Алмазные детекторы для поиска темной материи

23.06.2019

Команда ученых из США и Израиля предлагает использовать алмазы для поиска таинственного вещества. Детекторы, содержащие кристаллы, могут обнаружить потенциальные частицы темной материи с относительно малыми массами.

Темная материя - это неопознанное вещество, "темная лошадка", которую невозможно увидеть и очень сложно поймать. Она практически не взаимодействует с обычными частицами, в том числе не испускает и не поглощает фотоны. При этом очевидно, что она гравитационно влияет на другие тела. Без темной материи нельзя объяснить многие явления в космосе, но еще сложнее дать ответ на вопрос, что она собой представляет. Наиболее популярной идеей была гипотеза о том, что темная материя состоит из субатомных частиц, известных как WIMP, или слабо взаимодействующих массивных частиц. Но поиски этих крупных "вимпов" - в том числе с помощью Большого адронного коллайдера - не увенчались успехом.

Теперь ученые ищут других претендентов на роль частиц темной материи, которые, однако, были бы менее массивными. И тут в игру вступают алмазные детекторы, которые способны помочь поймать эти частицы. Кристаллы, охлажденные почти до абсолютного нуля (-273,15 °С), снабдят датчиками для обнаружения звуковых волн, которые могут возникнуть, когда частица темной материи врезается в атомное ядро или электрон в алмазе.

Ученые ранее делали подобные детекторы, используя другие типы кристаллов, такие как германий и кремний. Но у алмаза есть некоторые преимущества. Атомы углерода, из которых состоит алмаз, легче, чем атомы кремния или германия, поэтому детекторы алмазов могут обнаружить более легкие частицы темной материи, сталкивающиеся с атомными ядрами. А алмаз может быть сделан более чистым, чем другие кристаллы, состоящие в основном из одного типа или изотопа углерода. Это облегчает измерение вибраций, вызываемых потенциальными частицами темной материи.

<< Назад: Универсальная донорская кровь 24.06.2019

>> Вперед: Робот-тролль 23.06.2019

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 Время завтрака влияет на вес 19.08.2025 Исследование, проведенное в Мадридском университете Комплутенсе, наглядно показало: смещение времени первого приема пищи способно существенно влиять на массу тела. В проекте приняли участие более 1100 взрослых людей с лишним весом и ожирением, которые на протяжении 16 недель проходили курс поведенческой терапии. Затем их наблюдали еще в среднем 12 лет, что позволило оценить долгосрочные последствия образа жизни. Результаты оказались весьма показательными. Каждый час задержки завтрака увеличивал индекс массы тела почти на 1 кг/м2 и приводил к набору более 2% веса в долгосрочной перспективе. У людей с выраженной генетической предрасположенностью к ожирению эффект был еще заметнее: у них прибавка составляла свыше 2 кг/м2 на каждый час смещения первого приема пищи. Ученые объясняют этот феномен взаимодействием с внутренними "биологическими часами". Организм человека синхронизирован с суточными ритмами: центральные часы расположены в мозге, а периферические - в печени, поджелудочной железе и жировой ткани. Когда питание выпадает из естественного графика, система теряет согласованность, что может вызвать метаболические сбои и привести к набору лишнего веса. Интересно, что эффект раннего завтрака проявляется не только в динамике веса. Ряд других исследований подтверждает: прием пищи в утренние часы способствует улучшению качества сна, стабилизирует уровень глюкозы и снижает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний. Таким образом, речь идет не просто о контроле массы тела, а о более широком влиянии на здоровье. Авторы работы подчеркивают, что завтрак и обед в ранние часы могут стать простым и доступным инструментом для борьбы с ожирением. Особенно полезен этот подход для тех, кто унаследовал высокий риск метаболических нарушений. Более того, он может лечь в основу персонализированных программ профилактики и терапии, ориентированных на особенности организма. Вывод очевиден: время приема пищи - не менее важный фактор, чем ее качество или количество. Подстраивая питание под естественные биоритмы, человек получает шанс не только удержать вес под контролем, но и укрепить здоровье в целом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025