. común escala. Ya sea que tengamos un número único, la suma de las masas de todos los neutrinos, habríamos podido limitar drásticamente las fantasías de los teóricos en cuanto a dónde se toman las masas de Neutrino en general.

La masa total de masas neutrinas puede, en principio, medir en el laboratorio (se realizan experimentos, pero aún así, solo dan un límite en la parte superior), y puede extraer de observaciones cósmicas. El hecho es que Neutrino en el espacio siempre ha sido mucho, y en el universo temprano, influyó en la formación de una estructura a gran escala: embriones de galaxias futuras y sus grupos (Fig. 11). Dependiendo de lo que su masa esté influenciada. Por lo tanto, habiendo estudiado la distribución estadística de las galaxias y sus grupos, es posible extraer la masa total de todo tipo de neutrinos.

Por supuesto, tales intentos fueron hechos antes, pero todos solo dieron un límite en la parte superior. El más conservador de ellos es el resultado de la colaboración de PLANCK 2013: la cantidad de masa es inferior a 0.25 EV. Los grupos separados de investigadores más tarde combinaron los datos de Planck con otros y se recibieron más fuertes, pero más limitaciones dependientes del modelo desde arriba, hasta 0.14 eV. ¡Pero aún quedaban restricciones! Un nuevo artículo al analizar el catálogo publicado recientemente de grupos de galaxias, por primera vez, pudo ver el efecto de la masa distinta de cero y eliminar el número 0.11 ± 0.03 EV. Este trabajo continúa además, por lo que podemos esperar que en los próximos años la situación esté completamente definida. Mientras tanto, observamos que la comunidad astrofísica tomó este trabajo bastante cauteloso: al parecer, una medición estadística indirecta requiere revise cuidadosamente.

Y un poco sobre la teoría.

La física teórica de las partículas en 2017, en general, continuó la tendencia de los últimos años. Hay áreas separadas claramente definidas de trabajo, y dentro de ellos los teóricos resuelven sistemáticamente sus tareas técnicas suficientes. Y hay una comunidad muy amplia de físicos, fenomenólogos, que en diferentes métodos están tratando de agregar nuevas físicas. En este moty, incluso hay un indicio de un movimiento coordinado en una dirección. Más bien, en ausencia de instrucciones experimentales claras, hay un movimiento browniano de partículas de teóricas en un espacio multidimensional y confuso de las capacidades matemáticas. No importa cuánto sean los beneficios de esto: la comunidad verifica todas las opciones posibles para el dispositivo hipotético de nuestro mundo, o al descartarse debido al desacuerdo con el experimento, o, por el contrario, desarrollar profundamente. Pero los mismos teóricos reconocen que la abrumadora mayoría de modelos específicos que ahora ofrecen y estudian, tarde o más tarde se descargarán como innecesarios al vertedero de la historia.

De todo el mar de bendición, en desarrollo, tal vez, solo una tendencia, que comenzó a intensificarse en el último año o dos. La física deje de aferrarse gradualmente a las ideas a las ideas que parecían naturales, ya que sean consideraciones esteticas o naturalnes en un significado computacional, consulte sobre este informe reciente, en expresiones explícitas que enfatizan este pensamiento. Lo que eventualmente llevará a, para predecir ahora, a partir de 2017, es imposible. Tal vez, los teóricos detectarán la teoría elegante cuyas predicciones se confirmarán. Y tal vez los resultados experimentales esperados por primera vez, lo que indica física fuera del modelo estándar, y la teórica por muestras y errores seleccionarán las llaves. Puede, por supuesto, para que sea y para que nada se descubra significativamente en las próximas décadas, y luego tendrá que revisar el enfoque completo para estudiar aún más el MicroWorld. En resumen, ahora estamos en la encrucijada y en un estado de incertidumbre. Pero esto debería verse por desalentarse, pero un signo de qué cambios nos están esperando.

Diciembre - tiempo para resumir. Los editores del proyecto "Vesti.nauka" (Nauka.Syt) seleccionados para usted las diez noticias más interesantes que los físicos estaban satisfechos en el año saliente.

Nuevo estado de sustancia

La tecnología hace que las moléculas se ensamblan en las estructuras necesarias.

El estado de la sustancia llamado Excitonium se predice en teóricamente hace casi medio siglo, pero fue posible obtenerlo en el experimento ahora.

Esta condición se asocia con la formación de bose de condensado de las cuasipartículas de excitones, que son un par de electrones y un agujero. Nosotros, eso significamos todas estas palabras soberanas.

Computadora en polardonah

La nueva computadora utiliza cuasiparticles polaritones.

Esta noticia vino de Skolkovo. Los científicos Skoltech implementaron un esquema de trabajo informático fundamentalmente nuevo. Puede compararse con el siguiente método para buscar el punto de fondo de la superficie: no se involucre en cálculos voluminosos, y se incline sobre el vidrio con agua sobre él. Solo en lugar de la superficie, hubo un campo de la configuración deseada, y en lugar de agua, cuasipartículas de polaritones. Nuestro material en esta sabiduría cuántica.

Teleportación cuántica "Tierra-satélite"

El estado cuántico del fotón por primera vez "se movió" desde el suelo hasta el satélite.

Y luego, una vez más, un gran colisionador de Hadrones llegó a la ayuda a los físicos. "Vesti.nauk", que se logró lograr investigadores y cuáles son los átomos de plomo aquí.

Interacción de fotones a temperatura ambiente.

El fenómeno se observó por primera vez a temperatura ambiente.

Los fotones tienen muchas formas diferentes de interactuar entre sí, y están comprometidas en ellas por ciencia llamada óptica no lineal. Y si la dispersión de la luz en el mundo logró observar solo recientemente, el efecto de Kerra ha sido familiar para los experimentadores.

Sin embargo, en 2017, fue posible reproducirlo para fotones individuales a temperatura ambiente. Somos sobre este interesante fenómeno, que, también, en cierto sentido, se puede llamar una "colisión de partículas de luz" y en perspectivas tecnológicas que se abren en relación con él.

Cristal de tiempo

La creación de experimentadores demuestra el "cristalino" que ordena no en el espacio, sino en el tiempo.

En un espacio vacío, ningún punto difiere de la otra. En el cristal, todo es diferente: hay una estructura repetida, que se llama una celosía de cristal. ¿Son posibles tales estructuras, que no se repiten sin costos de energía, y en el tiempo?

Reacciones termonucleares "Star" en la Tierra

La física recreaba las condiciones en las condiciones del reactor alemonuclear en las profundidades de las estrellas.

Reactor termonuclear industrial: el querido sueño de la humanidad. Pero los experimentos durarán más de medio siglo, y no existe una energía casi libre, como no.

Sin embargo, en 2017, se hizo un paso importante en esta dirección. Los investigadores por primera vez casi recrearon exactamente las condiciones que reinaban en las profundidades de las estrellas. ¿Cómo lograban?

Esperemos que 2018 sea tan rico en experimentos interesantes y descubrimientos inesperados. Sigue las noticias. Por cierto, hicimos por usted y por resumen del año saliente.

El año comenzó con la adquisición de SANTY GRAP, los físicos lograron hidrógeno en metal. El experimento confirmó los desarrollos teóricos de la primera mitad del siglo pasado. Los investigadores de la Universidad de Harvard enfriaron el elemento a -267 grados Celsius y la presión expuesta en 495 Gigapascales, que es más que en el centro de la Tierra.

"En Occidente dejará de beber alcohol y irá a Alkosint inofensivo"

Los experimentadores en sí mismos compararon la preparación del primer hidrógeno metálico en el planeta con la adquisición del cuenco sagrado, el objetivo principal de los legendarios caballeros. Pero la pregunta permaneció abierta, ya sea que el hidrógeno retendrá sus propiedades cuando la presión se debilitará. La física no espera.

El viaje de tiempo es posible

Revise el concepto de tiempo del teórico de la Universidad de Viena y la Academia de Ciencias de Austria. De acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, más precisamente el reloj, cuanto antes sometieron el transmisión del tiempo el efecto de la incertidumbre cuántica. Y limita la posibilidad de nuestros instrumentos de medición, independientemente de lo bien que se hacen.

Es imposible medir el tiempo. Pero puede viajar en ella usando la curvatura, un científico de la Universidad de British Columbia (Canadá). Es cierto, siempre y cuando sea solo la tolerancia teórica. Para crear un tiempo real, no hay materiales necesarios.

Pero las partículas cuánticas son capaces de pasar, o más bien influyen en otras partículas en el tiempo. Esta teoría en 2017 confirmó a los científicos de la Universidad de Chepman (EE. UU.) Y al Instituto de Perímetro de Física Teórica (Canadá). Sus encuestas teóricas llevaron a una curiosa conclusión: los fenómenos físicos son capaces de propagarse en el pasado, o la ciencia enfrentó un método intangible de interacción de las partículas.

Exactamente dos capas de grafeno podrán detener la bala.

La energía oscura no existe. Pero no es exactamente

Disputas sobre la energía oscura: constante hipotética que explica la expansión del universo, no se detenga desde el principio del milenio. Este año, los físicos llegaron a la conclusión de que todavía no hay energía oscura.

Los científicos de la Universidad de Budapest y sus colegas de los Estados Unidos que el error radica en la comprensión de la estructura del universo. Los defensores del concepto de energía oscura procedieron del hecho de que el asunto es homogéneo por densidad, y este no es el caso. El modelo de la computadora mostró que el universo consiste en burbujas, y elimina las contradicciones. La energía oscura ya no es necesaria para explicar los fenómenos inexplicables.

Sin embargo, construido en la Universidad de Daurus Supercomputer (Gran Bretaña) lideró la astrofísica a las conclusiones opuestas. Y los datos del espectrómetro alfa magnético con la estación espacial internacional, que la energía oscura sigue existente. Esto, independientemente el uno del otro, declaró dos grupos de investigadores: desde Alemania y de China.

Y lo más importante, Xenon1t, el mundo más sensible del mundo, dio el primero. Es cierto, todavía no hay resultados positivos. Pero los científicos están satisfechos de que el sistema funciona en absoluto y demuestra errores mínimos.

Los científicos dejaron de entender cómo

Tecnologías

Gravedad: la clave para otras mediciones.

La física ha soñado durante mucho tiempo para construir la teoría de todo, un sistema que describiría exhaustivamente la realidad. No permite una de las cuatro interacciones fundamentales: la gravedad. Las partículas que soportarían la interacción gravitacional no se detectan. Entonces, de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, no hay olas.

Solución de personas insidentes del problema de los científicos del Instituto de Max Planck. En su opinión, el campo gravitacional surge precisamente en el momento en que una onda cuántica se convierte en una partícula.

Otro obstáculo para la construcción de la teoría de todos es la falta de acción de la fuerza de devolución de la atracción, este factor también viola la simetría de las fórmulas ideales. Sin embargo, los científicos de la Universidad de Washington State en abril de 2017 una sustancia que se comporta como si él tenga una masa negativa. El efecto se logró antes, pero nunca el resultado fue tan preciso y definido.

El interés en el estudio de la gravedad aumenta la teoría de acuerdo con la cual el efecto está sujeto a la influencia de otras mediciones. Física del Instituto de Max Planck (Alemania), aplicando los detectores de ondas gravitacionales más modernos, confirman o refuta la existencia de otras mediciones en un año. A fines de 2018 o más tarde, a principios de 2019.

"Bitcoin fracasó como una moneda"

Tecnologías

Los mecánicos cuánticos están condenados.

Es fácil ver que la mayoría de los descubrimientos de la física moderna están relacionados con el estudio de la mecánica cuántica. Sin embargo, los científicos que la teoría cuántica en forma moderna no durarán mucho. Y la clave para entender el mundo será una nueva matemática.

A la luz de tales declaraciones, no está claro cómo percibir las noticias que experimentan del Instituto de Niels Bora por primera vez en la historia de la ciencia para obligar a los Qubianos a rotar en la dirección opuesta. O que la segunda ley de la termodinámica bajo ciertas circunstancias en el mundo cuántico, según los físicos de MFTI. Tal vez todo esto debe percibirse como confirmación de la teoría de actuación. Tal vez, como paso hacia la nueva física, que se describe aún más con más precisión la realidad.

Mientras tanto, los científicos continúan buscando fenómenos, que reconciliarán los mundos de Einstein y Newton. Quizás esto ayude, una nueva forma de materia. Por cierto, resultó ser condensado, aunque hasta ahora los teóricos argumentaron mucho sobre su naturaleza.