Лазерное устройство, вырабатывающее частицы с отрицательной массой

13.01.2018

В нашем физическом мире, если вы толкаете какой-либо объект, он, согласно Второму закону Ньютона, начинает удаляться от вас. Но объекты, обладающие отрицательной массой, будут действовать вопреки этому принципу, чем сильней вы будете их толкать, беем быстрей они будут двигаться в вашу же сторону. Все это походит на невозможную вещь, тем не менее такой эффект уже давно имеет теоретическое обоснование и его проявления наблюдались в некоторых экспериментах. И недавно, исследователи из университета Рочестера закончили разработку устройства, способного вырабатывает частицы, обладающие отрицательной массой.

Во время экспериментов, проведенных учеными из Вашингтонского университета в прошлом году, отрицательную массу демонстрировала "жидкость", состоящая из конденсата Бозе-Эйнштейна, облака атомов рубидия, охлажденных до сверхнизкой температуры при помощи света лазера. В устройстве, созданном исследователями из Рочествера, эффект отрицательной массы демонстрируют квазичастицы, получающиеся путем слияния фотонов лазерного света с экситонами, возникающими в полупроводниковом материале.

Конструкция нового устройства во многом подобна конструкции обычного лазера. Свет направляется в промежуток между парой параллельных зеркал. Пространство, заключенное между этими двумя зеркалами называют оптической ловушкой, и в центр этой оптической ловушки был помещен атомарно тонкий слой полупроводникового материала, молибденита, дисульфида молибдена, который взаимодействует со светом, попавшим внутрь оптической ловушки. Экситоны, возникающие в полупроводнике, объединяются с фотонами света и формируют квазичастицы, называемые поляритонами, которые, как раз и демонстрируют эффект отрицательной массы.

"Заставляя экситон отдать часть своей "идентичности" фотону света, мы получаем поляритоны, обладающие отрицательной массой" - рассказывает Ник Вамивакас (Nick Vamivakas), ведущий исследователь, - "Эти преобразования могут свести с ума обычного человека, но если этого не случится, то человека доконает полученный результат. Если "отрицательный" поляритон потянуть или толкнуть он начнет двигаться в направлении, противоположном тому, которое подсказывает человеку ему интуиция".

Ученые из Рочестера пока продолжают работать, исследуя физику и особенности поведения частиц с отрицательной массой, вырабатываемых созданным ими устройством. Область практического применения данного достижения пока еще не определена, но ученые уверены в том, что использование "отрицательных" поляритонов позволит создать более мощные и эффективные лазеры.

<< Назад: Microsoft расшифрует иммунную систему человека 13.01.2018

>> Вперед: Солнечные бури станут разрушительнее 12.01.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива GNSS-модуль L26-DR 19.06.2020 Компания Quectel Wireless Solutions представила компактный модуль L26-DR для GNSS. L26-DR является новейшим дополнением к обширному ассортименту ГНСС Quectel и представляет собой модуль одновременного приема нескольких GNSS, встроенный в систему "мертвого учета" (DR), что значительно повышает точность и скорость позиционирования, упрощая при этом проектирование пользовательских устройств. Функция DR гарантирует, что модуль обеспечивает наиболее эффективное решение для позиционирования даже при отсутствующем или компрометируемом сигнале GNSS. Оснащенный 6-осевыми датчиками MEM и мощным ядром GNSS, модуль обеспечивает высокую чувствительность, быстрый прием и отслеживание GNSS-сигнала при низких усилиях по интеграции системы. Кроме того, встроенная LNA обеспечивает повышенную чувствительность модуля к ВЧ-сигналам и исключительные характеристики сбора/слежения даже в зонах со слабым сигналом. L26-DR способен принимать и отслеживать любое сочетание сигналов GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo и QZSS, что позволяет осуществлять точную навигацию в сложных условиях, например, в городских каньонах. По сравнению с использованием только GPS, включение нескольких систем GNSS, как правило, увеличивает количество видимых спутников, сокращает время на первую фиксацию и повышает точность позиционирования, особенно при движении в тяжелых городских условиях. Выпускающийся в сверхкомпактном корпусе 12,2 мм х 16,0 мм х 2,3 мм, модуль GNSS также поддерживает другие технологии точного позиционирования, в том числе дифференциальную GPS (RTCM) и SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS/GAGAN). Высокая производительность делает L26-DR хорошим решением для автомобильного и промышленного применения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026