10 невозможных заттарды атанған арқасында мүмкін қазіргі заманғы физика

қызықты физика әлемі невозможное болса да, бірден емес, бірақ мүмкін болып отыр. Ал соңғы уақытта ғалымдар қол жеткізе алды шын мәнінде суперневозможных заттар. Ғылым қарқынды дамып келеді. Бір ғана макаронному монстру жаршы, тағы не күтіп оның ең потаенных жер қойнауы. Бүгін талқылайық ондығына шынайы емес заттар, жағдайлар мен объектілердің атанған арқасында мүмкін қазіргі заманғы физика.

Өте төмен температура

өткен ғалымдар алмады тоңазытқышта объектілері төмен деп аталатын шектен "кванттық шегі". Бір нәрсе тоңазытқышта мұндай жағдайға дейін пайдалану қажет лазер өте баяу двигающимися атомдарынан және жолын кесу құрылатын олар жылу шығаратын қосындылар діріл.

Алайда, физика тапқан дұрыс шешім. Олар құрдық ультракрошечный алюминий вибрирующий барабан алды тоңазытқышта оның 360 мкКельвинов, 10 000 есе төмен температура ең тереңдіктегі ғарыш кеңістігін.

барабан Диаметрі небары 20 микрометр (диаметрі адам шашынан – 40-50 микрометр). Тоңазытқышта дейін осындай сверхнизких температураның арқасында жүзеге асты, жаңа технологиялар, деп аталатын қысылған жарық", онда барлық бөлшектері бар бір бағыт. Осының арқасында лазере жоғалады дірілді генерациялайтын жылу. Қарамастан барабан охладили дейін ең төмен мүмкін болатын температура, ол ең суық материяның түрі. Бұл атағы принадлежит конденсат Бозе — Эйнштейн. Бірақ тіпті бұл жағдайда қол жеткізу маңызды рөл атқарады. Өйткені бірде осындай әдіс және технология таба алады, өз қолдану үшін құру сверхбыстрой электроника, сондай-ақ түсінуде көмек беру оғаш мінез-құлық материалдардың кванттық әлем, жақындап келе жатқан өз қасиеттері жеке шектері.

Ең жарқын жарық

Күннің Сәулесі елеулі жылтыл ярок. Ал енді елестетіп көріңізші жарық миллиард Солнц. Осы жуықта құрдық физика зертханасының нақты сотворив ең жарқын жасанды жарық Жер бетінде, сонымен қатар, өзін өте тартысты түрде өтті. Ол өзгертеді сыртқы түрі. Алайда, адам көру, бұл мүмкін емес, сондықтан қалады сену ядрошы сөз.

Молекулалық қара тесік

Топ физиктер жақында құрды нәрсе, ол өзін қалай қара тесік. Бұл үшін олар ең қуатты, әлемде рентгендік лазер Linac Coherent Light Source (LCLS) және столкнули көмегімен оған молекулалар йодметана және йодбензола. Бастапқыда деп күтілген лазерлік импульс істен шығады көпшілігі электрондардың теректі атомдар йод қалдырып, олардың орнына вакуум. Эксперименттерде неғұрлым әлсіз лазерами бұл пустота, әдетте, бірден заполнялась электронами ең сыртқы шекараларын орбита атом физикасы. Кезде лазер LCLS ұрып, күтілетін процесі шын мәнінде запустился, бірақ артынша осы ғажайып құбылыс. Алғаннан кейін мұндай деңгейі қозу, атом йод бастады сөзбе-сөз пожирать электрондары бар жанында орналасқан атомдар сутегі және көміртегі. Тарапынан бұл көрінген крошечной қара тесігі бар ішіндегі молекулалар.

Келесі импульстер лазердің выбивали притянутые электрондар, бірақ пустота затягивала көбірек. Цикл повторялся болғанша, бүкіл молекуласы жоқ жарылды. Бір қызығы, атом молекулалар йод болды жалғыз, ол көрсетеді мұндай мінез-құлық. Өйткені ол орташа көп болса, онда жұту қабілетті орасан зор энергия рентген сәулелену және утрачивать өз изначальные электрондар. Бұл жоғалту қалдырады атом жеткілікті күшті оң зарядпен, оның көмегімен ол тартатын электрондар басқа, неғұрлым ұсақ атомдар.

Металл сутегі

Оның "деп атаған қасиетті Граалем физикасы қысым", алайда осы уақытқа дейін ешкім алмады, жетістікке жету, оны алу. Айналдыру мүмкіндігі сутегі металл алғаш 1935 жылы. Физика сол екен деп болжадық осындай өзгерістер болады тудыруы мүмкін көмегімен өте күшті қысым. Мәселе сол саяды бұл қысым технологиялар үшін уақыт жасау мүмкін емес еді.

2017 жылы американдық физиктер командасы шешті оралу ескі идеясына, бірақ пайдаланды және өзге де тәсіл. Эксперимент өткізілді ішінде арнайы құрылғылар, носящего атауы алмазные қысқыш. Құрылатын осы тисками қысым жүргізіледі екі синтетикалық алмазами орналасқан екі тараптардың престің. Осының арқасында құрылғыға қол жеткізілді ықтимал қысым: 71,7 миллион фунт шаршы дюйм. Тіпті орталықта Жер қысым төмен.

Компьютерлік чип жасушалары ми

Егер вдохнуть өмір электроника, онда жарық бірде алады деген электр. Физика түсіндік тамаша әлеуеті жарық тағы он бес жыл бұрын, ол кезде түсінікті болды, бұл жарық толқынының қабілетті қозғалу бір-біріне қатар, осының арқасында орындауға көптеген бір мезгілде болатын міндеттер. Біздің электроника бағаланған транзисторлар ашатын және жабылатын жолдары қозғалыс үшін электр. Осындай сызба көптеген шектеулерді жүктейді. Алайда жақында ғалымдар құрдық ғажайып өнертабысқа – компьютерлік чип, имитирующий жұмысқа адам миының. Арқасында пайдалану өзара бір-бірімен сәулесінің жарық жұмыс істейтін нейрондық ретінде тірі ми, бұл чип қабілетті шын мәнінде өте тез ойлауға".

Бұрын ғалымдар да алар құруға қарапайым нейрондық желілер, бірақ алғанын мұндай жабдық бірнеше зертханалық үстелдер. Құру нәрсе, тұлға осындай тиімділігімен, бірақ әлдеқайда аз мөлшерін, қаралғанмүмкін емес. Барлық бұл мүмкін болды. Мөлшері чиптің негізінде пайдаланылады кремний құрайды бірнеше миллиметр. Және есептеу операциялары, ол өткізеді көмегімен 16 интеграцияланған нейрондық. Ол солай. "Чип беріледі жарық лазер, ол болып бөлінеді бірнеше сәулелер, олардың әрқайсысы құрамында нөмірі сигнал немесе ақпаратты варьирующуюся деңгейі) тармағын таңдаңыз. Қарқындылығы лазерлердің шығуда жауап береді числовую тапсырманы немесе кез-келген ақпаратты алу үшін талап етілетін берілсін.

Невозможная нысаны материяның

Бар материяның түрі, деп аталатын "сверхтекучим қатты дене". Және шын мәнінде, бұл материя емес, осындай қорқынышты, ол қалай көрінуі мүмкін атауы. Себебі, бұл өте причудливая форма материяның ие кристалдық құрылымына тән қатты денелер, бірақ сол уақытта сұйықтық. Бұл парадокс ұзақ уақыт бойы жүзеге аспай қалды. Алайда, 2016 жылы екі тәуелсіз топ ғалымдардың (америкалық және швейцария) құрып, материя, оның құқығы болады приписать қасиеттері сверхтекучего қатты дене. Бір қызығы, қос команда да ұқсамайтын тәсілдер құру.

Швейцария құрдық конденсат Бозе — Эйнштейн (ең суық белгілі материяның), охладив дейін өзін төмен температура газ рубидия. Содан кейін конденсат жабыстырып, двухкамерную орнатуға, әр камерада, оның орнатылды кішігірім бағытталған бір-біріне айналар. Камераларына бағытталды лазерлі сәулелер, олар іске қосты түрлендіру. Бөлшектер газ бар әсері лазер тізіліп кристаллическую құрылымын қатты заттар, алайда, тұтастай алғанда материя сақтап, өз текучее қасиеті.

Американдықтар алды осындай гибридті материя негізінде конденсатты атомдар натрий, олар да қатты охладили және ұшыратты әсеріне лазер. Соңғы пайдаланылған жылжыту үшін тығыздық атомдар пайда болғанға дейін кристалдық құрылымын сұйық түрде.

Сұйықтық теріс массасы

2017 жылы физика құрдық нақты крутую данасына: жаңа түрін материяның жылжытады жағына күш, оның отталкивающей. Бірақ бұл емес, бумеранг, бірақ бұл материяның бар деп айтуға болады теріс салмағы. Оң салмағы барлығы түсінікті: бересіз үдеуі қандай да бір объект, ол жылжи бастайды бағытта, онда ол жеделдету берілді. Алайда, ғалымдар құрдық сұйықтық, ол басқаша қарағанда, не және физикалық әлем. Оны итеріп, ол жылдамдайды көзі көрсетілетін жеделдету.

Және тағы да көмек бұл істе келді конденсат Бозе — Эйнштейн, оның рөлін сөз сөйледі дейін суытылған сверхнизких температура атомдар рубидия. Осылайша ғалымдар алды сверхтекучую сұйықтық кәдімгі массасы. Содан кейін олар қатты сжали атомдары көмегімен лазер. Содан кейін екінші жиынтығы лазерлердің олар қатты қозғап, атомдары, сондықтан сол өзгертті өздерінің арқа. Кезде атомдар биыл лазерлік қысқыштардың, онда реакция әдеттегі сұйықтықтың еді ұмтылу қозғалысын орталықтан тіркеу, бұл іс жүзінде түсіндіруге болады ретінде толкание. Алайда сверхтекучая сұйықтық рубидия, атомам оның тұқымына жеткілікті жеделдету босату кезінде лазерлік қысқыштардың қалды, өз орнында екенін көрсетіп, сол арқылы теріс салмағы.

Кристалдар уақыты

Болған Фрэнк Вильчек, Нобель сыйлығының лауреаты, алғаш рет идеясын ұсынды кристалдардың уақыт, ол жасөспірімдерге қызықты болған безумной. Әсіресе бөлігінде, объяснялось бұл кристалдар ие болуы мүмкін, қозғалысын бола отырып, бұл ретте, тыныштық күйде болса, олар төменгі деңгей энергия-материя. Бұл мүмкін емес болып көрінді, өйткені қозғалыс үшін қажет энергия, теориясы, өз кезегінде, жариялады, мұндай кристалдардағы энергиясын іс жүзінде жоқ. Вильчек деп санаған мәңгілік қозғалыс арқылы қол жеткізуге болады негізгі жай-күйін атомның кристалл стационарлық да периодичное. Бұл өте келе, бұл қарама-қарсы бізге белгілі физика заңдары, дегенмен, 2017 жылы, кейін 5 жыл өткен сәттен Вильчек, бұл ұсынды, физика әдісін ойлап тапты, ол. Нәтижесінде Гарвард университетінде құрдық кристалл уақыт, азотты қоспалар "вращались" алмазах.

Брэгговские айналар

Брэгговское айна ие емес жоғары бейнелеу қабілеті бар және тұрады 1000-2000 атомдар. Бірақ ол қабілетті жарықты, ол пайдалы, онда пайдалану қажет крошечных айналар, мысалы, озық электроника. Нысаны мұндай айналар да емес, обычна. Оның атомдары ілінген вакуумда және ескертеді тізбегін моншақтардан жасалған. 2011 жылы немістің бір топ ғалымдары " интеллектуалдық құру Брэгговское айна, обладавшее сол уақытта ең жоғары деңгейін көрсетуге (шамамен 80 пайыз). Бұл үшін ғалымдар біріктірді 10 миллион атомдар бір тор құрылымы.

Алайда, кейінірек ғылыми команда Дания және Франция әдісін ойлап тапты айтарлықтай санын қысқартуға қажетті атомдар, бірақ бұл ретте сақтау жоғары отражательную тиімділігі. Орнына тығыз бірлестігінің дос айналасындағы дос, атомдар жабыстырып бойында микроскопиялық оптикалық талшықтар. Кезінде дұрыс орналастыру туындайды қажетті жағдай – жарық толқыны көрсетіледі түлектер кешінен бірден кері нүктесі өз бастады. Беру кезінде жарықтың кейбір фотоны вырываются шегінен талшықтар мен тап атомдарымен. Отражательная тиімділігі, продемонстрированная дат және француз командалары өте ерекшеленеді және шамамен 10% және 75%, тиісінше. Алайда, екі жағдайда да жарық қайтарылады (бар болса көрсетіледі) нүктеөз басталған.

Басқа перспективалық артықшылықтары технологияларды дамыту, мұндай айналар пайдалы болуы мүмкін кванттық құрылғыларда, өйткені атомдар қосымша пайдаланады жарық өрісі үшін өзара іс-қимыл бір-бірімен.

екі өлшемді магнит

Физика тырысты құру екі өлшемді магнит 1970-шы жылдардың, бірақ әрқашан сәтсіздікке ұрынса. Осы 2D-магнит тиіс сақтап, магниттік қасиеті, тіпті бола тұра, бөлінген дейінгі жай-күйін, онда ол двухмерным, немесе қабаты қалыңдығы бір атом. Ғалымдар тіпті болды күмән, мұндай нәрсе мүлде мүмкін болады.

Алайда, маусым айында 2017 жылғы физика пайдалана отырып, трииодид хром, ақыры алдық құру екі өлшемді магнит. Біріктіру өте қызықты, бірден бірнеше тараптар. Оның слоистая кристалды құрылымы тамаша азайту үшін, сонымен қатар, оның электрондар ие қажетті бағыты арқасы. Бұл маңызды қасиеттері мүмкіндік береді трииодиду хром сақтауға магниттік қасиеттері, тіпті кейін, оның кристалды құрылымы дейін қысқарады қалыңдығын соңғы атом топтары.

Бірінші әлемде 2D-магнит алды алу кезінде салыстырмалы түрде жоғары температура -228 градус Цельсий. Оның магниттік қасиеттері келмегенде әрекет ету температурасында, өйткені оны бұзады оттегі. Алайда, эксперименттер жалғасуда.