Аксиальная мода Хиггса

11.06.2022

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу - так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других квантовых систем и помогают ответить на насущные вопросы физики элементарных частиц.

Десять лет назад ученые обнаружили бозон Хиггса - и это открытие стало ключевым для понимания массы. Также теоретически были предсказаны и другие частицы - в том числе  аксиальная мода Хиггса. Эти теории были призваны объяснить "темную материю", почти невидимый материал, который составляет большую часть Вселенной, но проявляет себя только через гравитацию. 

В то время как бозон Хиггса был обнаружен в экспериментах на Большом адронном коллайдере, новую частицу обнаружили буквально "на столе". Команда использовала такой квантовый материал, как редкоземельный трителлурид (RTe3), который можно исследовать при комнатной температуре в "настольном" экспериментальном формате.

RTe3 обладает свойствами, которые имитируют теорию, создающую аксиальную моду Хиггса. Но главная проблема в поиске частиц Хиггса в целом - это их слабая связь с экспериментальными зондами, такими как лучи света, отмечают ученые. Точно так же выявление тонких квантовых свойств частиц обычно требует довольно сложных экспериментальных установок, включая огромные магниты и мощные лазеры, при охлаждении образцов до чрезвычайно низких температур.

В этом же эксперименте физики использовали лазерное рассеяние света и квантовую стимуляцию. Так им удалось создать благоприятные условия для того, чтобы обнаружить частицу. 

Материал, который использовала команда, обладает "волной плотности заряда" - состоянием, при котором электроны самоорганизуются с периодической плотностью в пространстве. Эта волна возникла в материале и указала как на бозон Хиггса, так и на дополнительные компоненты - на частицы, у которых есть угловой момент импульса (аксиальная мода Хиггса относится к ним). 

Команда использовала светорассеяние, при котором лазер освещает материал и может менять цвет и поляризацию. Изменение цвета происходит из-за того, что свет создает бозон Хиггса в материале, а поляризация чувствительна к компонентам симметрии частицы. В результате, просто изменяя поляризацию света, ученые смогли выявить скрытый магнитный компонент и открыть первую осевую моду Хиггса.

<< Назад: Переключатель биологических часов 12.06.2022

>> Вперед: Найдено самое холодное место в Солнечной системе 11.06.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Разработан новый тип термоядерного устройства 08.04.2024 Термоядерная энергетика продолжает оставаться одним из самых перспективных направлений в области энергетики, стремясь к созданию чистых и эффективных источников энергии. Недавние научные разработки, такие как новый стелларатор MUSE, представленный учеными Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) и Министерства энергетики США (DOE), открывают новые горизонты в этой области. Ученые Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) и Министерства энергетики США (DOE) представили новый тип стелларатора, специального устройства для реакции термоядерного синтеза. Стеллараторы, подобно токамакам, используют магнитные поля для удержания плазмы. Однако в новом устройстве магнитные поля имеют необычную форму, исключительную для стеллараторов. Они тороидальны, но также закручены вдоль оси плазменного "шнура". Отличительной особенностью MUSE является использование постоянных магнитов, что отличает его от других устройств, где магнитное поле создается электромагнитами. Устройство MUSE собрано из стандартных компонентов и оборудования, доступного в коммерческом секторе. Постоянные магниты интегрированы в 3D-напечатанную оболочку, окружающую вакуумную камеру, содержащую плазму. Кроме того, MUSE обладает высокой квазисимметрией, что способствует эффективному удержанию плазмы внутри устройства и повышает вероятность реакций термоядерного синтеза. Дальнейшие планы включают серию экспериментов для более детального изучения квазисимметрии MUSE и ее влияния на удержание плазмы. Эти исследования будут включать более точное измерение магнитных полей и скорости вращения плазмы. Разработка нового стелларатора MUSE представляет собой значимый шаг в развитии термоядерной энергетики. Его передовой дизайн и использование постоянных магнитов могут привести к более эффективному и устойчивому удержанию плазмы, что является ключевым фактором для достижения термоядерного синтеза в практических масштабах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025