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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Цена поваренной соли 06.07.2010 Если бы американцы уменьшили на три грамма ежедневное потребление поваренной соли, удалось бы спасать каждый год от 44 до 92 тысяч человеческих жизней за счет снижения кровяного давления и уменьшения случаев инфаркта и инсульта. Это было бы столь же полезно для здоровья нации, как сокращение курения вдвое. К такому выводу пришли калифорнийские кардиологи. Ежедневное потребление соли в США составляет сейчас от 7,3 до 10,4 грамма на человека, а рекомендуемое диетическими нормами - 5,8 грамма.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025