Физика

Российские специалисты идентифицировали кратер на Луне, который с высокой долей вероятности появился в августе 2023 года из‑за падения космического аппарата «Луна-25», сообщает ТАСС со ссылкой на пресс‑службу Минобрнауки России.

Лауреат премии «Вызов», заместитель директора по научной работе Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Гамлет Ходжибагиян рассказал, когда планируется запуск коллайдера NICA и почему для его строительства были созданы особые сверхпроводящие магниты.

Строительство NICA началось в 2013 году. После того как коллайдер будет запущен, ученые смогут в лабораторных условиях воссоздать особое состояние вещества, в котором пребывала наша Вселенная первые мгновения после Большого взрыва,— кварк-глюонную плазму. Один из главных элементов коллайдера — сверхпроводящие магниты для удержания и фокусировки частиц. По словам Гамлета Ходжибагияна, технологический пуск магнито-криостатной системы коллайдера планируется уже на конец 2024 года.

«Проект NICA на завершающей стадии. Уже закончено изготовление инжекционного комплекса, включая бустерный сверхпроводящий ускоритель. Все магниты коллайдера прошли криогенные испытания, сейчас идет их монтаж в туннеле. В конце 2024 года планируется технологический пуск магнито-криостатной системы коллайдера, а в 2025 году должны уже начать работать на встречных пучках тяжелых ионов»,— прокомментировал Гамлет Ходжибагиян.

За технологию создания магнитов из высокотемпературного сверхпроводника для ускорителей заряженных частиц и накопителей энергии Гамлет Ходжибагиян в 2023 году получил Национальную премию в области будущих технологий «Вызов». Использование материала, из которого созданы сверхпроводящие магниты, более экономически выгодно в сравнении с обычными магнитами. В ОИЯИ также начались исследования по созданию магнитов из высокотемпературного сверхпроводника для замены действующей с 1993 года низкотемпературной сверхпроводящей магнитной системы ускорителя «Нуклотрон».

Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали программное обеспечение, которое позволяет обслуживать работу систем накопления электроэнергии, используемых для энергоснабжения отдалённых территорий, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс‑службу вуза.

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) совместно с учёными из Института физической химии и электрохимии (ИФХЭ) им. А.Н. Фрумкина РАН разработали технологию создания покрытий авиационных поверхностей, которые помогут самолётам избежать катастроф из-за обледенения, сообщает газета «Известия».

Учёные получили композит нового типа на основе алмаза и люминесцентных наночастиц внутри него. Разработанный материал сочетает в себе лучшие характеристики как алмаза, так и частиц — прочность, высокую теплопроводность и способность светиться в видимом диапазоне, что позволяет визуализировать невидимое рентгеновское излучение. Это поможет увидеть пучки излучения синхротронов и лазеров на свободных электронах — устройств, используемых для исследования структуры молекул и кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Это нужно, чтобы контролировать форму рентгеновского пучка и понимать, проходит ли он через анализируемый объект. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Carbon.

Международная группа учёных под названием Applied Physics объявила о том, что нашла теоретическую возможность создания двигателя, способного перемещать космический аппарат быстрее скорости света, не нарушая известных нам законов физики. Они называют это решение «варп-двигателем постоянной скорости».

«Это исследование меняет представление о варп-двигателях, — говорит физик Джаред Фукс из Applied Physics, получивший докторскую степень в Университете Алабамы в Хантсвилле. — Демонстрируя первую в своём роде модель, мы показали, что варп-двигатели не должны быть уделом научной фантастики».

Общая теория относительности Эйнштейна объясняет, что гравитация возникает из-за искривления ткани пространства и времени. Наиболее знакомым проявлением этого является земное притяжение, которое удерживает нас на земле и объясняет, почему мячи падают на пол, а люди имеют вес.

С другой стороны, в области физики высоких энергий учёные изучают крошечные невидимые объекты, которые подчиняются законам квантовой механики, характеризующейся случайными флуктуациями, создающими неопределённость в положении и энергии частиц, таких как электроны, протоны и нейтроны. Понимание случайности квантовой механики необходимо для объяснения поведения материи и света на субатомном уровне.

Российские учёные провели эксперимент, который позволил использовать магнитоупругие свойства антиферромагнетиков для гибкого управления микроэлектроникой нового поколения — устройствами, в которых энергия или информация переносится не электрическим током, а с помощью магнитных возбуждений — спиновых волн. В работе приняли участие специалисты из Московского физико-технического института, Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и лаборатории «Магнитные метаматериалы» Саратовского государственного университета. Научная статья опубликована в журнале Applied Physics Letters.

Один из ведущих израильских физиков вступил в дискуссию о том, стоит ли Китаю строить крупнейший в мире коллайдер, заявив, что, по его мнению, страна уже способна на этот подвиг.

Элиэзер Рабинович, заслуженный профессор физики Еврейского университета в Иерусалиме, который также является президентом Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), заявил во время визита в Китай в начале апреля: «Китайские учёные могут построить эту машину».

ЦЕРН управляет самым большим и мощным в мире ускорителем частиц — Большим адронным коллайдером (БАК), расположенным в кольцеобразном туннеле диаметром 27 км под швейцарско-французской границей.

«Сбер» начал приём заявок на свою ежегодную Научную премию за 2024 год с призовым фондом в 60 млн рублей. Научная премия «Сбера» поддерживает учёных, работающих в России, которые ведут активную исследовательскую деятельность и открывают новые перспективы развития науки и технологий. Каждый лауреат премии получает по 20 млн рублей.

Если поместить в ёмкость с небольшим отверстием снизу любое гранулированное вещество, будь то песок, рис или кофе, оно будет медленно высыпаться. Но если попытаться протолкнуть этот материал через воронку достаточно быстро или надавить на него с силой, его частицы, как правило, застревают, переходя из текучего состояния в твёрдое.

Чтобы избежать внезапных заторов там, где нужен плавный поток, нужно понять, как и когда происходит этот внезапный сдвиг. Два физика из США считают, что нашли способ описать поведение гранулированных материалов, приближающихся к «точке заклинивания». Исследование было опубликовано в European Physical Journal E.

Методы добычи чистой энергии человеком постоянно совершенствуются. Бьются рекорды ядерного синтеза, солнечные батареи становятся все более эффективными, а их установка — на парковках и зелёных крышах — также приобретает всё более стратегический характер, помогая получать всё больше энергии.

Но процедура хранения этой энергии и отдача её по требованию в электросети остаётся огромной проблемой, даже несмотря на то, что мощности по хранению и производству аккумуляторов растут, а цены на них падают.

Два физика-теоретика в новой работе размышляют о конечных теоретических пределах плотности энергии аккумуляторов, основываясь на общей теории относительности Эйнштейна. Начав со строгой интерпретации уравнений, описывающих идеально круглые массы, которые не вращаются, пара описывает поведение идеальных моделей микроскопических чёрных дыр, образующихся в тесном пространстве, заполненном энергией.

Финская Nokia и научно-образовательное IT-объединение SURF из Нидерландов смогли добиться скорости передачи данных 800 Гбит/с на трансграничной оптоволоконной сетевой инфраструктуре SURF. Испытание проходило на линии длиной 1648 км между Амстердамом и Женевой, которая пересекает Бельгию и Францию.

Французская компания Data4, занимающаяся проектированием и управлением центрами обработки данных, согласилась на эксперимент по использованию выделяемого ЦОД «мусорного» тепла для генерации возобновляемой энергии.

Учёные МФТИ разработали новый способ получения плёнок MoS2, что обеспечит их более лёгкое промышленное производство. Эти плёнки востребованы в солнечных батареях, различных сенсорах и конденсаторах. Работа опубликована в журнале ACS Omega.

Двумерные дихалькогениды переходных металлов, в частности, сульфида молибдена MoS2, представляют собой особый класс слоистых материалов, в которых соседние слои связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Это тонкие полупроводники, состоящие из переходного металла и халькогена. Один слой атомов металла располагается между двумя слоями атомов халькогена, в нашем случае халькоген — сера.

Учёные НИЦ телекоммуникаций МФТИ, ИТМО и технологической компании «Мэтрикс вейв» (резидент «Сколково») ведут разработку принципиально нового вида антенн, предназначенного для использования в перспективных отечественных системах телекома. Разработка внесёт значительный вклад в развитие российского спутникового интернета. Результаты опубликованы в цикле научных статей, в частности, Design of a multibeam metasurface antenna for LEO satellite communications payload.

Оборудование предполагается устанавливать как в пользовательские терминалы для подвижных объектов (автомобилей, поездов и т. д.), так и на низкоорбитальные космические аппараты. Устройство создано на основе метаповерхностей — электромагнитных структур, состоящих из упорядоченных элементов, размер которых меньше рабочей длины волны. Основное преимущества технологии — дешевизна. Благодаря идее учёных стоимость оборудования, необходимого пользователю для подключения к сети, снижается в несколько раз в сравнении с зарубежными аналогами, стоящими более 1 млн рублей.

В интересах передовой науки в разных странах строятся ускорители-гиганты. Это грандиозные установки, с помощью которых достигаются высокие энергии и исследуются мельчайшие структуры материи. Такие эксперименты помогают учёным приблизиться к пониманию основополагающих процессов мироздания.

Однако мегаускорители — это сложные и дорогие установки. Поэтому российские физики-ядерщики из Института ядерных исследований РАН, Московского физико-технического института, Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН и Объединённого института ядерных исследований предложили, как решить одну из важнейших загадок Вселенной, при этом лишь незначительно усовершенствовав имеющийся ускоритель. Статья с разработками опубликована в журнале Physics of Atomic Nuclei. В ней речь идёт о Нуклотроне — базовой установке ОИЯИ. Учёные предлагают создать продвинутую версию машины для поиска электронного дипольного момента (ЭДМ) частиц.

В Институте прочности конструкций и систем Фраунгофера разработали шлем со встроенным сенсором для измерения степени вибрации при движении на грузовой технике. Он измеряет вредные вибрации, влияющие на здоровье, а специализированный софт анализирует сигналы и показывает уровень стресса. 

В Microsoft и Quantinuum рассказали о крупном прорыве в области коррекции ошибок при квантовых вычислениях. Используя оборудование с ионными ловушками Quantinuum и новую систему виртуализации кубитов от Microsoft, команда смогла провести более 14 тысяч экспериментов без единой ошибки в системах с четырьмя логическими кубитами. 

Российские учёные Астрокосмического центра ФИАН предложили построить телескоп на Луне, который бы работал в субтерагерцовом диапазоне электромагнитных волн. Такая установка позволит изучить движение материи у горизонта событий чёрных дыр и получить детальные снимки их окрестностей, пишет ТАСС.