Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Научные факты

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Очевидное-Невероятное" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Май 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Автор
BorislavD

Статистика

899 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Научные факты Выпуск № 17


СЕГОДНЯ В ВЫПУСКЕ:

1. АМЕРИКАНСКИМ УЧЕНЫМ УДАЛОСЬ ОСТАНОВИТЬ ФОТОН

2. ИЗ ЧЕГО ПОСТРОЕН СВЕТ

3. КОСМИЧЕСКИЙ "СУДНЫЙ ДЕНЬ" ОТКЛАДЫВАЕТСЯ

 

АМЕРИКАНСКИМ УЧЕНЫМ УДАЛОСЬ ОСТАНОВИТЬ ФОТОН

 

Научным коллективам из Гарвардского и Джорджтаунского университетов США удалось остановить носитель света - фотон. Тем самым сделан важный шаг к созданию основ квантовой технологии, которая должна позволить в миллионы раз увеличить мощность и возможности вычислительной и телекоммуникационной техники.

В частности, как сообщили сегодня европейские научные издания, американские ученые смогли на короткое время остановить фотон в атомарных парах рубидия. При этом с помощью лазера они управляли скоростью движения фотона. В какой-то момент этот носитель света был даже остановлен, сообщил один из руководителей опытов Тьери Шаньер.

Более того, по его словам, фотон может быть обращен в "атомарную пульсацию". При этом он сохраняет информацию и ориентацию электрического заряда, которая была получена при вхождении в пары рубидия.

Нынешние опыты подтверждают на практике не только возможность устойчивой передачи информации с помощью фотонов, но и управление скоростью их движения. В результате, по мнению специалистов, еще при жизни нынешнего поколения может быть создан действующий прототип феноменально мощного квантового компьютера.

ИЗ ЧЕГО ПОСТРОЕН СВЕТ

 

Нобелевская премия за 2005 год по физике решением Шведской Королевской академии наук присуждена американцам Рою Глауберу и Джону Холлу, а также немецкому ученому Теодору Хэншу за вклад в развитие лазерной спектроскопии. Работы всех трех ученых выполнены в области квантовой оптики, которая в последние десятилетия стала одним из самых бурно развивающихся и перспективных с прикладной точки зрения направлений науки. Глаубер из Гарварда получит половину премии в 1,3 млн долл., вторую половину разделят Холл из Колорадского университета и Хэнш из Института имени Макса Планка.

По традиции нынешние нобелевские лауреаты - пожилые люди. Рою Глауберу, Джону Холлу и Теодору Хэншу соответственно 80, 71 и 64 года. Их работы являются продолжением исследований, которые начал в 1920-х годах Луи де Бройль, отпрыск старинного рода французских герцогов. Де Бройль обратил внимание на двойственную природу света и положил конец классической оптике, где свет считали либо потоком частиц, либо электромагнитной волной. Поначалу ученые высмеивали принца де Бройля, но в 1929 году в 37 лет, в возрасте, неприличном для нынешних лауреатов, он был удостоен Нобелевской премии. Кстати, через несколько лет выдающийся физик стал членом Французской академии еще и по разряду литературы.

Рой Глаубер в 1963 году заложил основы квантовой оптической теории. Ученый сумел объяснить принципиальную разницу между горячими источниками света - нитями накаливания с различной частотой и фазой и лазерами, которым свойственны определенные частота и фаза. Джон Холл и Теодор Хэнш добились измерений колебаний молекул с точностью до 15-го порядка. Ученые работали над высокоточным определением цвета молекул, добившись прорыва в лазерной прецизионной спектроскопии. Эти исследования были использованы при разработке высокоточных часов и спутниковых устройств глобального позиционирования (GPS).

Работы нобелевских лауреатов относятся к области квантовой оптики, которая обещает революцию во многих прикладных областях - создание квантовых компьютеров, трехмерного телевидения, голографических систем, лазеров нового поколения. Квантовая оптика имеет самое непосредственное отношение к нанотехнологиям, которые впервые позволят человеку заимствовать функции Творца и создавать материалы и объекты с заданными свойствами и не существовавшие прежде в природе.

Первая кафедра квантовой оптики в нашей стране была организована в МФТИ академиком Григорием Ландсбергом, автором знаменитого учебника физики. Многие годы этой кафедрой руководил член-корреспондент АН Сергей Мандельштам, один из немногих физиков, ставший жертвой борьбы с космополитами. В известной мере положения квантовой оптики подрывали ясную и законченную картину марксистско-ленинского мироздания.

Квантовая оптика - наука о взаимодействии электромагнитного поля с веществом, а электромагнитное поле рождается в любой среде, где есть заряды. Если удалось зарегистрировать поле, можно судить о процессах в веществе независимо от того, живое это вещество или просто атом. Квантовые исследования ведутся в широкой спектральной области: от рентгеновской до миллиметровой. Объект может находиться при сверхнизких или сверхвысоких температурах, может подвергаться воздействию высокого давления или сильных электромагнитных полей, в веществе могут происходить химические превращения. Все воздействия оказывают влияние на спектры вещества. Спектры излучения или поглощения являются часто единственным источником информации о процессах в веществе, о его структуре и свойствах. Все астрофизические данные, перевернувшие современную науку, получены на основе оптико-спектральных исследований.

В 2003 году в Калифорнийском технологическом институте сумели заманить в ловушку атом цезия. Это достижение назвали демонстрацией «одноатомного» лазера, который сможет найти применение в квантово-информационных технологиях или, говоря проще, приведет к созданию квантового компьютера, что станет новым технологическим прорывом.

- Обычно в лазерном излучении свет испускается как бы коллективно, - говорит академик Вячеслав Осико. - Свет от одного атома более управляем, чем в обычных лазерах. Это принципиальный шаг к квантовым компьютерам. То, что светом можно управлять, доказали в декабре в совместном эксперименте наши и американские физики: удалось "остановить" свет в газе из разогретых атомов.

- Идея квантовых компьютеров возникла 15-20 лет назад, - разъясняет академик Камиль Валиев. - В квантовом компьютере бит информации - это не просто положение атома в одном из двух состояний, но, возможно, одновременно в обоих состояниях. Это неизмеримо повышает быстродействие компьютера. На задачу, которую обычный компьютер решал бы тысячу лет, квантовый компьютер затратит несколько часов. В 2003 году проведены важные эксперименты на пути его создания. Фотоны, атомы и электроны удалось поймать в ловушку, но проблема в том, что квантовое состояние является очень хрупким, неустойчивым, подвержено атаке шумов. Даже оптимисты не обещают, что реальные квантовые компьютеры появятся раньше чем через 20 лет. В России исследованиями в области квантовых компьютеров занимаются на достойном уровне.

КОСМИЧЕСКИЙ "СУДНЫЙ ДЕНЬ" ОТКЛАДЫВАЕТСЯ

 

Энергия "темного вещества" не уничтожит Вселенную, по крайней мере в ближайшие несколько миллиардов лет

Можете вздохнуть с облегчением – Вселенная не прекратит свое существование в течение ближайших 24 млрд лет, заявляют американские астрофизики. Они исследовали, как энергия таинственного темного вещества может повлиять на судьбу космоса.

Андрей Линде, теоретик-астрофизик из Стендфордского университета в Калифорнии, возглавляет группу ученых, которая ранее прогнозировала, что конец Вселенной может наступить через 11 млрд лет.

Новые исследования этой группы дали другие результаты. Наблюдения за звездным небом в сверхновый телескоп показали, что несколько сверхновых звезд удаляются от нас быстрее, чем считалось раньше. Это доказывает, что Вселенная расширяется быстрее, чем считалось раньше. По мнению ученых, Вселенная расширится в два раза по сравнению с теми размерами, которые у нее есть сейчас, и затем сократится в размерах до одного сгустка вещества, в ожидании нового "Большого взрыва".

Астрофизики заметили, что расширение Вселенной ускорилось, в 1998 году. Что заставляет галактики удаляться друг от друга. Теоретики предположили, что это – "невидимая сила", противоположная силе тяготения. Ее назвали "темной энергией" и предположили, что она оказывает давление на Вселенную, в результате чего Вселенная расширяется. К сожалению, темную энергию не удавалось каким-либо образом измерить, и об ее существовании только догадываются.

Существуют два источника темной энергии, считает Андрей Линде. Такая энергия возникает в результате движения массы частиц в вакууме Вселенной. Второй источник темной энергии – это внутреннее силовое поле материи Вселенной.

Расчеты показывают, что Вселенная продолжит свое существование в течение ближайших 24 млрд лет, заявляет ученый.

Физики все еще имеют разные мнения о судьбе Вселенной. Некоторые считают, что расширение Вселенной продолжится вечно, по мнению других, в определенный момент времени Вселенная начнет уменьшаться в размерах и превратится в сгусток вещества.

По мнению Андрея Линде, расширение Вселенной не может продолжаться вечно. Для того, чтобы определить, когда оно прекратится, необходимо продолжать научные исследования. Ученые из Национальной лаборатории Беркли в Калифорнии предлагают изучать свет от сотен суперновых звезд для того, чтобы получить более точное представление о темной энергии космоса.

В избранное