10 imkansız şeyler, oldu olası modern fizik

Inanılmaz bir fizik dünyasında imkansız, en azından hemen değil, ama yine de mümkün olur. Ve son zamanlarda bilim adamları başardı ulaşmak gerçekten суперневозможных şeyler. Bilim ilerliyor. Tek bir макаронному canavar bilir başka ne bizi bekler, onu en gizli derinliklerinde. Bugün analiz on gerçekçi olmayan şeyler, durumlar ve nesneler, oldu olası modern fizik.

İnanılmaz düşük sıcaklık

Geçmişte, bilim adamları olabilir, serin, nesneler, aşağıda sözde eşik «kuantum sınırı». İçin bir şey soğutmak için böyle bir durum kullanmanız gerekir lazer, çok yavaş hareketli atomlar ve bastırmak için, oluşturduğunuz bunları тепловыделяющие titreşim.

Ancak, fizik bulduk doğru bir karar. Oluşturdukları ультракрошечный alüminyum titreşimli davul ve başardık soğutmak 360 мкКельвинов 10 000 kat daha düşük sıcaklık en derinliklerinde uzayın.

Tambur Çapı ise sadece 20 mikrometre (çapı insan saç – 40-50 mikrometre). Soğutmak gibi ultra-düşük sıcaklık için yönetilen yeni teknoloji sayesinde, sözde «sıkıştırılmış ışık», hangi tüm parçacıkları aynı yönde. Bu sayede lazer yok titreşim üreten ısı. Olsa davul soğutmalı en düşük olası sıcaklık, o en soğuk bakan bir madde. Bu başlık ait yoğunlaşma Bose — Einstein. Ama bu durumda bile başarı önemli bir rol oynar. Çünkü bir keresinde benzer bir yöntem ve teknolojiler bulmak için kendi uygulama oluşturmak için ultra-hızlı elektronik anlamada yardımcı, garip davranış, malzemelerin kuantum dünya, yaklaşan özelliklerini fiziksel sınırları.

En parlak ışık

Güneş Işığı göz kamaştırıcı parlak. Şimdi düşünün milyar ışık Güneş. Bu yeni oluşturulan fizik laboratuarları, aslında sessizce ve en parlak yapay ışık Yeryüzünde bir aynı davranır, oldukça beklenmedik bir şekilde. O görünümünü değiştirir nesneler. Ancak, insan görme kullanılamaz, bu nedenle kalır inanmak fizikçiler kelime.

Moleküler kara delik

Bir Grup fizikçiler son zamanlarda yarattığı bir şey gibi davranır bir kara delik. Bunu yapmak için, onlar aldı, dünyanın en güçlü x-ışını lazer Linac Coherent Light Source (LCLS) ve столкнули ile bunun molekülleri йодметана ve йодбензола. Başlangıçta beklendiği, bu lazer darbe ... çoğu elektron yörünge atomları iyot bırakarak, bunların yerine vakum. Deneylerde zayıf lazerler bu boşluk, genellikle hemen yapıldığı elektron en dış sınırları yörünge bir atom. Ne zaman lazer LCLS vurdu, beklenen süreç gerçekten çalıştı, ama sonra ortaya çıktı ve gerçekten inanılmaz bir fenomen. Aldıktan sonra böyle bir uyarılma düzeyini, atom iyot başladı ve kelimenin tam anlamıyla bitirip elektronlar var yakın olan atomlar hidrojen ve karbon. Bir taraftan gibiydi küçücük bir kara deliğin içindeki bir molekül.

Bir Sonraki lazer darbeleri kovaladı притянутые elektronlar, ama boşluk gecikti, daha fazla ve daha fazla. Döngü tekrarlandı kadar bütün molekül patlamadı. İlginçtir, atom molekül iyot çıktı tek gösteren bir davranış. O ortalama daha fazla diğer, emme kapasitesine sahip büyük miktarda enerji x-ışını radyasyon ve утрачивать kendi orijinal elektronlar. Bu gelirse tutar atom ile yeterince güçlü bir pozitif yük, hangi ile çekiyor elektronlar, diğer, daha küçük bir atom.

Metal hidrojen

Denilen «kutsal Kase fizik yüksek basınç», ancak yakın zamana kadar hiç kimse başarılı alma. Fırsat dönüm hidrojen metal ilk dile 1935 yılında. Fizik zamanın ileri sürmüşlerdir ki, böyle bir dönüşümü neden olabilir kullanarak çok güçlü bir basınç. Sorun şuydu: bu basınç zaman teknoloji oluşturmak değil olabilir.

2017 yılında amerikalı bir fizikçi ekibi dönmeye karar verdi eski bir fikir, ama kullanılan farklı bir yaklaşım. Deney gerçekleştirilmiştir içinde özel bir cihaz giyen adı elmas mengene. Oluşturulan bu mengene basınç yapılır, iki sentetik elmas bulunan ve her iki tarafta basın. Bu cihaz sayesinde elde inanılmaz basınç: daha 71,7 milyon psi. Hatta dünyanın merkezinde basınç altında.

Bilgisayar çipi ile beyin hücreleri

Eğer hayat vermek, elektronik, ışık bir kez değiştirmek mümkün, elektrik. Fizik anlamış inanılmaz bir potansiyel ışık daha on yıl önce, ne zaman netleşti ışık dalgaları hareket edebiliyoruz birbirine paralel ve bu sayede gerçekleştirmek için eşzamanlı görev. Bizim elektronik dayanır transistörler, açılış ve kapanış yol hareketi için elektrik. Bu düzeni koruması, pek çok kısıtlama. Ancak son zamanlarda bilim adamları şaşırtıcı bir buluş – bilgisayar çipi, taklit, insan beyni. Kullanımı sayesinde etkileşim arasındaki ışık ışınları olarak çalışan nöronlar, canlı bir beyin, bu çip yapabiliyor gerçekten çok hızlı bir şekilde düşünmek«».

Daha Önce, bilim adamları da olabilir, basit oluşturmak için yapay sinir ağları, ama aldı bu malzemeler çeşitli laboratuvar masaları. Bir şey yaratmak, yaratılmış aynı verimlilik, ama daha küçük boyutta görüldüimkansız. Ve yine başardı. Boyut çip, temel olan ve kullanılan silikon, otele sadece birkaç milimetre. Ve bilgi işlem tutar ile 16 entegre nöronlar. Olur öyle. Chip restoranında ışık lazer bölünür ışınları, her biri bir sayı içeren bir sinyal veya bilgi варьирующуюся seviyesine göre parlaklık. Yoğunluklu lazerler çıkışta bir cevap verir, sayısal bir görevi veya herhangi bir bilgi olduğu için gerekli bir çözüm sağlamak için.

İmkansız formu madde

Bu tür bir maddenin, sözde «süperakıskan olduğu sağlam vücut». Ve aslında, bu madde böyle korkunç gibi görünse de anlaşılacağı gibi. Mesele şu ki, bu çok fantazi formu maddenin sahip kristal yapısı, karakteristik katılar için, ama aynı zamanda bir sıvı. Bu paradoks uzun bir zaman yerine getirilmemiş kaldı. Ancak, 2016 yılında iki bağımsız grup bilim adamı (abd ve isviçre) yarattık madde, hangi haklı atfetmek özellikleri сверхтекучего katı. İlginçtir, her iki takım için kullanılan farklı yaklaşımlar oluşturma.

İsviçre oluşturduk yoğuşma Bose — Einstein (en soğuk bilinen kumaşlar), охладив kadar son derece düşük sıcaklıklarda gaz iyonları. Daha sonra yoğuşma yerleştirildi двухкамерную kurulumu, her hücrede hangi yüklü küçük yönlendirilmiş birbirlerine ayna. Kamera gönderilen lazer ışınları, bir dönüşüm başlattı. Gaz parçacıkların yanıt etkileri lazer yerleşik bir kristal yapı bir katı madde, ancak genel olarak madde korumuştur sıvı özelliği.

Amerikalılar var benzer bir hibrid madde bazında yoğunlaşma sodyum atomları, çok ağır soğutmalı ve işlenmiş maruz lazer. Son kullanılan kesme yoğunluğu atomların ortaya çıkması kadar kristal yapısı sıvı halde.

Sıvı ile negatif kütle

2017 yılında fizik oluşturduk gerçekten havalı birim: yeni şekli madde, hareket yönünde bir kuvvet, onu itici. Tam olarak olmasa da bumerang, ancak bu maddenin ne denilebilir negatif kütle. Pozitif kitle anlıyorum: verdiğiniz ivme hangi bir şey, bir nesne, ve o hareket etmeye başlar yönde bir ivme verildi. Ancak, bilim adamları bir sıvı, bir çalışan daha farklı bir şey fiziksel dünyada. Ne zaman onu itti, o hızlandırılmış kaynağına uygulanan hızlandırmak.

Ve yine yardım bu konuda geldi yoğuşma Bose — Einstein rolü olan yapılan soğutulmuş kadar ultra sıcaklık rubidyum atomları. Bu nedenle, bilim adamları var сверхтекучую sıvı ile normal bir kitle. Onlar daha sonra şiddetle gösteriyor atomlar lazerler ile. Sonra ikinci seti lazerler onlar çok karıştırılmış atomlar, yani evet, o değişti onun sırt. Ne zaman atom-lazer mengene, bir tepki, normal bir sıvı olurdu aspirasyon hareket merkezi bir tespit, gerçek olarak yorumlanabilir gülle atma. Ancak sonra süperakıskan sıvı rubidyum, атомам hangi kazandırdı yeterli ivme, serbest bırakılırken lazer mengene kaldı yerinde göstererek böylece olumsuz bir sürü.

Kristaller zaman

Zaman Frank Вильчек, Nobel ödülü sahibi, ilk önerilen fikir kristaller zaman, o çılgınca geldi. Özellikle bir parçası olduğu açıklandığı, bu kristaller sahip hareketi kalarak istirahat, yani gösteren düşük seviyede enerji madde. Bu imkansız görünüyordu, hareket için gerekli enerji, teori sırayla derlerdi, bu tür kristaller enerji neredeyse yok. Вильчек inanıyordu devamlı hareket değiştirerek elde edilebilir temel durum atom kristal sabit bir periyodik. Bu geçti karşı bilinen bize fizik yasaları, ancak, 2017 yılında, 5 yıl sonra andan itibaren, Вильчек bu teklif, fizik için bir yol bulduk, bunu yapmak için nasıl. Sonunda Harvard üniversitesi'nde oluşturduk kristal zaman, nerede, azot kirlilik «dönüyordu» elmas.

Брэгговские aynalar

Брэгговское ayna, yüksek yansıtma özelliğine oluşmaktadır 1000-2000 atomlar. Ama bu yetenekli ışık yansıtmak için yararlı kılan, gerektiğinde kullanılması, küçük aynalar, örneğin, gelişmiş bir elektronik. Formu böyle bir ayna da oldukça sıradan. Onun atomlar asılı boşlukta ve benzer zincir boncuk. 2011 yılında alman bilim adamları bir grup oluşturmak başardı Брэгговское ayna, обладавшее o zaman en yüksek düzeyde yansıma (yaklaşık yüzde 80). Bunu yapmak için, bilim adamları katıldı 10 milyon atomların aynı kafes yapısında.

Ancak daha sonra bilimsel bir takım, Danimarka ve Fransa için bir yol bulduk, önemli ölçüde sayısını azaltmak için gerekli atomlar, ancak yüksek tutmaya yansıtma verimi. Yerine sıkı birleştirerek birbirlerinin etrafında, atomlar yerleştirilir boyunca mikroskobik optik fiber. Doğru bir uyum ortaya gerekli koşullar – ışık dalga yansır ... ... noktasına geri onun başlangıç. Gönderirken ışık bazı fotonlar çıkıyor ötesinde lif ve atomlar ile çarpışır. Yansıtıcı verim, продемонстрированная danimarka ve fransız ekipleri, çok değişir ve yaklaşık 10 75 yüzde, sırasıyla. Ancak her iki durumda da, ışık döner (yansıyan) bir noktaonun başından.

Yanı sıra, potansiyel yararları, teknolojinin gelişimi gibi aynalar yararlı olabilir kuantum cihazlar, atomlar ayrıca kullandığınız ışık kutusu için birbirleri ile etkileşim.

iki Boyutlu bir mıknatıs

Bir Fizik oluşturmak için çalıştı, iki boyutlu bir mıknatıs ile 1970'lerde, ama her zaman başarısız olduk. Gerçek 2D-mıknatıs tutmak, kendi manyetik özellikleri, hatta bölünmüş bir durum için, hangi o olur двухмерным, ya da kalın bir tabaka sadece bir atom. Bilim adamları bile şüphe çelik, böyle bir şey mümkündür.

Ancak, haziran 2017 fizik kullanarak трииодид krom, sonunda başardık oluşturmak için iki boyutlu bir mıknatıs. Bağlantısı ortaya çıktı çok ilginç hemen birkaç taraftan. Onun katmanlı kristal yapısı sizin için daralma ve buna ek olarak, elektronlar, sahip, istediğiniz yönü spin. Bu önemli özellikleri sağlar трииодиду krom kaydetmek manyetik özellikleri sonra bile onun kristal yapısı azalır kalınlığı son atom katmanları.

Dünyanın İlk 2D-mıknatıs elde etmek mümkün olduğunda, nispeten yüksek bir sıcaklık -228 Santigrat derece. Manyetik özellikleri artık hareket oda sıcaklığında, oksijen yok. Ancak, deneyler devam ediyor.