Бессмертные квантовые частицы

21.06.2019

Физики-теоретики из Технического университета Мюнхена и Института физики сложных систем им. Макса Планка обнаружили, что вещи, которые кажутся немыслимыми в повседневном мире, возможны на микроскопическом уровне.

"До сих пор предполагалось, что квазичастицы во взаимодействующих квантовых системах распадаются через определенное время. Теперь мы знаем, что все наоборот: сильные взаимодействия могут даже полностью прекратить распад", - объясняет Франк Поллманн, профессор теоретической физики твердого тела в Техническом университете Мюнхена. Одним из примеров таких квазичастиц является фонон - квант колебательного движения атомов кристалла.

Концепцию квазичастиц придумал физик и лауреат Нобелевской премии Лев Давыдович Ландау. Он использовал ее, чтобы описать коллективные состояния множества частиц или, точнее, их взаимодействия под влиянием электрических или магнитных сил. Благодаря этому взаимодействию несколько частиц действуют как одна.

С физической точки зрения это колебание является волной, которая преобразуется в материю, что, согласно квантово-механическому корпускулярно-волновому дуализму, возможно. Поэтому бессмертные квазичастицы не нарушают второй закон термодинамики. Их энтропия остается постоянной, а распад остановлен.

Это открытие также объясняет явления, которые до сих пор ставили ученых в тупик. Физики-экспериментаторы измерили, что магнитное соединение Ba3CoSB2O9 удивительно стабильно. За это отвечают магнитные квазичастицы - магноны. Другие квазичастицы - ротоны - гарантируют, что гелий, являющийся газом на поверхности Земли, при абсолютном нуле станет жидкостью, которая может течь неограниченно.

<< Назад: Ирландия планирует достичь нулевых выбросов вредных веществ 22.06.2019

>> Вперед: Биоразлагаемый пластик из хлопковых отходов 21.06.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Вулканы и чума 23.04.2001 Климатолог Ричард Стотерс из Годдардского института космических исследований (США), изучив исторические документы, пробы льда, высверленные с больших глубин гренландских ледников, и кольца на спилах старых деревьев, утверждает, что нашел связь между крупными извержениями вулканов и эпидемиями чумы. За последние 2000 лет было семь мощнейших извержений, каждое из них выбросило в атмосферу не менее ста миллионов тонн пыли и газов. И в пяти случаях из семи вскоре после извержения по Старому Свету прокатывалась эпидемия бубонной чумы. Вулканическая пыль, занесенная в верхние слои атмосферы, ослабляет солнечную радиацию, поступающую к поверхности Земли. В результате холодные воздушные течения смещаются к югу, в Европе и на Ближнем Востоке климат становится более холодным и влажным, что способствует распространению чумных бацилл. Крысы, разносящие чуму, из-за похолодания стараются держаться ближе к жилищам человека и его продуктовым запасам. Тогда начинается эпидемия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025