10 coisas impossíveis que se tornaram possíveis graças à física moderna

O incrível mundo da física é impossível, pelo menos não de imediato, mas, ainda assim, torna-se possível. E recentemente os cientistas conseguiram alcançar realmente суперневозможных coisas. A ciência progride. Apenas um макаронному monstro sabe, o que mais nos espera em seus mais secretos recessos. Hoje veremos a dez irreais coisas, estados e objetos que se tornaram possíveis graças a física moderna.

Incrivelmente baixa temperatura

No passado, os cientistas não poderia esfriar os objetos abaixo do chamado limiar "quântico-limite". Para que o esfriar antes de tal condição, você deve usar o laser com muito lentamente двигающимися átomos de carbono e suprimir criados por eles тепловыделяющие vibração.

No Entanto, a física encontrou a solução certa. Eles criaram ультракрошечный de alumínio de vibração do tambor e capazes de resfriá-lo até 360 мкКельвинов que 10 000 vezes menor do que a temperatura em mais profundezas do espaço.

O Diâmetro do tambor é de apenas 20 micrômetros (diâmetro de um cabelo humano – 40 e 50 micrômetros). Arrefecer a temperatura ultrabaixa foi possível graças a uma nova tecnologia chamada "comprimido de luz", em que todas as partículas têm a mesma direção. Graças a isso, no laser desaparecem de vibração, para a geração de calor. Apesar do fato de que o tambor amorteceu para o mais baixo possível temperaturas, ele não é o mais frio vistas da matéria. Este título pertence конденсату Bose — Einstein. Mas, mesmo neste caso, a realização desempenha um papel importante. Uma vez que um método similar e a tecnologia podem encontrar o seu uso para a criação de ultra-rápido da eletrônica, bem como ajudar na compreensão do comportamento estranho de materiais quântico do mundo, que se aproximam em suas propriedades físicas limites.

a luz Mais brilhante

A Luz do Sol deslumbrante, brilhante. Agora imagine a luz de bilhões de Sóis. É isso, o recém-criado física no laboratório, realmente fazendo o mais brilhante de luz artificial na Terra, que se comporta muito imprevisível. Ele muda a aparência de objetos. No entanto, o humano, com uma visão que não está disponível, portanto, continua a acreditar физикам em uma palavra.

caracterização Molecular de buraco negro

O Grupo de físicos recentemente criou algo que se comporta como um buraco negro. Para isso, eles tomaram mais poderoso do mundo: raio-x laser Linac Coherent Light Source (LCLS) e o empurrou com ele moléculas de йодметана e йодбензола. Inicialmente, esperava-se que o laser impulso obtiver a maioria dos elétrons da órbita de átomos de iodo, deixando no lugar deles, o vácuo. Em experiências com os mais fracos lasers esse vazio, como regra, imediatamente preenchido com elétrons mais externos dos limites da órbita de um átomo. Quando o laser LCLS bateu, o processo é realmente iniciado, mas seguiu-se verdadeiramente um fenômeno surpreendente. Depois de receber este nível de excitação, o átomo de iodo começou literalmente devorar os elétrons eu próximas de átomos de hidrogênio e de carbono. Do lado parecia um minúsculo buraco negro dentro da molécula.

Subseqüentes pulsos do laser gravaram притянутые os elétrons, mas o vazio apertar mais e mais. O ciclo foi repetido até que toda a molécula não explodiu. Curiosamente, o átomo da molécula de iodo foi o único que mostra um comportamento semelhante. Assim como ele, em média, mais do que outros, então é capaz de absorver uma quantidade enorme de energia de raios-x e perder a sua originais elétrons. Essa perda deixa um átomo com forte o suficiente carga positiva, com o qual ele atrai os elétrons de outros mais pequenos átomos.

Metal de hidrogênio

Ele era chamado de "o santo Graal da física de altas pressões", no entanto, até há pouco tempo, ninguém foi capaz de ter sucesso em recebe-lo. A possibilidade de se transformar hidrogênio no metal foi anunciado pela primeira vez em 1935. Física época sugeriram que essa transformação pode chamar através de uma forte pressão. O problema reside no fato de que é a pressão de tecnologia da época não poderia criar.

No ano de 2017, a equipe americana de físicos decidiu voltar à velha idéia, mas usou uma abordagem diferente. O experimento foi realizado dentro de um dispositivo especial, portador de título de diamante vícios. Criado por esses тисками a pressão produzida por dois diamantes sintéticos, localizados em ambos os lados do jornal. Graças a este dispositivo conseguiu atingir a incrível pressão: mais de 71,7 milhões de libras por polegada quadrada. Mesmo no centro da Terra, a pressão abaixo.

um chip de Computador com as células do cérebro

Se a dar vida em eletrônica, é a luz de um dia ser capaz de substituir a eletricidade. Física perceberam o potencial incrível de luz mais uma década atrás, quando ficou claro que as ondas de luz são capazes de mover-se paralelos uns aos outros e graças a isso, para executar uma infinidade de tarefas simultâneas. Nossa eletrônica se baseia em transistores, a abertura e fechamento de caminho para o movimento de energia. Esse esquema impõe um conjunto de restrições. No entanto, recentemente, os cientistas criaram uma invenção maravilhosa – um chip de computador que simula o cérebro humano. Através do uso interagem entre si os raios de luz que trabalham como os neurônios do cérebro vivo, este chip é capaz de realmente muito rapidamente "pensar".

Antes, os cientistas também possam criar simples de rede neural artificial, mas levava o equipamento de laboratório vários remoto. Criar algo com a mesma eficiência, mas muito menor, vistoimpossível. E ainda é possível. O tamanho do chip, com base no qual é usado o silicone, é de apenas alguns milímetros. E operações de computação ele realiza com a ajuda de 16 integradas de neurônios. Isso acontece assim. O chip é servido a luz do laser, que pode ser dividido em vários raios, cada um dos quais contém o número do sinal ou informação, varie segundo o nível de brilho. A intensidade dos lasers na saída dá a resposta numérica tarefa ou qualquer tipo de informação, para a qual era necessário dar uma solução.

Impossível forma de matéria

Há esse tipo de matéria, chamado de "сверхтекучим sólido". E na verdade, esta matéria não é tão assustador, como pode parecer do título. O fato é que esta muito extravagante forma de matéria possui uma estrutura cristalina característica para sólidos, mas ao mesmo tempo é um líquido. Este paradoxo que há muito tempo permaneceu polônia. No entanto, em 2016, dois grupos independentes de cientistas (norte-americana e suíça) criou a matéria, o qual, por direito, é possível atribuir propriedades сверхтекучего sólido. Curiosamente, ambas as equipes usaram abordagens diferentes em sua criação.

O Suíço criou um condensado de Bose — Einstein (o mais frio dos famosos tecidos), охладив até extremamente baixas temperaturas do gás de rubídio. Em seguida, condensado, o colocaram em двухкамерную a instalação, em cada câmara que foram instalados pequenos destinadas para o outro do espelho. Na câmara foram enviados os raios laser, que lançou a transformação. As partículas do gás, em resposta ao impacto do laser construíram a estrutura cristalina de sólidos, no entanto, em geral, a matéria tem mantido a sua fluída propriedade.

Os Americanos receberam similar híbrida matéria na base de condensação de átomos de sódio, que também é fortemente umedecido e feitas à expostos ao laser. Os últimos foram utilizados para o deslocamento da densidade de átomos até o aparecimento de uma estrutura cristalina na forma líquida.

o Líquido com massa negativa

No ano de 2017, física criaram realmente muito legal peça: uma nova forma de matéria que se move em direção ao poder, o seu off-putting. Embora este não seja exatamente o bumerangue, mas esta matéria tem algo que pode ser chamado de massa negativa. Positivo a massa é clara: você dá a aceleração qualquer que seja o objeto, e ele começa a se mover na direção em que essa aceleração foi enviada. No entanto, os cientistas criaram um líquido, que funciona de uma forma totalmente diferente do que qualquer coisa no mundo físico. Quando empurram, ela acelera a fonte exercida pela aceleração.

E mais uma vez a assistência veio o condensado de Bose — Einstein, em função do qual saíram refrigerados a muito baixas temperaturas, os átomos de rubídio. Portanto, os cientistas receberam сверхтекучую líquido com a rotina de massa. Eles, então, apertou fortemente os átomos com a ajuda de lasers. Em seguida, o segundo conjunto de lasers, eles são muito incitaram os átomos, sim, de modo que aqueles que mudaram as suas costas. Quando os átomos foram libertados da laser garras, então a reação normal do líquido seria o desejo de movimento do centro de fixação, o que de fato pode ser interpretado como a empurrando. No entanto, сверхтекучая líquido de rubídio, átomos que deram aceleração suficiente, com a liberação de laser garras permaneceu em seu lugar, demonstrando assim a negativa de massa.

Cristais de tempo

Quando Frank Вильчек, ganhador do prêmio Nobel, pela primeira vez, propôs a idéia de cristais de tempo, ela parecia louca. Especialmente na parte em que ficou a dever-se que esses cristais podem ter movimento, mantendo-se em estado de repouso, ou seja, demonstrando o nível mais baixo de energia e matéria. Parecia impossível, assim como para o movimento precisa de energia, mas a teoria, por sua vez, dizia que, em tais cristais de energia quase nenhum. Вильчек acreditava que o movimento perpétuo, pode ser obtido através da modificação do estado de um átomo do cristal a partir de um telefone fixo na периодичное. Isto veio em oposição ao que conhecemos as leis da física, no entanto, no ano de 2017, depois de 5 anos desde que Вильчек é sugerido, os físicos encontraram uma maneira de como fazer isso. Finalmente, na universidade de Harvard criaram um cristal do tempo, onde nitrogenados impurezas "girava" colegas de diamantes.

Брэгговские do espelho

Брэгговское espelho não tem alta refletividade e é composto por 1000-2000 de átomos. Mas é capaz de refletir a luz, o que o torna útil onde é necessário o uso de minúsculos espelhos, por exemplo, em avançado estado de eletrônica. A forma de tal espelho também não é muito comum. Seus átomos ficam suspensas no vácuo e se assemelham a uma cadeia de murano. Em 2011, o grupo de cientistas conseguiu criar Брэгговское espelho, com registro naquele momento o mais alto nível de reflexão (cerca de 80 por cento). Para isso, os cientistas combinaram de 10 milhões de átomos em uma estrutura de treliça.

No Entanto, mais tarde científica da equipe da Dinamarca e da França encontraram uma maneira de reduzir significativamente o número de átomos necessários, mas manter reflexiva elevada eficiência. Em vez de densa agregação de um em torno do outro, os átomos colocaram ao longo microscópico de fibra óptica. Quando corretamente formações ocorrem as condições necessárias – clara de onda é refletida diretamente de volta ao ponto de seu início. Durante a transmissão da luz de alguns fótons são expelidos para fora da fibra e colidem com os átomos. Reflexiva eficiência, demonstrada dinamarquesa e francesa equipes, muito diferente e é de cerca de 10 e 75 por cento, respectivamente. No entanto, em ambos os casos, a luz de retorno (ou seja refletida) no pontoseu início.

Além de promissor vantagens no desenvolvimento de tecnologias, tais espelhos podem ser úteis em dispositivos quânticos, assim como os átomos, adicionalmente, utilizam uma luz de um campo de interação de uns com os outros.

Bidimensional, o ímã

Física tentaram criar bidimensional, o ímã da década de 1970, mas sempre falharam. O verdadeiro 2D-ímã deve manter as suas propriedades magnéticas, mesmo sendo dividido, até o estado em que ele se torna двухмерным, ou camada com uma espessura de apenas um átomo. Os cientistas começaram a duvidar de que esse tipo de coisa geralmente é possível.

No Entanto, em junho de 2017 física com o трииодид de cromo, finalmente capazes de criar bidimensional de um ímã. A ligação foi muito interessante imediatamente com vários lados. Sua camada da estrutura do cristal é excelente para a contração, e, além disso, os elétrons possuem ajuste a direção de rotação. Esses importantes propriedades permitem трииодиду cromo manter as propriedades magnéticas, mesmo depois de sua estrutura cristalina é reduzido a espessura dos últimos camadas atômicas.

O Primeiro no mundo 2D-ímã poderiam obter se relativamente alta temperatura em -228 graus Celsius. Suas propriedades magnéticas deixam de operar em temperatura ambiente, assim como destrói o oxigênio. No entanto, experiências continuam.