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:

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 Собаки чувствуют ложь 16.07.2024 Собаки, оказывается, могут точно определять, когда человек им врет. Исследователи из Университета Вены выяснили, что эти верные друзья человека обладают поразительной способностью распознавать ложь. Будь то ложь о погоде, скрытое лакомство в кармане или ваше обещание скоро вернуться, собаки почти всегда знают правду. Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые провели эксперимент, в котором участвовали 260 собак. Исследование включало два этапа и проводилось с участием постороннего человека, с которым собаки не были знакомы. На первом этапе перед собакой ставили две миски с кормом, в одной из которых было спрятано лакомство. Человек указывал на миску с лакомством, и собака начинала есть именно из этой миски, показывая доверие к человеку. На втором этапе эксперимента ситуация усложнилась. Лакомство снова спрятали в одной из мисок, но на этот раз спрятал его другой человек (человек "Б"), а не тот, кто указывал на миску (человек "А"). Если человек "А" видел, как прятали лакомство, собаки следовали его совету. Если же "А" не видел процесс прятания, собаки игнорировали его указания. Интересно, что половина собак игнорировала советы человека "А", даже если он видел, как прятали лакомство, но указывал на пустую миску. Это означает, что собаки могли определять ложь. Как они это делали - по поведению человека или по запаху - остается загадкой. Эти результаты показывают, что собаки обладают поразительной способностью разбираться в людях. Они могут "читать" человека как открытую книгу, даже если это незнакомый человек. Собаки понимают, когда человек лжет или когда он не знает, о чем говорит. Они могут решать, стоит ли доверять человеку, основываясь на своих наблюдениях. Подобные эксперименты также проводились с маленькими детьми и приматами, такими как макаки и шимпанзе. Результаты показали, что собаки превосходят их в распознавании лжи. Дети и приматы были склонны больше доверять взрослым, даже если те лгали. Исследования показали, что собаки обладают удивительной способностью распознавать ложь, превосходя в этом даже маленьких детей и приматов. Это открытие подчеркивает, насколько хорошо собаки понимают людей и насколько они чувствительны к нашему поведению. Возможно, именно благодаря этим способностям собаки и стали такими верными и надежными друзьями человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025