PDA

Просмотр полной версии : Новости науки



skroznik
03.10.2011, 17:59
Не следует ли компании BP взорвать атомную бомбу на месте своей поврежденной скважины? (http://www.inosmi.ru/usa/20100706/161094803.html)

© REUTERS/Chief Petty Officer John Kepsimelis/U.S. Coast Guard/Handout

06/07/2010

Его возраст оставил отпечаток на его лице, и у него хриплый голос после нескольких десятилетий интенсивного курения грубых сортов табака. Занимавший в течение многих лет пост российского министра атомной энергетики и физик с большим опытом работы Виктор Михайлов знает, что нужно делать для того, чтобы справиться с утечкой нефти на принадлежащей компании BP скважине, расположенной в Мексиканском заливе.


«Взрыв ядерного заряда над местом утечки, - говорит он небрежно, попыхивая сигаретой в зале для проведения конференций Института стратегической стабильности, директором которого он и является. - Я не понимаю, чего ждет BP, они просто теряют время. Нужно взорвать ядерный заряд всего лишь в 10 килотонн, и проблема будет решена».


Использование ядерного взрыва для ликвидации повреждения на скважине обсуждается уже на протяжении нескольких недель в Интернете, а иногда и комментаторами на страницах газет. Вашингтон отвергает эту идею, а руководители BP заявляют о том, что они не рассматривают вариант использования взрыва – ядерного или какого-либо иного. Однако целая серия попыток заткнуть пробоину в трубе и прекратить таким образом утечку 60 000 баррелей нефти в день на дне залива не дали результата, и разговоры о применении крайних мер для решения этой проблемы не прекращаются.


Некоторые считают, что взрыв скважины представляет собой наиболее логичный ответ. Михайлов имеет богатый опыт в ядерной области, и он помогал закрывать в Советском Союзе программу, связанную с использованием ядерных взрывов для ликвидации утечек природного газа. Обычно он выступает против использования ядерных взрывов, однако считает, что подводный взрыв в Мексиканском заливе не принесет большого вреда и будет стоить не более 10 миллионов долларов. Эту сумму можно сравнить с 2,35 миллиарда долларов, которые BP уже потратила на очистку и компенсации. «Это дешевый вариант», - подчеркивает он.


Так думают не только советские специалисты. Мило Нордайк (Milo Nordyke) - один из крупнейших американских специалистов, занимавшихся разработкой программ мирного использования ядерной энергии в 1960-х и 1970-х годах, - считает, что ядерный взрыв является логичной крайней мерой для BP и для американского правительства. Мэтью Симмонс (Matthew Simmons) - бывший советник по энергетическим вопросам американского президента Джорджа У. Буша и основатель энергетического инвестиционного банка Simmons & Company International – также призывает использовать ядерный заряд.


Даже бывший президент США Билл Клинтон выступил в поддержку использования взрыва для прекращения выброса нефти, хотя он предлагает использовать обычные взрывчатые материалы, а не ядерный устройства. «Пока мы не направим военно-морские силы для того, чтобы они взорвали скважину, а затем закрыли это место сверху многочисленными слоями камней и строительного мусора, что может потребоваться… если мы не сделаем это, то мы будем продолжать оставаться в зависимости от технического опыта специалистов из BP», - подчеркнул Клинтон 29 июня в своем выступлении на Глобальном форуме Fortune/Time/CNN в Южной Африке.


Клинтон поддержал идею, предложенную в июне Кристофером Браунфилдом (Christopher Brownfield). Браунфилд раньше служил в качестве офицера на ядерной подводной лодке, он также принимал участие в войне в Ираке (вызвался добровольцем в 2006 году), а в настоящее время он является научным сотрудником Колумбийского университета и занимается вопросами ядерной политики. Он принадлежит к большому числу ученых, теории которых не основаны на использовании ядерного заряда, хотя он некоторое время и рассматривал подобного рода вариант. Он предлагает использовать обычные вещества для «внутреннего взрыва» скважины, а затем завалить это место дробленой горной породой для того, чтобы либо полностью ликвидировать пробоину, либо поставить выброс нефти под контроль. «Это все равно, что встать на поливочный садовый шланг для того, чтобы его перегнуть, - отмечает Браунфилд. – Может быть, это полностью не перекроет поток выливающейся нефти, но в любом случае значительно его сократит».


Взрывы из прошлого


Использование ядерных взрывов в мирных целях занимало важное место во время холодной войны и в Соединенных Штатах, и в Советском Союзе. В середине прошлого столетия обе страны руководствовались желанием каким-то образом смягчить имидж того вида оружия, которому тогда отдавалось предпочтение.


У Вашингтона были большие планы относительно мирного использования ядерных взрывов при строительстве дополнительного Панамского канала, для прокладывания федеральных автодорог через горные массивы в пустыне Мохаве (Mojave Desert), а также для соединения водоносных горизонтов в Аризоне. Однако эти экспериментальные планы не были реализованы, так как власти стали узнавать тогда больше об экологической опасности при проведении наземных взрывов.


Советская программа, известная как «Ядерные взрывы в мирных целях», была запущена в 1958 году. В рамках этой программы было запланировано проведение 124 ядерных взрывов для таких целей как строительство каналов и водохранилищ, создания подземных хранилищ для природного газа и токсичных отходов, для эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также для ликвидации утечек газа. Окончательно от этой программы отказался Михаил Горбачев в 1989 году.


Советы впервые использовали ядерный взрыв для ликвидации утечки природного газа в 1966 году. На крупном месторождении Уртабулак в Узбекистане произошел пожар, который не удавалось погасить с течение трех лет. Тогдашний министр легкой промышленности Ефим Славский (министр среднего машиностроения – прим. перев.), желая сохранить ценные запасы природного газа, приказал инженерам-ядерщикам использовать в этих целях самое мощное устройство из их арсенала.


«Министр сказал: «Сделайте это. Погасите огонь. Взорвите бомбу», - вспоминает Альберт Васильев – молодой инженер и восходящая звезда этого проекта, который в настоящее время преподает в Технологическом институте им. Ленина в Москве (Альберт Васильев – заместитель директора Научно-исследовательского института энерготехники им. Н.А. Доллежаля и директор международного центра по экологической безопасности – прим. перев.)


Васильев не без гордости вспоминает о тех технологиях, которые использовались в рамках этого проекта. «Взрыв проводился глубоко в земле, - вспоминает он. – Мы сдавливали трубу, ломали ее и она разрушалась». Васильев считает, что с помощью произведенного взрыва удалось перекрыть скважину на месторождении Уртабулак, и на том месте остался только пустой кратер.

Просто делать свою работу

Всего Советы произвели пять ядерных взрывов для ликвидации аварий на газовых скважинах, из которых три или четыре оказались успешными, в зависимости от того, кто вам об этом рассказывает. «У них это неплохо сработало, - отмечает Нордайк, составивший в 2000 году подробный отчет о проведенных в Советском Союзе взрывах. – Нет оснований говорить о том, что это не получится (в Соединенных Штатах)».


Однако не все проходило гладко. Васильев признает, что в программе было «два сбоя». Последний взрыв в 1979 году был произведен недалеко от украинского города Харьков. «Ближайшие дома находились на расстоянии 400 метров, - вспоминает Васильев. – То есть нужно было произвести самый маломощный взрыв. Строения и даже уличные фонари тогда не пострадали». К сожалению, малая мощность заряда не позволила перекрыть скважину, и газ тогда вновь вырвался на поверхность.


Научный сотрудник Московского инженерно-физического института Александр Колдобский настаивает на том, что произведенные в мирных целях ядерные взрывы были безопасными. Люди, которые работали рад реализацией этой программы, «были блестящими специалистами», подчеркивает он. «У них была такая культура безопасности, которая не допускала использования выражения «может быть» и принимала только такие слова как «обязанность» и «инструкция». Любое отступление от этих правил в ядерных технологиях является преступлением».


Вместе с тем он признает, что «существовали различные сценарии того, что случится после взрывов». Во время взрыва в 1972 году на газовом месторождении в Туркменистане, в подготовке которого он принимал непосредственное участие, «запах был просто ужасный», - отмечает он. – А ветер дул в сторону ближайшего города». Его тонкие губы складываются в улыбку, словно отказываясь продолжать рассказ.

Колдобский отметает любые домыслы о страхе или эмоциях при взрыве бомбы. «Я ничего не чувствовал. Я просто делал свою работу».

Оригинал публикации: Should BP nuke its leaking well? (http://www.reuters.com/article/idUSLDE6610K620100705)

---------- Добавлено в 17:59 ---------- Предыдущее было в 17:58 ----------


Ученые рассказали об открытом письме к Медведеву (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/07/15/n_1520712.shtml)
— 15.07.2010 —

Группа российских ученых выступила на пресс-конференции, где озвучила свои первоочередные требования к правительству по финансированию отечественной науки, сформулированные в открытом письме к Дмитрию Медведеву, которое собрало более 2 тыс. подписей.

Ученые требуют от правительства уже в следующем году в два раза увеличить бюджет Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ). «Они были созданы в начале девяностых и фактически спасли российскую науку, – заявил научный сотрудник Физического института Академии наук им. П.Н. Лебедева Евгений Онищенко. – Эти фонды оказывают грантовую поддержку малым группам ученых, которые во всем мире добиваются наибольших успехов в науке». По его словам, за последние два года бюджет РФФИ серьезно уменьшился – с 6% средств, выделенных на гражданские исследования, до 3,8%. «Средний размер гранта на группу до десяти человек в этом году составляет меньше 400 тыс. руб., это просто ничто», – цитирует Онищенко «Коммерсант». Онищенко отметил, что президентский грант для молодого кандидата наук составляет 600 тыс. руб.

Ученые скептически относятся и к перспективам иннограда в Сколково. «Я был на встрече с Вячеславом Сурковым, посвященной «Сколково», – рассказал лауреат премии президента РФ Алексей Бобровский. – У меня сложилось впечатление, что туда набрали каких-то юных активистов, которые плохо представляют себе, что надо делать. Такое ощущение, что ученых там пока еще нет».

При этом ученые заявляют о необходимости серьезных изменений уже в самом РФФИ. «Фонд надо защищать, но ситуация в нем далека от идеальной, – считает заместитель директора Института проблем передачи информации РАН Михаил Гельфанд. – Например, в 2008 году был объявлен конкурс по программе междисциплинарных исследований с действительно большими грантами. При этом до сих пор неизвестно, кто получил эти деньги». Есть и другие нарекания: авторам заявок на грант не присылают рецензии на их работу, к тому же фонд принципиально не привлекает иностранных экспертов. «У нас многими направлениями занимаются одна-две лаборатории на всю страну, поэтому им приходится рецензировать друг друга, – говорит ученый. – Правительству необходимо подумать, оптимальное ли у фонда руководство».

Вице-президент РАН Геннадий Месяц согласен с требованиями авторов письма. «Львиную долю грантов, больше 50%, получают в РФФИ ученые академии. И мы понимаем, что для развития науки фонд должен быть как минимум увеличен», – говорит он. В Минобрнауки утверждают, что осознают важность научных фондов и давно ведут борьбу за увеличение их бюджета. «Вопросы объемов финансирования РФФИ и РГНФ не относятся исключительно к ведению министерства, они определяются правительством страны, – сообщает пресс-служба ведомства. – Только в 2009 году РФФИ на поддержку научных организаций было выделено более 7 млрд руб.». Сейчас в министерстве готовят предложение правительству сохранить в следующем году бюджет фондов на уровне не ниже 2009 года.

«Говоря о суммах прошлого года, в министерстве забывают, что в 2010 году РФФИ получил 6 млрд, то есть 1 млрд уже отпилили, – говорит Гельфанд. – Я являюсь членом одного из экспертных советов фонда и могу сказать, что это чувствуется – хорошие проекты пришлось зарезать из-за нехватки средств».

Сейчас ученые ждут реакции властей на свое обращение. «Изменить ситуацию вполне реально, если президент даст такое поручение или если даже Минобрнауки серьезнее займется этой проблемой, – уверен господин Онищенко. – Наши требования гораздо меньше бюджета «Сколково». Пока что направо и налево раздают такие деньги, что РФФИ и не снилось»

---------- Добавлено в 17:59 ---------- Предыдущее было в 17:59 ----------


[COLOR="Blue"]LHC продолжает набирать обороты

15 июля на сайте ЦЕРНа появилось краткое сообщение генерального директора Рольфа Хойера о работе Большого адронного коллайдера (http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=431367). За последний месяц техники вывели LHC на режим, при котором сталкиваются сгустки номинальной интенсивности, и теперь дальнейшее повышение светимости будет идти за счет увеличения количества сгустков. Сейчас коллайдер работает в режиме столкновения 13 на 13 сгустков; светимость при этом уже превышает 10^{30} см^{–2}·сек^{–1}, а накопленная статистика составляет 250 нб^{–1} (обратных нанобарн). Это позволяет коллаборациям, работающим на LHC, заметно увеличить статистику перед началом главной конференции года ICHEP-2010. Ожидается, что столкновения продлятся в течение всех выходных, а с понедельника (19 июля) по четверг коллайдер будет готовиться к дальнейшему повышению количества сгустков в пучке.

skroznik
03.10.2011, 18:02
Закон о Курчатовском институте как национальном исследовательском центре принят Госдумой (http://rosatom.ru/ru/about/press_centre/worldatomenergy/index.php?id4=20845)
16.07.10

Государственная дума приняла во втором и в третьем чтении законопроект "О национальном исследовательском центре "Курчатовский институт" (НИЦ КИ).

Законопроектом устанавливается, что этот центр "создается и действует в целях формирования технологической базы инновационной экономики, обеспечения опережающего научно-технологического развития и ускоренного внедрения в производство научных разработок, проведения полного инновационного цикла научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ".

Перечень этих работ определяется Правительством РФ.

Законопроект предоставляет полномочия НИЦ КИ "разрабатывать программу совместной деятельности организаций, участвующих в пилотном проекте по созданию центра на срок до пяти лет".

НИЦ КИ вправе осуществлять деятельность, приносящую доходы, и полностью распоряжаться полученными финансовыми средствами.

Вместе с тем законопроект устанавливает, что финансовое обеспечение работ, предусмотренных программой совместной деятельности организаций, участвующих в пилотном проекте по созданию НИЦ КИ, осуществляется за счет бюджетных ассигнований, а также добровольных взносов юридических и физических лиц.

Законопроектом подробно определяются полномочия Правительства РФ как учредителя данного центра, а также его органов управления.

"Центр с согласия собственника его имущества вправе участвовать в качестве учредителя или участника хозяйственных обществ", - говорится в законопроекте.

Органами управления НИЦ КИ являются наблюдательный совет, президент Центра, его директор и правление. В качестве консультативного и совещательного органа при Центре создается Ученый совет. Кроме того, создается ревизионная комиссия для осуществления контроля за финансово-хозяйственной деятельностью НИЦ КИ.
________________________________________________________________________


Совет Федерации одобрил закон о национальном исследовательском центре "Курчатовский институт". (http://www.rbc.ru/rbcfreenews/20100719133059.shtml)
19.07.2010

Совет Федерации одобрил закон о национальном исследовательском центре "Курчатовский институт". Закон направлен на создание нормативно-правовых условий эффективного функционирования НИЦ "Курчатовский институт".

Закон разработан во исполнение указов президента РФ от 28.04.08 и от 30.09.09 в целях формирования технологической базы инновационной экономики, создания правовых и организационных основ деятельности новых научных инновационных структур. Предусматривается закрепление правового положения НИЦ как федерального бюджетного учреждения. Полномочия его учредителя от имени РФ осуществляет правительство РФ. Определено, что НИЦ относится к наиболее значимым учреждениям науки. Полномочия собственника имущества, находящегося в оперативном управлении НИЦ, от имени РФ осуществляет уполномоченный правительством РФ федеральный орган исполнительной власти.

Курчатовский институт осуществляет от имени РФ в порядке и объеме, устанавливаемых правительством РФ, полномочия учредителя и собственника имущества, находящегося в оперативном управлении федеральных государственных учреждений, участвующих в пилотном проекте по созданию НИЦ. Для достижения установленных целей НИЦ разрабатывает программу совместной деятельности организаций, участвующих в пилотном проекте по созданию НИЦ, на срок до 5 лет, которая утверждается правительством РФ.
______________________________________________________________________________


Где бы почитать тот закон...

---------- Добавлено в 18:01 ---------- Предыдущее было в 18:01 ----------


Обнаружена невозможная звезда (http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2010/07/22/402160)
22.07.10

Как сообщает пресс-служба Южной европейской обсерватории ESO, с помощью системы телескопов VLT удалось обнаружить самую массивную из известных науке звёзд. Её масса оценивается в 300 масс Солнца.

Открытие было получено благодаря архивным данным телескопа Хаббла, а также исключительным спектроскопическим и фотометрическим (в ближнем ИК-диапазоне) возможностям телескопа VLT с адаптивной оптикой MAD (Multi- Conjugate Adaptive Optics).

Интересно, что это в два раза превосходит крайний предел, установленный текущими научными представлениями - звёзды массой больше 150 солнечных масс существовать не могут в принципе.

Невозможная звезда была выявлена в туманности Тарантул в Малом Магеллановом облаке.

Она получила индекс R136a1, означающий её принадлежность к скоплению молодых звёзд R136a.

В этом скоплении имеется несколько сверхмассивных звёзд с массами, близкими или превышающими теоретический предел в 150 солнечных масс.

Однако R136a1 выделяется даже на их фоне - её масса, согласно имеющимся оценкам, находится в пределах 265 - 320 масс Солнца и заведомо ведёт к переоценке и переосмыслению фундаментальных положений современной физики звёзд.

R136a1 выделяется среди других известных науке звёзд не только своей исключительной массой, но и исключительной светимостью - по этому показателю она на семь порядков превосходит Солнце.

---------- Добавлено в 18:02 ---------- Предыдущее было в 18:01 ----------


Госкорпорация синхрофазотронов (http://www.kommersant.ru/doc.aspx?DocsID=1476181&ThemesID=784)

"Курчатовский институт" получил на ядерные манипуляции 25 млрд руб.

Распоряжением правительства утверждена "программа совместной деятельности" в рамках создания Научно-исследовательского центра (НИЦ) "Курчатовский институт" стоимостью 25,1 млрд руб. до 2012 года. Как и ожидалось, большую часть проектов НИЦ и финансирования получит ФГУ РНЦ "Курчатовский институт" под руководством Михаила Ковальчука.

Опубликовано распоряжение правительства N1195-р от 15 июля 2010 года, утверждающее объемы финансирования проекта НИЦ "Курчатовский институт". 16 июня правительство утвердило финансирование пилотного проекта в рамках НИЦ на 12 млрд руб. (по 3 млрд руб. в 2010-2011 годах и 4 млрд руб. в 2012 году). Указ президента о начале создания НИЦ на базе РНЦ "Курчатовский институт" подписан Дмитрием Медведевым в 2008 году. Законопроект о фактическом преобразовании РНЦ в НИЦ (см. "Ъ" от 2 июля) принят Советом федерации 20 июля.

Наиболее интересным в рамках создания НИЦ оставалась программа финансирования всех фундаментальных исследований в области физики высоких энергий, в которой должны были участвовать остальные партнеры "Курчатовского института" по НИЦ: петербургский Институт ядерной физики имени Константинова РАН (ИЯФ), Институт физики высоких энергий (ИФВЭ, Протвино) и Институт теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ). Все пять институтов должны получать единое финансирование на "совместную деятельность" в рамках пилотного проекта.

Распоряжением N1195-р установлена общая сумма финансирования де-факто новой госкорпорации по фундаментальным исследованиям в области физики высоких энергий: это 15,1 млрд руб. по основной программе и ровно 10 млрд руб. по дополнительной. Из 10 приоритетных направлений НИЦ семь достались как координатору РНЦ "Курчатовский институт": это, в том числе, "междисциплинарные исследования в нано-, био- и когнитивных науках на базе рентгеновского, синхротронного и нейтронного излучения", эксплуатация "мегаустановок" высоких энергий, развитие компьютерных технологий. ИЯФ имени Константинова займется исследованиями с использованием нейтронов, ИФВЭ — протонов, ИТЭФ — ядерной медицины. В рамках основной программы на РНЦ "Курчатовский институт" приходится 9,5 млрд руб. финансирования из 15,1 млрд руб., в 10 млрд руб. 4,3 млрд руб. приходится на проекты РНЦ, 5,1 млрд руб. будет распределяться позже.

Часть научного сообщества резко критически настроена против создания НИЦ.

"Сама по себе идея создания научных центров разумна и обсуждаема, но это нужно делать в другом порядке — вначале прорабатывать решения и механизмы, а потом их принимать. Здесь же вначале принимаются лозунги, а потом идут попытки все под них подстроить",— считает замдиректора Института проблем передачи информации РАН по науке Михаил Гельфанд. Доказательством "научной неудачности" решения о создании НИЦ господин Гельфанд указывает на резкое снижение количества научных публикаций Курчатовского института за последние годы. По данным Thomson Reuters Web Of Science, в 2009 году институт опубликовал минимальное с 1993 года количество научных работ — 345. Количество публикаций непрерывно снижалось с 2000 года, когда Курчатовский институт опубликовал 496 работ. В 2007 году публикаций было 416, в 2008 — 409. Ссылок на труды института в мировой научной прессе также с каждым годом все меньше: в 2009 году их было 399 против 430 в 2008-м и 440 в 2007 году. Согласно постановлению правительства, общее число публикаций в рамках реализации программы будет расти с 1400 в 2010 году до 1600 в 2012 году.

Собеседники "Ъ" в самом РНЦ объясняют снижение количества публикаций тем, что в последнее время стало больше засекреченных научных работ, не попадающих в международные библиографические системы. "Это выглядит неубедительно. Даже если предположить, что именно сейчас усилилось влияние спецслужб, почему оно распространяется точечно на Курчатовский институт и не распространяется, например, на МГУ или РАН?" — спрашивает научный сотрудник Физического института имени Лебедева РАН Евгений Онищенко. По его мнению, единственным объяснением создания НИЦ стоит считать лоббистские возможности Михаила Ковальчука, который после неудачной попытки стать академиком РАН в 2008 году выбрал обходной путь. "Обещать он умеет,— считает господин Онищенко,— руководство страны могло решить — если академики ведут себя независимо, то давайте пустим деньги своим потоком и поставим человека, который нам обещал расцвет науки. Курчатовский институт становится научным центром в противовес Академии наук. Теоретически этот процесс мог остановить Совет по науке и технологиям при президенте, но его научный секретарь — тот же господин Ковальчук". В качестве примера неэффективности создаваемого НИЦ господин Онищенко привел случай с ИЯФ, в котором шли работы по строительству реактора ПИК, но после включения института в систему НИЦ "деньги там остались только на зарплату, подрядная организация свернула работы и переключилась на другого заказчика, так что теперь реактор просто физически нельзя будет достроить. При этом главным аргументом в пользу НИЦ для ИЯФ как раз было то, что его создание ускорит строительство реактора".

Единственным комментарием, на который вчера были готовы представители Курчатовского института, оказались слова руководителя агентства по вопросам головной научной организации в РНЦ "Курчатовский институт" Михаила Попова. Он сказал, что в институте довольны решением правительства, а подробный комментарий он сможет дать после консультации с находящимся в Хорватии Михаилом Ковальчуком. После этого господин Попов перестал отвечать на звонки, а поздно вечером прислал корреспонденту "Ъ" SMS-сообщение: "К сожалению, комментария не будет. Извините".

Согласно постановлению правительства, стоимость оборудования, приходящегося на одного сотрудника новой "физической госкорпорации", возрастет с 700 тыс. руб. в 2010 году до 1,8 млн руб. в 2012 году, а число "опытно промышленных образцов" (образцов чего — не указано) увеличится с двух до шести. "Ъ" будет следить за развитием событий.

[COLOR="Blue"]
"Нобелевку" для математиков присудили россиянину (http://top.rbc.ru/society/19/08/2010/452821.shtml)
19 августа 2010г.


http://s002.radikal.ru/i199/1008/16/a188a3b53110.jpg (http://www.radikal.ru)

http://i074.radikal.ru/1008/25/40118b27fd7a.jpg (http://www.radikal.ru)

Сегодня на всемирном конгрессе Международного математического союза были объявлены имена обладателей самой престижной премии в области математики. Филдсовскую премию - 2010 получат россиянин Станислав Смирнов из университета Женевы, израильтянин Элион Линденштраусс, работающий в Иерусалимском университете, вьетнамец Нго Бао Чау из Парижского университета и француз Седрик Виллани из института Анри Паункаре.

Уроженец Санкт-Петербурга С.Смирнов награжден за доказательство конформной инвариантности перколяции и модели Изинга в статистической физике.

Премия Филдса считается аналогом Нобелевской премии по математике ("Нобелевка" не вручается математикам согласно указаниям основателя премии Альфреда Нобеля). Правда, материальная награда обладателям премии не столь велика - она составляет 15 тыс. канадских долларов.

Вручается премия с 1936г. раз в 4 года двум, трем или четырем выдающимся математикам не старше 40 лет. Филдсовская медаль делается из золота, на одной ее стороне написано на латыни "Превзойти свою человеческую ограниченность и покорить Вселенную", на другой – "Математики, собравшиеся со всего света, чествуют замечательный вклад в познания".

Среди лауреатов премии были известные российские и советские ученые, в том числе Григорий Перельман (отказался приехать на вручение премии в 2006г.), Андрей Окуньков, Григорий Маргулис, Владимир Воеводский и другие.

skroznik
03.10.2011, 18:08
Подрастает очередное достойное пополнение американской науке...

http://s42.radikal.ru/i097/1008/39/9a5d7620c9b6t.jpg (http://radikal.ru/F/s42.radikal.ru/i097/1008/39/9a5d7620c9b6.jpg.html)

http://i060.radikal.ru/1008/4a/88e91ea92a9et.jpg (http://radikal.ru/F/i060.radikal.ru/1008/4a/88e91ea92a9e.jpg.html)

http://s57.radikal.ru/i158/1008/ad/92071121a10ft.jpg (http://radikal.ru/F/s57.radikal.ru/i158/1008/ad/92071121a10f.jpg.html)

Кстати кто-только не приезжал на Физтех - вот только навскид из прошлого года

http://s42.radikal.ru/i098/1008/c3/f80821c1c64e.jpg (http://www.radikal.ru)

http://i42.fastpic.ru/big/2012/0828/c8/228119b6913588cb9f5156724af1dac8.jpg (http://fastpic.ru/)

http://s05.radikal.ru/i178/1008/29/0228ba1cf045t.jpg (http://radikal.ru/F/s05.radikal.ru/i178/1008/29/0228ba1cf045.jpg.html)

один только Алферов оказал материальную и моральную подержку.
Остальные только умный вид делают...

---------- Добавлено в 18:06 ---------- Предыдущее было в 18:05 ----------

Не свежая новость, но постоянно всплывающая.

Природный ядерный реактор возле Окло. (http://newsreaders.ru/showpost.php?p=26924&postcount=15)

http://i42.fastpic.ru/big/2012/0828/17/c7e9da9baae411d4407d7c9f1853e017.jpg (http://fastpic.ru/)

Остатки ядерных реакторов, возраст которых – около двух миллиардов лет, были обнаружены в Африке в 1970-х годах. Предполагается, что эти реакторы возникли естественным образом. В настоящее время естественные реакторы не существуют, так как относительная плотность способного распадаться урана уменьшилась ниже предела, необходимого для поддержания ядерной реакции. На этой фотографии показан ископаемый реактор, находящийся в Окло, Габон. Остатки окиси урана видны как желтоватые горные породы. Побочные продукты реактора Окло используются для исследования стабильности фундаментальных постоянных на космологических временах и для развития более эффективных методов утилизации ядерных отходов – продуктов деятельности человека.

---------- Добавлено в 18:06 ---------- Предыдущее было в 18:06 ----------


Большой адронный коллайдер преподнес физикам первый сюрприз
(http://rian.ru/science/20100921/277919124.html)

21/09/2010
МОСКВА, 21 сен - РИА Новости.

Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, впервые после его запуска обнаружили принципиально новый эффект, не предсказанный существующей теорией - среди сотен частиц, рождающихся при столкновениях протонов, были обнаружены пары, движения которых по неизвестной причине связаны друг с другом.

"Это неожиданное для нас явление, которое впервые обнаружено на коллайдере, и теперь мы будем ждать его интерпретации от теоретиков. Не исключено, что мы действительно дошли до того места, откуда "видно" новые явления, которые не так просто понять, и с ростом энергии они будут проявляться все чаще и чаще", - сказал РИА Новости профессор Владимир Гаврилов, руководитель группы российских физиков из Института теоретической и экспериментальной физики, работающих на детекторе CMS.

Именно на детекторе CMS - одном из четырех главных детекторов коллайдера - были обнаружены эти двухчастичные корреляции.

Большой адронный коллайдер, созданный на границе Швейцарии и Франции Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) при участии физиков из более 70 стран, был запущен в ноябре 2009 года. Сейчас энергия ускорителя доведена до 3,5 тераэлектронвольта на пучок, что более чем в три раза больше энергии, достигнутой ранее на других ускорителях.

В статье, подготовленной физиками коллаборации CMS и опубликованной на сайте CERN-а, описаны результаты поиска всех пар образующихся в столкновении частиц и измерены различия в направленности их движения.

Оказалось, что некоторые пары частиц, удаляясь друг от друга со скоростью света, остаются соориентированными по направлению своего движения вдоль одного и того же угла, как если бы частицы были некоторым определенным образом ассоциированы вместе.

"Это эффект, который в модельных расчетах не был предсказан", - отметил Гаврилов.

По его словам, уже предложено несколько качественных объяснений этого эффекта, однако пока нет точных численных описаний.

Самая современная теория - квантовая хромодинамика, описывающая взаимодействие кварков и глюонов, гласит, что эти наиболее фундаментальные частицы не могут рождаться поодиночке, а только парами или группами.

"Когда мы "вышибаем" один кварк или глюон, он "хочет" улететь, но не может, поскольку он должен за собой тянуть "струну", которая будет содержать виртуальные частицы. Эта "струна" может натягиваться в направлении между вылетевшим объектом, который мы видим, и остатком того протона, который эту реакцию породил. В результате в этой плоскости реакций могут появляться корреляции", - сказал Гаврилов.

Большой адронный коллайдер, запущенный после годичного перерыва 20 ноября 2009 года, - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. В его 27-километровом кольце сталкиваются разогнанные почти до световой скорости пучки протонов. Изучая результаты этих столкновений, ученые надеются получить новые данные о строении материи. Чем больше столкновений удастся зафиксировать, тем больше шансов, что они столкнутся с новым уникальным событием, например, рождением новых частиц.

Текущий сеанс работы коллайдера продолжается уже 18 месяцев. Это должно позволить экспериментаторам аккумулировать достаточно данных для исследования новой территории "терра инкогнита" во всех областях, где ожидается новая физика.

---------- Добавлено в 18:06 ---------- Предыдущее было в 18:06 ----------

— 05.10.2010 13:50 —

Россияне стали лауреатами Нобелевской премии по физике
(http://www.gazeta.ru/news/lastnews/2010/10/05/n_1555929.shtml)

Во вторник в Стокгольме были названы имена лауреатов Нобелевской премии 2010 года в области физики. Ими стали работающие в Манчестере россияне Андре Гейм и Константин Новоселов с формулировкой «За новаторские эксперименты, касающиеся двумерного материала графена».

В понедельник обладателем Нобелевской премии в области физиологии и медицины стал британец Роберт Эдвардс/a> с формулировкой «За развитие экстракорпорального оплодотворения».

Во среду в 13.45 мск будет объявлен обладатель премии по химии. На 15.00 мск четверга запланировано объявление имени лауреата премии по литературе, в пятницу в 13.00 мск станет известно имя обладателя Нобелевской премии мира, а завершится Нобелевская неделя-2010 в понедельник, 11 октября: в этот день в 13.00 мск будет обнародовано имя победителя в разделе «экономика».

---------- Добавлено в 18:07 ---------- Предыдущее было в 18:06 ----------

Гейм уже гражданин Нидерландов, а Новоселов - гражданин России и Великобритании...
Гейм лет 10 назад опубликовал шуточную работу по магнитному поддержанию лягушек в состоянии левитации. За что был удостоен шнобелевской премии...

---------- Добавлено в 18:07 ---------- Предыдущее было в 18:07 ----------

Оба нынешних нобелевских лауреата публиковали свою основопологающую работу в ведущем российском журнале "УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК" в 2008 году:

http://ufn.ru/ufn08/ufn08_7/Russian/r087g.pdf

Они же оба выступали в феврале 2008 года на общей сессии Академии наук России, посвященной графенам:

http://ufn.ru/ru/articles/2008/7/g/

Кстати, оба они - выпускники московского Физтеха.

---------- Добавлено в 18:07 ---------- Предыдущее было в 18:07 ----------

Сейчас с интересом наблюдаю как пресса лихорадочно выискивает их биографии. Первую инфу они взяли из их личных CV карт, опубликованных по их месту работы.
Быстро нашли что Новоселов родился в Нижнем тагиле, а Гейм в Сочи. Пока другой инфы не дают.
В общем в России они были никому не нужны...

---------- Добавлено в 18:08 ---------- Предыдущее было в 18:07 ----------

— 06.10.2010 19:36 —
[COLOR=Blue]
Нобелевский лауреат Андрей Гейм отказался работать в «Сколково»
(http://www.gazeta.ru/news/lenta/2010/10/06/n_1556516.shtml)

Лауреат Нобелевской премии 2010 года по физике Андрей Гейм отказался работать в фонде «Сколково», сообщает «Русская служба новостей». Ученый отметил, что о намерении России пригласить его работать в Сколково он «не знает и знать не хочет». «Меня это никак не интересует. У меня нет российского гражданства, я гражданин Голландии, там у вас люди что – с ума посходили совсем? Считают, что если они кому-нибудь отсыпят мешок золота, то можно всех пригласить?», - заявил он РСН

По его словам, графен мог быть создан и в России, однако «шансы его создания были 1 из 1000 – по сравнению с тем, что можно было сделать за границей». По этой причине физик и принял решение уехать работать за границу.

Скептически отнесся Гейм и к попытке создать из Сколково вторую Кремниевую долину. «Я думаю, Кремниевого Сколково никогда не получится. Для меня это звучит так же, как если бы в 90-х годах стали бы создавать электровакуумное Сколково, когда уже поезд давно ушел от вакуумных ламп к транзисторам. Так и здесь», - отметил он.

По его мнению, стремление России инвестировать в науку понятно и его можно только приветствовать, однако «хорошие начинания спускаются сверху, а потом они через тысячу ветряных мельниц проходят, и эти Дон Кихоты из правительства заканчивают одним и тем же - что получилось, как всегда».

Ранее руководитель департамента международного сотрудничества фонда «Сколково» Алексей Ситников заявил журналистам о намерении пригласить нобелевских лауреатов по физике Андрея Гейма и Константина Новоселова к участию в проекте. - где раньше были ваши предложения...

Работающие ныне в Великобритании воспитанники российской научной школы Андрей Гейм и Константин Новоселов 5 октября удостоены Нобелевской премии в области физики за 2010 год за создание самого тонкого в мире углеродного материала - графена.

skroznik
03.10.2011, 18:11
— 21.10.2010 —

В Москве сотрудники РАН требуют повышения финансирования науки (http://www.gazeta.ru/news/lenta/2010/10/21/n_1562255.shtml)

В Москве проходит санкционированный митинг работников Российской академии наук (РАН) в защиту российской науки, на митинге собралось более 150 человек. Среди собравшихся работники РАН из Москвы, Санкт-Петербурга и других городов России.

Помимо ученых, в акции участвуют представители партий КПРФ, «Справедливая Россия», ЛДПР.
Ученые требуют от правительства повышения финансирования науки, а также повышение стипендий молодым специалистам. «Наше требование – повышение стипендий аспирантам до 8,5 тыс. рублей, как в других цивилизованных странах мира», – заявил председатель Российского совета профсоюза работников РАН Вячеслав Вдовин.

Также митингующие требуют прямого диалога с властями страны и лично с министром Андреем Фурсенко.

Охрану митинга осуществляют около 50 сотрудников МВД.

«Интерфакс»

---------- Добавлено в 18:10 ---------- Предыдущее было в 18:09 ----------

Новость, которая вполне может стать началом новой революции в науке.


Физики "увидели" следы темной материи в данных с телескопа "Ферми" (http://www.rian.ru/science/20101023/288623568.html)
23/10/2010

Американские физики обнаружили признаки существования самой загадочной субстанции во Вселенной - гипотетической "темной материи" - и вычислили ряд ее параметров, анализируя выложенные в открытый доступ данные с орбитального гамма-телескопа "Ферми", сообщает журнал Symmetry.

"Темной материей" астрономы называют гипотетическое вещество, которое проявляет себя исключительно через гравитационное взаимодействие с галактиками, внося искажения в их движение. Частицы темной материи не взаимодействуют с какими-либо видами электромагнитного излучения, а потому не могут быть зафиксированы во время непосредственных наблюдений.

На долю темной материи приходится около 23% массы Вселенной, в то время как "обычная" материя составляет лишь около 4% массы, а все остальное приходится на не менее загадочную темную энергию.

Дэн Хупер (Dan Hooper) из Национальной лаборатории имени Ферми и Лиза Гуденоуг (Lisa Goodenoug) из университета Нью-Йорка проанализировали данные за два года работы телескопа "Ферми" (Fermi Gamma-ray Space Telescope) и пришли к выводу, что гамма-излучение очень высокой энергии, приходящее со стороны центра нашей Галактики, из области размером примерно 175 парсек (около 570 световых лет), можно объяснить только аннигиляцией (взаимным уничтожением) частиц темной материи.

"Мы проанализировали все возможные причины, которые могут давать похожий на этот сигнал, но не нашли никаких других вероятных астрофизических источников или процессов, продуцирующих такой же сигнал, как этот", - говорит Хупер.

В статье, размещенной учеными в электронной библиотеке Корнеллского университета, приведены расчеты, согласно которым масса так называемых тяжелых слабо взаимодействующих частиц темной материи (Weakly Interacting Massive Particles - WIMP) может составлять от 7,3 до 9,2 гигаэлектронвольт, что примерно в восемь раз больше массы протона.

Примерно такие же оценки массы частиц темной материи давали два наземных детектора - CoGeNT, в районе Чикаго, и итальянский детекор DAMA недалеко от Рима.

---------- Добавлено в 18:10 ---------- Предыдущее было в 18:10 ----------


"Хаббл" составил точную карту темной материи в "гравитационной линзе" (http://www.rian.ru/science/20101112/295447751.html)

12/11/2010 РИА Новости.

Ученые, работающие с космическим телескопом "Хаббл", составили одну из самых точных на сегодняшний день карт темной материи - таинственного вещества, составляющего примерно четверть массы Вселенной, сообщила пресс-служба проекта.

Темной материей астрономы называют гипотетическое вещество, которое проявляет себя исключительно через гравитационное взаимодействие с галактиками, внося искажения в их движение. Частицы темной материи не взаимодействуют с какими-либо видами электромагнитного излучения, а потому не могут быть зафиксированы во время непосредственных наблюдений. На долю темной материи приходится около 23% массы Вселенной ("обычная" материя составляет лишь около 4% массы), а все остальное приходится на не менее загадочную темную энергию.

Группа ученых под руководством Дэна Коу (Dan Coe) из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА использовала камеру ACS "Хаббла" для того, чтобы составить карту темной материи в массивном скоплении галактик Abell 1689 - одном из наиболее крупных скоплений, удаленном от Земли на 2,2 миллиарда световых лет. Это скопление служит для астрономов гравитационной линзой, которая из-за своей огромной массы искривляет и усиливает излучение галактик, находящихся за ним.

"Линзированные изображения - это как большой пазл. Нам впервые удалось так распределить массу скопления Abell 1689 (между "обычной" и темной материей - ред.), что оно показывает все 42 фоновые галактики на своих местах", - сказал Коу, чьи слова приводятся в сообщении.

Таким образом, ученые получили карту массы скопления в достаточно высоком разрешении. В частности, им удалось показать, что в центре Abell 1689 темной материи намного больше, чем в теории предполагают размеры скопления. Таким образом, Abell 1689 попадает в группу хорошо изученных галактических скоплений с плотными ядрами.

"В начале своей истории Вселенная была меньше, а темная материя была "упакована" плотнее. Abell 1689, похоже, в "детстве" хорошо "накормили" ею, и скопление пронесло эту массу во "взрослую жизнь", чтобы в итоге оказаться таким, каким мы видим его сегодня", - сказал Коу.

Эти наблюдения, по мнению ученых, могут помочь лучше понять роль темной энергии в "раннем детстве" Вселенной. В частности, новые данные предполагают, что галактические скопления, возможно, сформировались раньше, чем считалось, до того, как влияние темной энергии ограничило их рост. По современным представлениям, темная энергия "противостоит" притяжению темной материи, "расталкивая" галактики и не давая им собираться в скопления. Изучая распределения темной материи в галактических скоплениях, ученые могут лучше понять механизм этого масштабного "перетягивания каната".

---------- Добавлено в 18:11 ---------- Предыдущее было в 18:10 ----------

— 16.11.2010 —

Телескоп «Чандра» обнаружил самую молодую черную дыру (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/11/16/n_1571905.shtml)

Орбитальный рентгеновский телескоп «Чандра», возможно, обнаружил самую молодую черную дыру звездной массы, которой всего лишь около 30 лет, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на NASA.

Объект, изученный «Чандрой» и европейскими космическими обсерваториями XMM-Newton и ROSAT, представляет собой остаток от взрыва сверхновой SN 1979С в галактике M100, удаленной от Земли на 50 миллионов световых лет. Излучение этого объекта в рентгеновском спектре в 1995-2007 годах оставалось очень стабильным. По утверждениям ученых, это может быть практически «новорожденная» черная дыра, которую «подкармливают» остатки сверхновой.

«Возможно, мы обнаружили самую молодую в истории астрономии черную дыру в нашем «районе» Вселенной», – сказал руководитель исследования Дэниэл Патнауде.

Его коллега, астрофизик Центра космических полетов имени Годдарда NASA Кимберли Уивер подчеркнула, что это также первый случай, когда «мы знаем точную дату рождения черной дыры», которую мы видим в ее 31 год.

«Для астрономов это великолепная возможность изучить молодые черные дыры», – сказала Уивер.
Она также добавила, что вполне вероятно, что теперь ученые смогут обнаружить целое поколение «черных дыр-младенцев», находящихся на ранних этапах своей жизни. Это позволит лучше понять механизм их возникновения и, в частности, условия, необходимые для того, чтобы звезда «переродилась» в черную дыру.

Обнаруженный объект может оказаться не черной дырой, а туманностью особого типа, газообразной туманностью с пульсаром (pulsar wind nebula) – самой известной туманностью такого типа является Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Тогда, по словам ученых, можно говорить о самой молодой туманности такого типа.

Участник исследования Абрахам Лоэб из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики отметил, что звезда-»предок» необычной черной дыры имела массу около 20 солнечных, а сама сверхновая относится к достаточно редкому типу сверхновых II типа – таких, по оценкам ученых, известно всего около 6%. При рождении черной дыры от взрыва сверхновой этого типа не возникает гамма-вспышки – основного «сигнала», по которому астрономы находят дыры.

«Возможно, мы впервые наблюдаем обычный путь рождения черной дыры», – сказал Лоэб, пояснив, что, по теоретическим представлениям, большинство черных дыр звездной массы должны возникать именно таким образом.

По словам астрономов NASA, пока у них недостаточно данных для того, чтобы однозначно сказать, чем именно является необычный объект, однако Уивер отметила, что она считает версию с черной дырой более вероятной.

Кроме того, данные наблюдений «Чандры» соответствуют выдвинутой в 2005 году гипотезе, согласно которой яркое свечение SN 1979С в видимом диапазоне связано со струей вещества, которую выбрасывает дыра. Обычно такие струи и создают гамма-вспышки, однако в этом случае она не может «пробить» водородную оболочку дыры и заставляет ее излучать видимый свет.

---------- Добавлено в 18:11 ---------- Предыдущее было в 18:11 ----------

— 16.11.2010 —

Проведено наблюдение эффекта Фарадея в графене (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/11/16/n_1571937.shtml)

Физики из Швейцарии, Германии и США зарегистрировали эффект Фарадея в одно- и многослойном графене, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в Nature Physics.

Суть этого магнитооптического эффекта заключается в том, что прохождение линейно поляризованного света через вещество, находящееся в магнитном поле, приводит к вращению плоскости поляризации. Объяснить его можно так: во внешнем поле показатели преломления для циркулярно право- и левополяризованного света становятся различными, и при попадании исходного излучения в среду две его поляризованные составляющие распространяются с разными фазовыми скоростями. Это и приводит к наблюдаемому вращению плоскости поляризации на некоторый угол, линейно зависящий, как несложно догадаться, от длины пути излучения.

Поскольку графен — моноатомный слой углерода — можно считать предельно тонким материалом, изучать эффект Фарадея в нем авторы не планировали, собираясь вместо этого измерять характеристики квантового эффекта Холла с использованием ИК-излучения. В эксперименте свет пропускался через поляризационный фильтр, полученный линейно поляризованный пучок направлялся на графен, проходил через еще один фильтр и попадал на детектор. Система была настроена так, чтобы без вращения плоскости поляризации на детектор не приходило ничего.

«Мы не надеялись увидеть заметное вращение в графене, — говорит руководитель исследования Алексей Кузьменко из Университета Женевы. — Предполагалось, что угол вращения составит около 0,01 радиана, но на деле он оказался равен 0,1 радиана [~6˚]». По величине угла в пересчете на один слой атомов графен опередил всех своих полупроводниковых «соперников».

«Эффект Фарадея и родственный ему магнитооптический эффект Керра находят применение в оптической связи, устройствах хранения информации, вычислительных системах, — напоминает сотрудник Кембриджского университета Андреа Феррари, не принимавший участия в работе. — Обнаруженные коллегами свойства графена дают возможность создавать уникальные устройства». На практике, впрочем, нужны довольно большие углы вращения плоскости поляризации (45˚), для получения которых потребуется около 10 слоев графена. Материал поглощает инфракрасное излучение, что приведет к заметному ослаблению сигнала в готовых устройствах — к примеру, оптических диодах.

skroznik
03.10.2011, 18:14
— 06.12.2010 —

В CERN достигнут новый успех по стабилизации пучков антиводорода (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/12/06/n_1603777.shtml)

Физики, работающие в эксперименте ASACUSA в Европейской организации ядерных исследований (CERN), создали новый метод получения значительного количества антиматерии – атомов антиводорода, состоящих не из протонов и электронов, как обычный водород, а из антипротонов и позитронов, сообщает в понедельник пресс-служба CERN.

Проблема антиматерии, а точнее ее отсутствия, во Вселенной является одной из главных загадок для современных физиков. В результате Большого взрыва во Вселенной должно было возникнуть равное количество материи и антиматерии, однако по неизвестным причинам антиматерия исчезла.

Чтобы понять, в чем состоит загадочная «уязвимость» антиматерии, которая привела к ее исчезновению, физики исследуют атомы антиводорода и сравнивают их поведение с атомами водорода.

Однако проблема состоит в том, чтобы создать антиводород и удержать его от контакта с обычной материей, который приводит к аннигиляции. Участники эксперимента ASACUSA (Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons) разработали магнитную ловушку CUSP, в которой удерживаемые магнитным полем антипротоны и позитроны образуют атомы антиводорода. Отсюда они по специальной вакуумной трубе отправляются в установку для измерений их параметров «на лету».

Подход группы ASACUSA является хорошим дополнением к работе ученых из коллаборации ALPHA, которые разработали эффективный способ получать и в течение достаточно длительного времени удерживать атомы антиводорода.

«С этим методом получения и изучения антиводорода антиматерия не сможет долго скрывать от нас свои свойства. Нам еще предстоит многое сделать, но мы счастливы видеть, как хорошо работает эта техника», – отмечает руководитель группы ASACUSA Ясунори Ямазака из японского исследовательского центра RIKEN.

Если ученым удастся удержать атомы антиводорода около одной десятой доли секунды, этого будет достаточно, чтобы исследовать свойства антиматерии, например, получить ее спектр. По спектру ученые, в частности, смогут определить, сохраняется ли симметрия между материей и антиматерией по заряду, пространственным координатам и по времени, так называемая CPT-симметрия. Такая симметрия является одной из основ современной физической теории – Стандартной модели.

Если спектры водорода и антиводорода не будут идентичны, это будет свидетельствовать о нарушении симметрии, которое и может оказаться «ахиллесовой пятой» антиматерии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

---------- Добавлено в 18:13 ---------- Предыдущее было в 18:13 ----------

— 07.12.2010 —

Сигнал с японского корабля «Акацуки», долетевшего до Венеры, получен после потери связи (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/12/06/n_1603777.shtml)

Сигнал с первого японского исследовательского космического корабля «Акацуки», который утром во вторник должен был выйти на орбиту Венеры, получен после временной потери связи, сообщило японское информационное агентство Киодо. После того как в 8.49 по местному времени (2.49 мск) космический зонд приблизился к орбите Венеры на расстояние 550 километров и перевел двигатель в режим торможения, чтобы быть притянутым ко второй планете Солнечной системы, с ним неожиданно была потеряна связь примерно на час. Однако затем связь была восстановлена. К этому моменту японское аэрокосмическое агентство JAXA смогло убедиться лишь в том, что зонд своевременно перевел двигатель в режим торможения. Однако точные данные о том, удалось ли космическому кораблю соблюсти запланированную продолжительность торможения – 12 минут – и вышел ли он на орбиту Венеры, станут известны только к вечеру вторника.

Как считают специалисты JAXA, успех проекта зависит именно от того, удалось ли кораблю точно соблюсти продолжительность торможения. Если по каким-либо причинам произошел сбой и режим торможения был короче 12 минут, зонд не сможет выйти на орбиту Венеры и пройдет мимо. Если же время торможения оказалось больше 12 минут, планета притянет к себе космическое судно, и оно разобьется о ее поверхность. Установить, удалось ли соблюсти продолжительность торможения в режиме реального времени, было невозможно, так как сигнал с Земли идет 4 минуты.

Если станет понятно, что выход «Акацуки» на орбиту Венеры прошел по плану, после двух дополнительных корректировок полета через неделю он выйдет на заданную высоту – от 550 километров до 80 тысяч километров от ее поверхности.

Орбитальный зонд «Акацуки», запущенный в космос 21 мая с японского космодрома «Танэгасима» в паре с зондом «Икарос» (Icaros), будет изучать атмосферу Венеры в течение двух лет. В частности, он исследует загадочное явление суперротации – чрезвычайно быстрого вращения слоя атмосферы на высоте около 60 километров, который движется, обгоняя вращение планеты. Кроме того, аппарат будет получать данные о климатических условиях на планете, свойствах ее поверхности, характеристиках облаков Венеры, в числе которых есть состоящие из капель серной кислоты. На борту аппарата, в частности, находится несколько инфракрасных камер для разных диапазонов, прибор для измерения ультрафиолетового излучения, устройства для фиксации молний и разных типов электростатического свечения.

Как рассчитывают ученые, изучение Венеры поможет разгадать загадку, почему такие близкие по размерам и по удаленности от Солнца планеты, как Земля и Венера, обладают столь разными климатическими условиями.

«Акацуки» отдален от Земли на 63 миллиона километров. Расходы на его разработку составили 15 миллиардов иен (около 180 миллионов долларов).

---------- Добавлено в 18:14 ---------- Предыдущее было в 18:13 ----------

Идеи Петрика живут и побеждают.

Петрики всех стран - объединяйтесь!

Научный старт Сколково (http://www.nr2.ru/health/312948.html/print/)


В Сколково попросили денег на омоложение через телевизор

Научный совет российского «города будущего» рассмотрел и утвердил первые проекты. «Инновационным прорывом» российской науки оказались почему-то «оздоравливающие сотовые телефоны», разработанные компанией, занимающейся телемедициной. На «малаховское» чудо разработчики попросили 315 миллионов рублей, пообещав выручку в 30 миллионов долларов.Научный совет российского «города будущего» рассмотрел и утвердил первые проекты. «Инновационным прорывом» российской науки оказались почему-то «оздоравливающие сотовые телефоны», разработанные компанией, занимающейся телемедициной. На «малаховское» чудо разработчики попросили 315 миллионов рублей, пообещав выручку в 30 миллионов долларов.

Будущее российской науки сразу, со старта, удивительно напомнило утренние телепрограммы для домохозяек. Одним из первые претендентов на госфинансирование в «Сколково» стала компания «Интерактивная телемедицина», производящая оздоравливающие сотовые телефоны.

---------- Добавлено в 18:14 ---------- Предыдущее было в 18:14 ----------

— 22.12.2010 —

Физики не обнаружили микроскопических черных дыр на Большом адронном коллайдере (http://www.gazeta.ru/news/science/2010/12/22/n_1628685.shtml)

Физики, работающие на детекторе CMS Большого адронного коллайдера, заявили, что поиски микроскопических черных дыр, которые согласно некоторым теориям могли бы рождаться в столкновениях протонов в этом ускорителе, закончились безрезультатно: свидетельств рождения таких дыр не обнаружено.

«Мы можем исключить появление черных дыр (в результате протон-протонных столкновений) с минимальной массой 3,5–4,5 тераэлектронвольта», – говорится в статье исследователей, принятой к печати в журнале Physics Letters.

Гипотеза о возможном появлении черных дыр на Большом адронном коллайдере была одним из популярных аргументов противников запуска ускорителя, которые обращались в ООН и в суды с целью не допустить запуска установки. По мнению противников коллайдера, при столкновении протонов могут образовываться черные дыры, которые грозят поглотить Землю.

Некоторые из физических теорий, предполагающих существование дополнительных «свернутых» измерений (которые проявляют себя только на масштабах порядка планковской длины – около 1,6 на 10 в минус 35-й степени метров), действительно допускают возможность рождения черных дыр в столкновениях частиц.

В соответствии с этой теорией все фундаментальные взаимодействия, кроме гравитации – электрослабое и сильное – остаются в нашем четырехмерном (три пространственных плюс временное) мире. Но гравитационное взаимодействие может проникать в свернутые измерения, где ньютоновские законы гравитации иные.

«Гравитация проникает в дополнительные измерения, где она очень сильна из-за меньшего по сравнению с обычным планковского масштаба. Из-за этой сильной гравитации при столкновении двух партонов (кварков или глюонов)... могут «открыться двери» в дополнительные измерения, и там образуется микроскопическая черная дыра», – пояснил соавтор исследования Алексей Ферапонтов, сотрудник Национальной лаборатории имени Ферми (США).

Черные дыры в нашем «обычном» макромире возникают на конечных стадиях эволюции массивных звезд. Когда в таких звездах выгорает термоядерное «горючее» – водород или гелий, давление газа уже не может противостоять гравитации, и тяготение «схлопывает» звезду в черную дыру. Этот объект отличается тем, что вторая космическая скорость для него больше скорости света, и покинуть его не может никакое излучение и никакая информация. Граница, на которой вторая космическая скорость превышает скорость света, называется сферой Шварцшильда. В случае с микроскопическими черными дырами в дополнительных измерениях свойства гравитации таковы, что гравитационный коллапс и появление сферы Шварцшильда может происходить в столкновениях частиц.

В случае, если такое событие произойдет, черная дыра мгновенно испарится, породив «дождь» частиц обычной материи, которые могут зафиксировать детекторы коллайдера, в частности, детектор CMS. В течение сеанса протон-протонных столкновений в 2010 году ученые отслеживали признаки появления таких специфических следов рождения черных дыр. Однако никаких свидетельств их появления не было обнаружено для микроскопических черных дыр массой от 3,5 до 4,5 тераэлектронвольт для широкого спектра теоретических моделей, которые допускают существование дополнительных измерений.

РИА «Новости»

skroznik
03.10.2011, 18:21
— 21.12.2010 —

На Южном полюсе Земли закончилось строительство нейтринной обсерватории
(http://www.gazeta.ru/news/science/2010/12/21/n_1627061.shtml)

Завершено строительство нейтринной обсерватории IceCube. В минувшую субботу своё место в толще антарктического льда заняли последние из 5160 предусмотренных проектом оптических модулей, и строительство обсерватории IceCube было завершено, сообщает «Компьюлента».

Основной задачей обсерватории будет регистрация нейтрино. Эти частицы свободно проходят сквозь лёд, в редких случаях взаимодействуя с ядрами атомов кислорода с образованием мюонов. Если последние движутся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света во льду, их перемещение сопровождается черенковским излучением. Его и обнаруживают оптические модули размером с баскетбольный мяч, снабжённые фотоэлектронными умножителями.

Поскольку вероятность взаимодействия нейтрино с веществом очень мала, детектор должен иметь солидные размеры. Полезный объём льда в IceCube примерно равен одному кубическому километру: модули, нанизанные на «нити», устанавливаются на глубине от 1450 до 2450 м. Изначально предполагалось, что «нитей» будет 80, но в 2009 году было решено увеличить их количество до 86; дополнительные сборки (DeepCore) располагаются в центре массива на расстоянии около 70 м друг от друга и предназначаются для регистрации нейтрино невысоких энергий. На каждую из 86 «нитей» приходится по 60 оптических модулей.

Строительство обсерватории на Южном полюсе началось в 2004 году, а первые эксперименты были проведены в 2006 году. По словам учёных, оптические модули, которые после установки вмерзают в лёд, пока работают с завидной надёжностью: 98% находятся в идеальном состоянии, а ещё 1% всех устройств просто пригоден к эксплуатации.

Сейчас, когда детектор приобрёл законченный вид, учёные приступают к выполнению основной части научной программы IceCube. Её подготовительный этап уже принёс некоторые интересные результаты: недавно сотрудникам коллаборации удалось обнаружить неоднородность потока космического излучения. В этой работе были использованы данные по мюонам, которые образуются при взаимодействии высокоэнергетичных протонов с молекулами газов в атмосфере Земли. Такие «космические» мюоны будут создавать фон в главных экспериментах IceCube, но физики сумели извлечь полезную информацию даже из фоновых событий.

---------- Добавлено в 18:16 ---------- Предыдущее было в 18:16 ----------

— 10.01.2011 —

Британская академия наук заявляет о существовании 100 внеземных цивилизаций
(http://www.gazeta.ru/news/lenta/2011/01/10/n_1649194.shtml)

Мировое сообщество должно готовиться к скорой встрече с внеземными цивилизациями, говорится в заявлении британской Королевской академии наук по итогам исследования, посвященного вопросам существования жизни во Вселенной.

«Исходя из знаменитой формулы Дрейка, согласно которой можно определить число цивилизаций в галактике и вступить с ними в контакт, мы можем утверждать, что в каждый отдельный момент существует от 10 до 100 внеземных цивилизаций, – заявил один из авторов доклада профессор шотландского Университета Сент-Эндрю Мартин Доминик. – Это самая консервативная оценка, в действительности интеллектуальных форм жизни значительно больше».

Формула была разработана Фрэнком Дональдом Дрейком – профессором астрономии калифорнийского университета Santa Cruz в 1960 году. Сейчас британские академики предлагают создать в структурах ООН специальное агентство, которое будет заниматься вопросами, относящимися к ожидаемой встрече с внеземными цивилизациями, а профессор Доминик также призвал не опасаться инопланетян, так как «альтернативные миры не несут в себе опасности, которые так красочно описываются в фантастической литературе».

ИТАР-ТАСС

---------- Добавлено в 18:16 ---------- Предыдущее было в 18:16 ----------

— 10.01.2011 —

В центре Луны может существовать раскаленное металлическое ядро
(http://www.gazeta.ru/news/science/2011/01/10/n_1649374.shtml)

Ученые впервые представили доказательства того, что Луна в своих недрах обладает раскаленным металлическим ядром и окружающим его слоем жидкой мантии, это поможет глубже понять механизмы формирования Луны и нашей планеты, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на статью исследователей, опубликованную в пятницу в журнале Science.

Авторы исследования - Рене Вебер из Маршалловского центра космических полетов NASA и Рафаэль Гарсиа из Университета Тулузы во Франции - в своей работе провели повторный анализ данных, собранных сейсмографами с поверхности Луны в середине 70-х годов прошлого века.

В ходе работы ученые применили не только новые вычислительные мощности, но и современные методы анализа сейсмоданных, которые существенно изменились за последние 40 лет. Именно это позволило получить важную информацию из научных данных, долгое время считавшихся бесполезными.

Сейсмодатчики, установленные на Луне, фиксируют куда менее заметные сейсмические волны, чем на Земле. При этом лунотрясения происходят намного реже, чем землетрясения. Более того, поверхность Луны, испещренная кратерами от столкновений с малыми космическими телами, маскирует распространяющиеся в горных породах сейсмические колебания. Совокупность этих факторов мешала ученым, анализировавшим сейсмические данные в середине 70-х годов, когда они были только получены.

В своих расчетах Вебер и Гарсия сумели учесть эти мешающие факторы и, проанализировав разные типы сейсмических волн, пришли к одному и тому же выводу - Луна имеет свое раскаленное ядро, как и в случае Земли состоящее главным образом из железа. Диаметр этого ядра составляет примерно 330-360 километров. Более того, расчеты Вебер показывают, что расплавленное ядро имеет твердое внутреннее ядро из железа диаметром примерно 240 километров. Само же ядро окружено частично расплавленной оболочкой из мантии диаметром примерно 480 километров.

Эти данные, по мнению планетологов, могут более полно понять эволюцию Луны, сформировавшейся примерно 4,5 миллиарда лет назад в результате соударения с Землей небесного тела размером с Марс. Подобные знания позволят прогнозировать эволюцию и нашей все еще формирующейся планеты.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:16 ---------- Предыдущее было в 18:16 ----------

— 29.12.2010 —

Ученые определили массы и светимости некоторых свермассивных черных дыр
(http://www.gazeta.ru/news/science/2010/12/29/n_1639530.shtml)

Группа астрофизиков из США, Чили и Израиля представила данные наблюдений активных ядер галактик (АЯГ), расположенных на большом удалении от Млечного Пути. Считается, что в центрах большинства галактик, как известно, должны находиться сверхмассивные чёрные дыры, массы которых составляют 10^6 – 10^9 солнечных, а в редких случаях доходят и до 10^10. Аккреция на эти дыры и приводит к появлению АЯГ.

Авторы рассмотрели 40 AGN, выбранных из каталога Sloan Digital Sky Survey. Все объекты расположены на красном смещении z ~ 4,8; другими словами, мы видим их такими, какими они были в тот момент, когда возраст Вселенной равнялся примерно 1,2 млрд лет. Для наблюдений использовались телескопы Gemeni и VLT.

Основными величинами, определёнными по результатам исследования, стали масса чёрных дыр и болометрическая светимость. Отношение последней к эддингтоновскому пределу светимости отражает интенсивность аккреции (а значит, и роста чёрной дыры). Оказалось, что во всей выборке масса изменяется от 10^8 до 6•10^9 солнечных, а соотношение светимостей – от 0,2 до 3,9.

Эти данные астрофизики сравнили с опубликованными ранее аналогичными исследованиями сверхмассивных чёрных дыр на красном смещении z = 3,3 и 2,4. Сравнение показало, что более удалённые чёрные дыры имеют в среднем меньшую массу и повышенную интенсивность аккреции. Вскоре после z = 4,8 рост замедляется.

Учёные также выяснили, что около 40% чёрных дыр в выборке могли развиться из остатков звёзд массой менее 100 солнечных. Полная версия отчёта будет опубликована в издании Astrophysical Journal.

---------- Добавлено в 18:17 ---------- Предыдущее было в 18:16 ----------

— 13.01.2011 —

Физики продемонстрировали твердотельную квантовую память (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/01/13/n_1654026.shtml)


Группа физиков из Университета Калгари (Канада) и Университета Падерборна (Германия) реализовала хранение квантового состояния одного фотона из запутанной пары частиц в волноводе, выполненном из ниобата лития с примесью тулия. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Твердотельная квантовая память необходима для создания повторителей – устройств, которые будут использоваться в комплексных системах квантовой связи. Работу таких систем обеспечат передаваемые по оптоволокну фотоны, а твердотельные узлы должны задерживать информацию на требуемое время, синхронизируя процессы передачи, и решить проблему потерь в оптоволокне.

Наиболее перспективными материалами, которые могут достаточно долго хранить квантовую информацию, считаются кристаллы с добавками ионов редкоземельных элементов. В экспериментах с ними запутанное состояние двух исходных фотонов преобразуется в запутанное состояние фотона и коллективного возбуждения атомов (миллионов редкоземельных ионов), а через некоторое заранее заданное время выполняется обратное преобразование. На выходе экспериментаторы должны снова получить два запутанных фотона.

В опытах авторов роль устройства хранения играл оптический волновод, охлаждённый до 3 К. Пары запутанных фотонов физики получали по проверенной методике спонтанного параметрического рассеяния. Фотон с длиной волны около 795 нм направлялся к волноводу, тогда как вторая (1 532-нанометровая) частица попадала в оптоволоконную линию задержки, а затем – на детектор.

Как отмечает «Компьюлента», осенью прошлого года аналогичное устройство представили швейцарские физики, которые использовали кристалл силиката иттербия и ионы неодима. Швейцарский вариант имеет более высокую эффективность работы, определяемую как отношение числа «сохранённых» и испущенных фотонов к общему числу падающих на кристалл фотонов, и увеличенное время хранения. Германо-канадская версия квантовой памяти, однако, даёт бóльшую ширину диапазона рабочих частот, равную 5 ГГц.

---------- Добавлено в 18:17 ---------- Предыдущее было в 18:17 ----------


«Хаббл» обновил рекорд
(http://www.gazeta.ru/science/2011/01/27_a_3506186.shtml)

— 27.01.2011 —

Астрономы с помощью телескопа имени Хаббла установили новый рекорд, пронаблюдав галактику, находящуюся в 13,2 млрд световых лет от Земли. Это соответствует возрасту Вселенной всего 480 млн лет. Данное открытие нуждается в дополнительных подтверждениях.

Пока NASA пытается ускорить и оптимизировать строительство новой гигантской космической обсерватории James Webb, ее предшественник, орбитальный телескоп имени Хаббла, продолжает радовать ученых новыми интересными наблюдениями.

---------- Добавлено в 18:17 ---------- Предыдущее было в 18:17 ----------

— 28.01.2011 —

Сергей Миронов: необходимо довести финансирование науки до уровня 4% от ВВП
(http://www.gazeta.ru/news/science/2011/01/28/n_1678306.shtml)

Кроме того, Миронов заявил, что необходимо довести финансирование науки до уровня 4% от ВВП. По его мнению, только так можно получить действительно реальные научные результаты. Он назвал отрицательной тенденцию к сокращению финансирования научных фондов. По мнению Миронова, финансирование таких фондов, в частности российского фонда фундаментальных исследований, необходимо не сокращать, а увеличивать. Спикер Совета Федерации отметил, что нельзя противопоставлять вузовскую и академическую науку, они должны дополнять друг друга.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:18 ---------- Предыдущее было в 18:17 ----------

— 10.02.2011 —
Роскосмос: предусмотрено 25 проектов по созданию комплексов для фундаментальных космических исследований (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/02/10/n_1698526.shtml)

ОФициальный сайт Роскосмоса опубликовал сообщение, в котором рассказывается об организации фундаментальных космических исследований в России..

«В соответствии с совместным Решением Роскосмоса и РАН от 6.07.2001 об установлении единого механизма планирования, финансирования, рационального использования и учета результатов фундаментальных космических исследований ответственность при выполнении проектов в области фундаментальных космических исследований (ФКИ) в рамках Федеральной космической программы России на 2006–2015 годы (ФКП-2015 ) распределяется следующим образом:

Роскосмос в качестве государственного заказчика несет ответственность за формирование государственной космической политики, развитие космической техники, создание и эксплуатацию космических комплексов научного назначения;
РАН в качестве заказчика ФКИ и научной аппаратуры в рамках космических проектов научного назначения отвечает за выбор приоритетов и направлений ФКИ, определение целей и задач космических научных проектов, комплексов научной аппаратуры, космических программ научных исследований, тематическую обработку и хранение получаемой научной информации.

Федеральной космической программой России на 2006–2015 годы предусмотрен комплекс работ, проводимый по заказу РАН в интересах фундаментальных космических исследований. При этом изготовление космических средств для проведения данных исследований осуществляется организациями ракетно-космической промышленности.
В рамках ФКП–2015 предусмотрено выполнение 25 проектов по созданию космических комплексов для фундаментальных космических исследований. В настоящий момент из них выполняется 13. Кроме того, по двум проектам (ОКР «Марс-Сервейер», «Коронас-К») предусмотрена разработка российской научной аппаратуры, размещаемой на борту зарубежных космических аппаратов (6 приборов).

Объем финансирования ФКИ по отношению к общему объему финансирования НИОКР ФКП–2015 в целом (без учета работ, проводимых по международной космической станции) составил в разные годы (2006–2015 гг.) от 11,7% до 22,19 %.

По направлению планетных исследований и исследований Луны в настоящее время выполняются 4 проекта («Фобос-Грунт», «Луна-Глоб», «Луна-Ресурс», «Марс-Сервейер») с финансированием в период с 2006 по 2011 годы – 9 607,7 млн. рублей.

На последующие годы в ФКП-2015 запланированы начало работ по 5 проектам для планетных исследований, а именно: «Венера-Д» (исследования Венеры), «Марс-Нэт» и «Марс-Грунт» (исследования Марса), «Меркурий-П» (исследования поверхности Меркурия), «Сокол-Лаплас» (исследования системы Юпитера), а также продолжение проекта «Луна-Ресурс» в части создания космического аппарата с луноходом. Реализация этих проектов предусматривается в период до 2023 года.

По астрофизическим исследованиям и исследованиям Солнца и солнечно-земных связей выполняются 10 проектов с объемом финансирования в период 2006–2011 г. 8454 млн. руб. Также в 2014 г. запланировано начало работ еще по 6 проектам с реализацией их до 2020 года.

Цели, научные задачи и приоритетность выполнения проектов ФКИ в рамках ФКП-2015 определены Советом РАН по космосу, а работы, включенные в ФКП – 2015, согласованы в установленном порядке с РАН и утверждены Правительством Российской Федерации для реализации в программный период», – говорится в сообщении.

---------- Добавлено в 18:18 ---------- Предыдущее было в 18:18 ----------

— 16.02.2011 —

Stardust сфотографировал на ядре кометы Темпель-1 след от удара зонда Deep Impact (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/02/16/n_1707558.shtml)


Зонду NASA Stardust удалось сфотографировать след от удара 400-килограммовой медной болванки на комете Темпель-1, оставленный в июле 2005 года зондом Deep Impact, сообщила в среду пресс-служба Лаборатории реактивного движения. Stardust передал на Землю 72 снимка своего «свидания» с кометой, которое состоялось во вторник в 04.38 по Гринвичу (07.38 мск).

Специалисты JPL опубликовали свежие фотографии ядра кометы, сопоставив их со снимками пятилетней давности, сделанными Deep Impact до запуска медного ударника. Сам зонд из-за облака пыли, поднятого болванкой, тогда не смог сфотографировать место удара. «Мы видим кратер с небольшим холмом в центре, похоже, что часть вещества, выброшенного при ударе болванки Deep Impact, тут же упала обратно на поверхность ядра. Видимо, ядро кометы достаточно хрупкое и непрочное, судя по виду кратера», – сказал участник научной группы Пит Шульц, чьи слова приводит пресс-служба.

Ученые также отмечают, что полученные с зонда технические данные указывают на «артобстрел» крупными частицами кометного вещества, которому подвергся Stardust во время сближения с кометой. Несколько «снарядов» даже проникли через защитные оболочки зонда. Зонд еще некоторое время будет наблюдать за удаляющейся кометой, но главная задача уже выполнена.

«Эта миссия – стопроцентный успех. Мы увидели множество деталей, которые не ожидали увидеть, и будем упорно работать над разгадкой «послания» кометы Темпель-1», – сказал научный руководитель миссии Джо Веверка из Корнеллского университета.

Зонд Stardust («звездная пыль»), запущенный в феврале 1999 года, стал первым в истории астрономии аппаратом, собравшим кометное вещество: капсула с образцами, взятыми с кометы Вильда (81P/Wild 2) в 2004 году, приземлилась в январе 2006 года. Затем зонд, все еще находившийся в рабочем состоянии, решили использовать повторно: в январе 2007 года начался новый этап миссии – Stardust-NExT. За 12 лет полета зонд «намотал на счетчик» около шести миллиардов километров, к настоящему моменту у него уже заканчивается топливо. После встречи с кометой Темпель-1 зонд, скорее всего, закончит свою работу.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:18 ---------- Предыдущее было в 18:18 ----------

— 15.02.2011 —

На Солнце произошла самая мощная за 12 месяцев вспышка (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/02/15/n_1705790.shtml)


Самая мощная за последние 12 месяцев вспышка на Солнце 14.02.2011, в связи с чем на Земле в среду ожидаются геомагнитные возмущения, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на сообщениеЛаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН имени Лебедева (ФИАН).

Солнечная вспышка уровня M6,6 принадлежит к четвертому классу вспышечной активности по пятибалльной шкале. Последняя вспышка пятого класса X была зарегистрирована 14 декабря 2006 года. В своем классе M воскресное событие – третье по мощности за последние четыре года и второе в новом, 24-м цикле, развивающемся сейчас на Солнце.

«Область, в которой произошла вспышка, в момент события находилась вблизи центральной солнечной долготы, то есть прямо напротив Земли. Это положение, откуда воздействие солнечных событий на Землю является максимальным. Таким образом, наблюдения позволяют с очень большой вероятностью прогнозировать на 16 февраля геомагнитные возмущения, но пока не до конца понятно, какой силы», – отмечается в сообщении.

Впрочем, как отмечают ученые, несмотря на силу вспышки и ее очень высокую геоэффективность – «направленность» на Землю, «пока данные наблюдений не позволяют прогнозировать сильные возмущения, а свидетельствуют скорее об обратном». Область вспышки, сформировавшаяся всего три дня назад, не успела накопить большое количество плотной плазмы, которая могла быть выброшена взрывом. Кроме того, импульсный характер события с очень быстрой фазой роста, длившейся всего 10 минут, не характерен для событий, сопровождающихся сильными магнитными бурями.

«Окончательно прогноз о силе геомагнитных возмущений может быть уточнен в течение этих суток. Пока можно только уверенно говорить, что, какое бы количество плазмы ни было выброшено в сторону Земли, достигнуть нашей планеты оно должно в первой половине дня 16 февраля 2011 года», – заключается в сообщении.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:19 ---------- Предыдущее было в 18:18 ----------

— 15.02.2011 —

Физики БАК начали предзапусковые испытания (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/02/15/n_1705782.shtml)


Физики Европейской организации ядерных исследований (CERN) начали тестировать оборудование Большого адронного коллайдера перед запуском ускорителя, который был остановлен в конце декабря 2010 года на рождественские каникулы, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на пресс-службу организации.

Надпись «shutdown» на онлайновом мониторе состояния коллайдера сменилась на «machine test». В ближайшие несколько дней ученые планируют подготовить ускоритель к возобновлению работы, в частности, планируется проверить состояние системы передачи пучка от ускорителя SPS в главное кольцо коллайдера.
Большой адронный коллайдер, который начал работать в феврале 2010 года после нескольких месяцев калибровки, ликвидации мелких неполадок, в декабре 2010 года завершил свой первый «рабочий год» и был остановлен до середины февраля 2011 года.

Первоначально предполагалось, что в 2012 году коллайдер остановят на год, чтобы подготовиться к переходу на проектную энергию. Однако позже ученые решили не останавливать его на годичный «апгрейд».

Новое расписание предусматривает, что после завершения сеанса работы в 2011 году и ряда проверок систем безопасности в 2012 году коллайдер будет выведен на энергию 4 тераэлектронвольта на пучок, а «долгая остановка» таким образом будет сдвинута на 2013 год, выход на проектную энергию 7 тераэлектронвольт на пучок произойдет только в 2014 году.

Большой адронный коллайдер, стоимость создания которого превысила 6 миллиардов евро, – самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, созданный для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Слово «коллайдер» образовано от английского слова collide («сталкивать») и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин звучит как «ускоритель на встречных пучках».

Создание установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года он был торжественно запущен – физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях, однако уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния. Ремонт коллайдера и его модернизация, в частности установка системы QPS для защиты от повторения подобных аварий, заняли более 14 месяцев и потребовали 40 миллионов долларов.

В ноябре 2009 года установка была вновь запущена и в конце марта выведена на суммарную энергию 7 тераэлектронвольт.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:19 ---------- Предыдущее было в 18:19 ----------


В России готовят аппарат для исследования Венеры (http://horoshienovosti.com.ua/?id=15&text=17723&page=1)

23 июля 2010

http://s43.radikal.ru/i099/1103/5d/e719681a58e6.jpg Специалисты российского НПО имени Лавочкина проводят научно-исследовательские разработки по созданию автоматической станции "Венера-Д" для изучения второй планеты Солнечной системы. Об этом сообщил генеральный конструктор и генеральный директор предприятия Виктор Хартов, сообщает агентство "Интерфакс".

Хартов подтвердил информацию, которую ранее сообщал журналистам директор Института космических исследований (ИКИ) РАН, академик Лев Зеленый.

В настоящий момент с НПО имени Лавочкина не заключено официального контракта на создание аппарата, тем не менее участие в научно-исследовательских работах помимо сотрудников предприятия принимают специалисты Центрального научно-исследовательского института машиностроения и Российской академии наук. Планируется, что финансирование проекта должно начаться в ближайшие несколько лет. Старт миссии предварительно намечен на 6 декабря 2016 года. Ракета-носитель, которая выведет станцию в космос, пока не определена, но предполагается что это может быть тяжелая ракета класса "Протон-М" или "Ангара-А5". До орбиты Венеры аппарат должен добраться 16 мая 2017 года.

"Венера-Д" будет изучать состав венерианской атмосферы и поверхности планеты. Ученые рассчитывают, что собранные данные помогут понять, почему на соседке Земли по Солнечной системе нет воды. Станция будет состоять из орбитального зонда, спускаемого аппарата и двух баллонов для исследования атмосферы и облаков. Один из баллонов будет работать на высоте около 55-60 километров, а второй спустится под облака на высоту 45-50 километров. Спускаемый аппарат предназначен для изучения химического состава венерианской атмосферы и грунта планеты. Передавать собранную баллонами и спускаемым аппаратом информацию на Землю будет орбитальный зонд. Кроме того, он сам будет исследовать атмосферу планеты и циркуляцию в ней газовых потоков.

Ученые не исключают, что в состав станции также могут быть включены итальянский радар и зонд -"ветролет", который будет в течение месяца дрейфовать над планетой на высоте 45-50 километров. Спускаемый аппарат в условиях агрессивной венерианской атмосферы должен продержаться от нескольких десятков часов до нескольких суток. Орбитальный зонд будет работать намного дольше остальных компонентов станции.

Решение о создании станции "Венера-Д" было принято в ноябре 2009 года. НПО имени Лавочкина ранее создавало космические аппараты "Венера" и "Вега" для изучения второй планеты Солнечной системы, и имеющиеся у предприятия наработки будут использованы для конструирования новой станции.

---------- Добавлено в 18:19 ---------- Предыдущее было в 18:19 ----------


Первые фотографии с орбиты Меркурия, сделанные зондом "Мессенджер"


Первый искусственный спутник Меркурия, зонд НАСА "Мессенджер", после исторического первого орбитального снимка 29 марта 2011 года передал на Землю еще 224 фотографии, в том числе и снимки крупным планом и цветные фотографии.

http://i082.radikal.ru/1103/c0/6e2d73f07167.jpg (http://www.radikal.ru)

первый снимок с орбиты Меркурия, сделанный зондом "Мессенджер". В момент съемки фотографии "Мессенджер" находился над южным полюсом Меркурия. На этой фотографии, в верхней ее части, виден окруженный светлыми лучами кратер Дебюсси диаметров 80 км. В нижней части снимка находится область, близкая к южному полюсу Меркурия, и включает район, который никогда прежде не наблюдался с космических аппаратов. Разрешение снимка составляет 2,7 километра на пиксель. Снимок сделан широкоугольной камерой WAC.

http://i075.radikal.ru/1103/d9/90f53a03582b.jpg (http://www.radikal.ru)

Среди новой партии снимков есть, в частности, первая цветная фотография, сделанная зондом, снимки длиннофокусной камерой, а также новые изображения областей, которые до последнего времени оставались "белыми пятнами" на карте планеты.

На фото: цветная фотография района кратера Хокусай на Меркурии.

http://s007.radikal.ru/i300/1103/4a/772abe981a9e.jpg (http://www.radikal.ru)

Снимки, сделанные зондом с орбиты вокруг Меркурия, удивили ученых большим количеством достаточно крупных вторичных кратеров-"спутников", которые создает вещество планеты, выбрасываемое при образовании основного кратера, сообщил научный руководитель миссии Шон Соломон.

На фото: кратер Дебюсси крупным планом

http://s50.radikal.ru/i130/1103/f5/994b66d8d4da.jpg (http://www.radikal.ru)

Комментируя один из снимков, на котором кратеры "рассыпаны" особенно плотно, Соломон предположил, что "это мог быть один очень плохой день для этого места".

http://s59.radikal.ru/i164/1103/39/b93ff1bf75ce.jpg (http://www.radikal.ru)

Кроме того, Шон Соломон пояснил, что светлые, почти белые участки поверхности Меркурия, видные на некоторых фотографиях, представляют собой следы недавних столкновений. Это "молодые" кратеры, которые не успели "пострадать" от суровой космической погоды и столкновений с астероидами, отметил ученый.

http://i42.fastpic.ru/big/2012/0828/85/1331929d481110bc08c6d78cd7ef2185.jpg (http://fastpic.ru/)

Зонд "Мессенджер" был запущен в августе 2004 года. На сегодняшний день "Мессенджер" пролетел уже более 7,8 миллиарда километров, "намотав" более 15 оборотов вокруг Солнца. По пути аппарат совершил один пролет мимо Земли, два - мимо Венеры и три - мимо самого Меркурия. Меркурий - самая близкая к Солнцу и самая маленькая планета в Солнечной системе.

На фото: область поверхности Меркурия в северных широтах, которую никогда раньше не фотографировали.

---------- Добавлено в 18:20 ---------- Предыдущее было в 18:20 ----------

- 06.03.2011 -

Эксперт NASA утверждает, что нашел следы внеземной жизни на древнем метеорите (http://www.gazeta.ru/news/lastnews/2011/03/06/n_1734373.shtml)


Астробиолог Ричард Гувер, работающий в полетном центре NASA в Алабаме после десяти лет изучения древнейших метеоритов, сообщил, что, возможно, нашел окаменевшие останки внеземной бактерии, похожей на микроскопические водоросли.

Свой вывод ученый сделал после того, как обнаружил на поверхности метеоритов микроскопические окаменевшие нити, сходные с земными цианобактериями, отмечает Guardian.

При этом Гувер в своем докладе, сделанном в The Journal of Cosmology (http://journalofcosmology.com/Life100.html), сообщает, что окаменелые останки также похожи на гигантские бактерии Titanospirillum velox, которые были собраны для анализа в Испании.

Ученый в поисках доказательств существования иноземной жизни более десяти лет провел в экспедициях в Сибири, Антарктиде и Аляске, изучая обнаруженные метеориты.

Окаменелости, похожие на бактерии, астробиолог обнаружил на поверхности трех метеоритов, которые сейчас считаются старейшими на Земле.

Ричард Гувер в своей статье утверждает, изучив окаменелости, что останки не были занесены на поверхность метеоритов после того, как они упали на поверхность Земли.

Теперь Гувер, опубликовавший свое исследование.в пятницу вечером, готовится к критике коллег.

«Я делаю вывод, что жизнь значительно более широко представлена, нежели чем в ограниченной зоне планеты Земля...Сейчас мы лишь коснулись этого поля исследований...Очень скоро великое множество ученых скажут, что это невозможно»,- цитирует Гувера FoxNews.

Коллеги Гувера действительно уже в ближайшем будущем могут представить свои возражения.

«Учитывая спорный характер этого открытия, мы пригласили около 100 специалистов и отправили общее приглашение еще пяти тысячам ученых, чтобы они провели критический анализ статьи», - цитирует FoxNews доктора Руди Шилда, который занимает должность шеф-редактора Journal of Cosmology.

skroznik
03.10.2011, 18:25
Меркурий удивил ученых количеством кратеров-"спутников" (http://www.rian.ru/science/20110330/359449526.html)

30/03/2011
МОСКВА, 30 мар - РИА Новости.

Первые снимки, сделанные зондом "Мессенджер" с орбиты вокруг Меркурия, удивили ученых большим количеством достаточно крупных вторичных кратеров-"спутников", которые создает вещество планеты, выбрасываемое при образовании основного кратера, сообщил научный руководитель миссии Шон Соломон (Sean Solomon).

"Мессенджер" в ночь на пятницу 18 марта после 15-минутного торможения успешно вышел на расчетную орбиту вокруг Меркурия и стал первым искусственным спутником планеты. Команда проекта 25 марта подтвердила, что зонд включил шесть научных инструментов, все они работают в штатном режиме. Первую фотографию зонд сделал и отправил на Землю 29 марта, всего на сегодня аппарат передал более 200 снимков.

По словам Соломона, на сделанных зондом фотографиях некоторых областей ученых удивило не только количество вторичных кратеров, но и их размер - средний диаметр такого кратера на Меркурии составляет 10 километров, а самые крупные из них достигают 25 километров.

"На Луне вторичные кратеры обычно гораздо меньше... Мы сейчас пытаемся понять, в чем может быть причина такой особенности", - сказал Соломон.

Комментируя один из снимков, на котором кратеры "рассыпаны" особенно плотно, Соломон предположил, что "это мог быть один очень плохой день для этого места".

Кроме того, он пояснил, что светлые, почти белые участки поверхности Меркурия, видные на некоторых фотографиях, представляют собой следы недавних столкновений. Это "молодые" кратеры, которые не успели "пострадать" от суровой космической погоды и столкновений с астероидами, отметил ученый.

"На снимках все относительно. Светлые области кажутся светлыми по отношению к остальной поверхности планеты. Вообще-то Меркурий в среднем темнее, чем Луна", - сказал Соломон.

Зонд "Мессенджер" был запущен в августе 2004 года. Чтобы сэкономить топливо, зонд решили отправить к Меркурию "обходным путем" и вывести его к орбите с помощью серии гравитационных маневров, корректируя курс и сбавляя скорость с помощью гравитации планет. На сегодняшний день "Мессенджер" пролетел уже более 7,8 миллиарда километров, "намотав" более 15 оборотов вокруг Солнца. По пути аппарат совершил один пролет мимо Земли, два - мимо Венеры и три - мимо самого Меркурия.

---------- Добавлено в 18:24 ---------- Предыдущее было в 18:24 ----------


Ускоритель частиц "Теватрон" подарил физикам пугающее открытие (http://top.rbc.ru/wildworld/08/04/2011/572538.shtml)
08 апреля 2011 г.

Американские физики, работающие с ускорителем частиц "Теватрон" в Национальной лаборатории им. Энрико Ферми, готовы объявить о сенсационном открытии. Возможно, им удалось обнаружить новую элементарную частицу или даже новый вид физического взаимодействия, пишет The New York Times.

Ученые наблюдали за столкновением протонов и антипротонов, в результате которых рождаются другие частицы. Их интересовали данные об образовании W-бозонов – элементарных частиц, которые переносят слабое взаимодействие, являющееся одним из четырех фундаментальных физических взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого.

В ходе исследования столкновений пучков обнаружился значительный переизбыток энергии при значении 144 млрд электронвольт. Это может быть либо свидетельством существования неизвестной ранее частицы (исследователи подчеркивают, что это не бозон Хиггса), либо, что еще более захватывающе, было обнаружено проявление нового вида взаимодействия частиц. В таком случае можно будет говорить об открытии пятого типа фундаментального физического взаимодействия.

"Никто не знает, в чем причина подобных явлений. Если их удастся доказать, это будет самым значительным открытием в физике за последние 50 лет", – заявил один из сотрудников лаборатории Кристофер Хилл. "Мы были сильно взволнованы этой возможностью, но в то же время относимся к ней чрезвычайно осторожно. Это настолько важно, что почти пугает нас, так что мы рассматриваем все возможные альтернативные объяснения", – отметил, в свою очередь, руководитель проекта Джованни Пунци.

Существование бозона Хиггса было предсказано в 1960г. Питером Хиггсом в рамках так называемой "стандартной модели", которая описывает в физике элементарных частиц их взаимодействие между собой. Бозон остается последней до сих пор не найденной частицей этой модели, за что и получил свое прозвище – "частица бога". Если его так и не найдут, теория Хиггса будет отвергнута и стандартную модель придется пересматривать.

В настоящее время поиском "частицы бога" занимается большой адронный коллайдер. "Теватрон", расположенный неподалеку от Чикаго, является предшественником и главным конкурентом БАК. За 27 лет работы ускорителя был сделан ряд важных открытий, однако сейчас эксперименты на нем приостановлены из-за попадания молнии. А на осень 2011 г. запланирована окончательная остановка "Теватрона" из-за недостатка финансирования.

---------- Добавлено в 18:25 ---------- Предыдущее было в 18:24 ----------


Коллайдер Теватрон, возможно, увидел следы новой частицы (http://www.rian.ru/science/20110407/362141961.html)

© Fermilab / CDF
07/04/2011
МОСКВА, 7 апр - РИА Новости.

Физики, работающие на коллайдере Теватрон в Лаборатории имени Ферми в США, зафиксировали событие, которое может быть признаком рождения новой субатомной частицы, не предсказанной современной теорией, сообщает издание Fermilab Today.

В коллайдере ученые с помощью специальных детекторов фиксируют результаты столкновений встречных пучков частиц - протонов и антипротонов, в результате которых рождается множество других частиц, в числе которых могут и новые. Научная группа, работающая на одном из двух детекторов Теватрона, детекторе CDF, официально объявила, что в данных о столкновениях, в результате которых рождаются W-бозоны (частицы-переносчики слабого взаимодействия) и струи адронов - частиц, состоящих из кварков, они обнаружили неожиданный пик.

1607

След новой частицы в данных детектора CDF коллайдера Теватрон.

На графике соотношения количества событий, зафиксированных детектором, и массы, помимо пика, соответствующего W-бозону, обнаружился еще один пик, соответствующий массе 140 гигаэлектронвольт на скорость света в квадрате (физики измеряют массы частиц в единицах энергии - электронвольтах - основываясь на знаменитой формуле Эйнштейна, E = mc^2). При этом статистическая значимость этих данных оказалась очень высокой - 3,2 сигма. Это значит, что случайно такое событие могло наблюдаться с вероятностью 1 к 1375. Вместе с тем, для того, чтобы говорить об открытии, физикам требуется получить значимость в 5 сигма.

"Мы видим, что есть какая-то частица, которая распадается на пару кварков или глюонов, которые образуют струи. Если мы посмотрим эффективную массу этих двух струй, то мы видим, что они все приходят от объекта с одной и той же массой. Значит, есть какая-то частица, которая распадается на пару кварков или глюонов, которые потом мы видим в виде струй и регистрируем это", - сказал РИА Новости Дмитрий Денисов, представитель другой научной группы - коллаборации D0.

По словам ученого, эта неизвестная частица не является ни бозоном Хиггса, предсказанным общепринятой современной теорией - Стандартной моделью, ни даже какой-то гипотетической суперсимметричной частицей, которую предсказывает один из вариантов этой модели.

"Это, очевидно, что-то очень экзотичное, ни в какие существующие модели это не вписывается. Но это не бозон Хиггса. Хиггс должен тоже распадаться на пару струй, но эти струи должны быть в основном от b-кварков. CDF это проверил, это не так", - сказал Денисов.


Подождем подтверждения

Теоретики говорят, что либо абсолютно что-то новое, либо есть какая-то методическая проблема в эксперименте. Чтобы выяснить это, нужно получить независимое подтверждение этого результата.

"Теперь нас есть некое указание, где искать, мы в D0 активно этим занимаемся, у нас есть команда, которая в течение недели или двух повторит этот эксперимент", - говорит Денисов.

По его словам, европейские физики, работающие на Большом адронном коллайдере, также намерены проверить данные CDF.

"Я думаю, что в течение нескольких недель, я думаю, двух- трех-четырех появится ясность, является ли это просто какой-то неточностью в эксперименте, либо это что-то действительно совсем новая частица", - говорит Денисов.

skroznik
03.10.2011, 18:30
Сверхпроводимость отмечает столетний юбилей


http://i028.radikal.ru/1104/84/7ca1508fc737.jpg (http://www.radikal.ru)

Хейке Камерлинг-Оннес (справа) с помощником Герритом Флимом (Gerrit Flim) в своей лейденской лаборатории, ок. 1911.

Великие научные открытия нередко делаются в процессе осуществления вполне традиционных исследовательских проектов. Именно это произошло 8 апреля 1911 года в криогенной лаборатории Лейденского университета, которую семнадцатью годами ранее основал и возглавил профессор экспериментальной физики Хейке Камерлинг-Оннес (http://ru.wikipedia.org/wiki/Камерлинг-Оннес,_Хейке) (Heike Kamerlingh Onnes). Вместе с ассистентами Корнелисом Дорсманом (Cornelis Dorsman) и Гиллесом Хольстом (Gilles Holst) он изучал электрические свойства металлов, охлажденных до температур жидкого гелия. В тот судьбоносный день исследователи обнаружили, что тонкий провод из сверхчистой ртути при охлаждении до 3 градусов Кельвина практически перестает сопротивляться электрическому току.

Камерлинг-Оннес прекрасно знал, что его открытие не поддается объяснению с точки зрения тогдашних физических теорий. Его главный — и очень глубокий — вывод состоял в том, что ртуть перешла в новое состояние, которое он назвал сверхпроводящим. Этот термин впервые появился в записных книжках Камерлинг-Оннеса; потом, в начале 1913 года, в его журнальной статье, а через несколько месяцев и в Нобелевской лекции. С тех пор он занимает почетное место в языке физики.

Было бы смешно подробно повествовать читателям «Элементов» о том, что такое сверхпроводимость (http://ru.wikipedia.org/wiki/Сверхпроводимость) и какими великими последствиями обернулось для науки ее открытие. Достаточно отметить, что это было первое физическое явление чисто квантовой природы, обнаруженное при исследовании макроскопического объекта (если не считать замеченного чуть раньше аномального поведения теплоемкости при очень низких температурах, которое, однако, поначалу не вызывало особых подозрений на необычность).

Последующее изучение этого феномена не только обогатило теоретическую и экспериментальную физику твердого тела, но и стимулировало серьезные прорывы в других областях физической науки (например, концепция спонтанного нарушения симметрии (http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2852/СПОНТАННОЕ), играющего гигантскую роль в теории элементарных частиц, релятивистской астрофизике и космологии, была впервые сформулирована именно в контексте теории сверхпроводимости). Сверхпроводящими магнитами (кстати, первый такой прибор был изготовлен в лаборатории Камерлинг-Оннеса еще в 1913 году) в наши дни оснащено великое множество установок — от приборов для магнитно-резонансной томографии до сверхмощных ускорителей. Если не замедлится прогресс в создании высокотемпературных сверхпроводящих материалов, они займут достойное место и в энергетике.

А вот история великого открытия Камерлинг-Оннеса со товарищи известна куда меньше (справедливости ради нельзя не отметить, что в том эксперименте сопротивление ртутного образца измерял Гиллес Хольст, в будущем основатель и первый директор знаменитой Физической лаборатории фирмы «Филипс» в Эйндховене). Сейчас по случаю юбилея самое время ее вспомнить.

Физика низких температур в то время была еще очень молодой наукой. Можно сказать, что она началась в 1877 году, когда французский инженер Луи Кайете (Louis Paul Cailletet) и швейцарский физик Рауль Пикте (Raoul Pictet) разными способами выполнили ожижение кислорода. Шестью годами позже краковские исследователи Зигмунт Врублевски (Zygmunt Wróblewski) и Кароль Ольшевски (Karol Olszewski) проделали ту же операцию с азотом. Жидкий водород был получен только в 1898 году. Его получил шотландский физик Джеймс Дьюар (James Dewar), изобретатель вакуумного криостата, он же сосуд Дьюара.

Камерлинг-Оннес включился в гонку за движение к абсолютному нулю температур в 1893 году. Используя связи с голландскими промышленниками, он устроил в своем университете лучшую в мире криогенную лабораторию, оснащенную самым современным оборудованием. Там он 10 июля 1908 года первым перевел в жидкое состояние гелий, точнее его основной изотоп гелий-4 (впрочем, о существовании гелия-3 тогда никто не догадывался). Затем в течение двух лет Камерлинг-Оннес и его сотрудники использовали сжиженный гелий для получения всё более низких температур и в конце концов дошли до 1 кельвина (критическая температура гелия-4 равна 5,2 К). Поскольку спуститься еще ниже с помощью тогдашних технологий не представлялось возможным, Камерлинг-Оннес переключился на исследование свойств различных веществ при сверхнизких температурах. Одним из пунктов его программы было измерение электропроводности металлов.

Эта проблема считалась интересной, но вроде бы не обещала особых неожиданностей. Тогдашние доквантовые теории утверждали, что удельное сопротивление металла пропорционально квадратному корню температуры. Однако низкотемпературные эксперименты этого не подтверждали и вообще не давали ясной картины. Многие физики вслед за великим лордом Кельвином даже полагали, что около абсолютного нуля свободные электроны застывают вблизи атомов и потому уже не могут двигаться под действием электрического поля. Отсюда следовало, что при предельно низких температурах металлы вообще перестают проводить электричество.

Одно время к этой точке зрения склонялся и Камерлинг-Оннес — но только до своей победы над гелием. Позднее он заключил, что вблизи абсолютного нуля амплитуда рассеивания электронов на атомах (точнее, ионах) кристаллической решетки будет падать с температурой настолько быстро, что электрическое сопротивление чистого металла всё же должно стремиться к нулю. Однако Камерлинг-Оннес не сомневался в том, что оно обязано снижаться постепенно, а отнюдь не скачкообразно.

Первые эксперименты вполне подтверждали эту гипотезу. В конце 1910 года Камерлинг-Оннес, Дорсман и Хольст промерили температурную зависимость сопротивления платиновой проволоки при охлаждении жидким гелием. Оказалось, что оно сначала падает вместе с температурой, а ниже 4,25 К делается постоянным. Это остаточное сопротивление Камерлинг-Оннес объяснил тем, что платина была не вполне чистой, так что содержащиеся в ней примеси поддерживали рассеивание электронов и тем самым препятствовали дальнейшему росту электропроводности.

В следующих опытах он решил использовать максимально очищенный металл, каковым в то время была ртуть, которую можно было избавить от примесей посредством двойной перегонки. Для этой серии экспериментов он уже имел более совершенный криостат, который еще предстояло опробовать. Этот прибор как раз и был пущен в работу 8 апреля 1911 года.

А дальше вмешался Его Величество Случай. В тот день экспериментаторы хотели всего лишь проверить, как новый криостат заполняется жидким гелием, и даже не планировали электрических измерений. Однако перед этим в установку на всякий случай поместили газовый термометр и два резистора, один из золота, другой из ртути. Поскольку заполнение криостата прошло без осложнений, экспериментаторы решили действовать по полной программе. Измерив сопротивление обоих металлов при 4,3 К, они начали снижать давление пара внутри криостата. Жидкий гелий стал быстро испаряться, уменьшая свою температуру. Когда она упала примерно до 3 К, сопротивление резисторов измерили вновь. Это произошло в 4 часа дня, через 9 часов после начала эксперимента. Как с удивлением отметил в лабораторном журнале Камерлинг-Оннес, сопротивление ртутного резистора стало практически нулевым. Именно так и была открыта сверхпроводимость.


http://s41.radikal.ru/i092/1104/80/3450f77c3e16.jpg (http://www.radikal.ru)

Страница из записной книжки Хейке Камерлинга-Оннеса, свидетельствующая о первом наблюдении сверхпроводимости. В рамку взята голландская фраза Kwik nagenoeg nul — «Сопротивление ртути практически нулевое» (3 К). Следующее предложение Herhaald met goud означает «Повторено с золотом». Из коллекции Музея Бургаве (Museum Boerhaave (http://en.wikipedia.org/wiki/Boerhaave_Museum)) в Лейдене.

Критическая температура перехода ртути в сверхпроводящее состояние в тот день еще не была определена, да такой задачи и не ставилось. Ее выяснили в следующем эксперименте, проведенном 11 мая. Камерлинг-Оннес тогда пришел к выводу, что ртуть делается сверхпроводником при охлаждении до 4,2 К. Точности ради надо отметить, что его группа использовала не вполне адекватную температурную шкалу, и на самом деле чистая ртуть переходит в сверхпроводящее состояние при 4,15 К. Именно это значение сейчас фигурирует в физических справочниках.

А дальше была работа, работа и опять работа. В 1912 году лейденские физики нашли еще два сверхпроводника — свинец и олово. В январе 1914 года они обнаружили, что достаточно сильное магнитное поле разрушает сверхпроводимость. В том же году они выполнили эффектный эксперимент, который показал, что индукционный ток, возбужденный в свинцовом сверхпроводящем кольце, циркулирует на протяжении часов без малейшего затухания. В 1919 году из Лейдена пришла весть, что сверхпроводниками становятся таллий и уран. Но мы уже далеко ушли от 1911 года, пора и остановиться.

В заключение еще один малоизвестный факт. Альберт Эйнштейн никогда специально не занимался сверхпроводимостью, однако оставил о ней любопытное замечание. В 1922 году он отметил, что для ее исследования пока что приходится полагаться только на эксперименты, поскольку «мы еще далеки от понимания квантовой механики сложных систем». Насколько мне известно, это было первое появление термина «квантовая механика» в научной литературе.

Источники:
Dirk van Delft, Peter Kes. The discovery of superconductivity (http://scitation.aip.org/journals/doc/PHTOAD-ft/vol_63/iss_9/38_1.shtml) // Physics Today. 2010. V. 63. P. 38–43.
Per Fridtjof Dahl. Kamerlingh Onnes and the discovery of superconductivity: The Leyden years 1911-1914 (http://www.jstor.org/pss/27757541) // Historical Studies in the Physical Sciences. 1984. V. 15. P 1–38.

skroznik
03.10.2011, 18:34
— 10.05.2011 21:22 —

Физики в ЦЕРНе перепроверили данные ATLAS и не нашли «следов» бозона Хиггса (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/05/10/n_1832149.shtml)

Физики Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) перепроверили данные, собранные к настоящему моменту детектором ATLAS, и не обнаружили «следов» бозона Хиггса, слухи об обнаружении которых вызвали в апреле ажиотаж в научном сообществе.

В блоге математика Питера Войта 18 апреля неизвестный комментатор оставил фрагмент из внутренней переписки коллаборации ATLAS. В документе сообщалось, что ученым удалось обнаружить следы распада бозона Хиггса, гипотетической частицы, определяющей массу всех других элементарных частиц. Поиск бозона Хиггса является одной из главных задач Большого адронного коллайдера.

Авторы «утекшей» записки, адресованной остальным участникам эксперимента на детекторе ATLAS, анализировали данные об одном из типов событий, которые могут свидетельствовать о рождении бозона Хиггса. Речь шла о появлении двух гамма-фотонов, на которые может распадаться «легкий вариант» бозона Хиггса с массой менее 115 ГэВ [/на квадрат скорости света] (физики измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc^2).

Официальные представители ЦЕРНа назвали эту информацию «беспочвенными слухами» и заявили, что речь идет не более чем о самых предварительных результатах, которые могут быть опровергнуты в ходе дальнейшего анализа.

Теперь физики коллаборации ATLAS перепроверили все данные о подобных событиях и не нашли в них следов существования бозона Хиггса.

Ученые проанализировали данные о столкновениях протонов, собранные в 2010 и 2011 году, и не обнаружили в них никаких отклонений от предсказаний Стандартной модели. Соответствующая статья размещена на официальном сайте ЦЕРНа.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 18:34 ---------- Предыдущее было в 18:34 ----------

— 06.05.2011 16:16 —

ЕС и США намерены совместно создать новый космический корабль (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/05/06/n_1826833.shtml)

Евросоюз и США намерены совместно создать новый космический корабль, сообщают СМИ. «Европа и США рассматривают возможность построения в конце этого десятилетия общего космического корабля для осуществления транспортных поставок на космические станции», – издание EUobserver. По словам гендиректора Европейского космического агентства Жан-Жака Дордена, концепция сотрудничества между ЕС и США будет представлена нынешней осенью.

Еврокомиссар по промышленности и предпринимательству Антонио Таяни осенью прошлого года заявил о необходимости защиты Евросоюзом своей космической инфраструктуры. По его словам, ЕС должен «учитывать потенциал безопасности стран-членов и повышать его, чтобы соответствовать императивам ЕС». Кроме того, Евросоюз должен «осуществлять наблюдение за космосом для защиты нашей космической инфраструктуры», добавил он.

Ранее Таяни сообщил, что Еврокомиссия выступает в поддержку предложения Франции организовать международную конференцию по вопросам освоения космического пространства.

По словам Таяни, «необходимо избежать изоляции космической политики (ЕС)» со стороны общественного мнения, дав разъяснения, что она не сводится лишь к запускам спутников, а направлена на решение конкретных задач в интересах европейцев. Европейский союз должен гарантировать долгосрочные инвестиции для реализации своих космических проектов и финансирования инновационных и научных исследований в этой области, заявил еврокомиссар.

Используемые в настоящее время европейские космические грузовики ATV станут самыми грузоподъемными аппаратами для снабжения МКС после прекращения полетов американских шаттлов в 2011 году. Европейский грузовой корабль способен доставить на орбиту около 7,5 тонны топлива, воды, кислорода, азота и других материалов. Это примерно в три раза больше, чем доставляет на станцию российский «Прогресс».

Первый ATV получил название «Жюль Верн» (Jules Verne) в честь первого писателя в жанре научной фантастики, второй - ATV-2 - получил название «Иоганн Кеплер» (Johannes Kepler), в честь знаменитого немецкого математика и астронома. Третий корабль ATV-3 (запуск к МКС планируется до конца 2010 года) назвали в честь итальянского физика Эдоардо Амальди (Edoardo Amaldi).

Еврогрузовик ATV-2 пристыковался к МКС 24 февраля этого года. В составе станции корабль будет находиться три месяца, с его помощью будет проводиться коррекция орбиты станции.

РИА «Новости»

skroznik
03.10.2011, 18:39
Планет-странников больше, чем звезд (http://www.gazeta.ru/science/2011/05/18_a_3621145.shtml)

Открыты планеты-гиганты, свободно дрейфующие по космосу

Группа астрономов, руководимая одним из пионеров экзопланетологии Дэвидом Беннеттом, профессором Университета Нотр-Дама (США, штат Индиана), объявила об обнаружении нового класса астрономических объектов – темных юпитероподобных экзопланет, гравитационно не связанных со звездами и самостоятельно дрейфующих по космосу. Предположительно, такие планеты-странники были выброшены с орбит своих материнских звезд в начальной стадии формирования планетарных систем.

Статья с описанием этого открытия опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Обнаружение планет-странников стало возможным благодаря данным наблюдений 2006–2007 годов, произведенных японско-новозеландской командой астрономов на 1,8-метровом телескопе, установленном в Университетской обсерватории Маунт Джон в Новой Зеландии. В течение года астрономы сканировали группу звезд в центральной области Млечного Пути методом микролинзирования, позволяющим наблюдать темные компактные объекты достаточно большой массы, которые сложно обнаружить при помощи уже хорошо обкатанных методов обнаружения экзопланет.

Трехлетний анализ данных, полученных в ходе этих наблюдений, позволил Беннетту и его соавторам заявить об открытии десяти планет класса Юпитера, свободно дрейфующих по центральным областям нашей галактики.

Авторы статьи не исключают вероятность, что некоторые из этих планет могут быть гравитационно связаны с материнскими звездами, вращаясь вокруг них на очень удаленных орбитах. Однако существующая теория плането- и звездообразования, а также данные других наблюдений, достаточные для статистической оценки подобных утверждений, оставляют мало места для такого объяснения, так как юпитероподобные газовые гиганты на столь удаленных звездных орбитах встречаются крайне редко. Говоря точнее, если часть из наблюдаемых планет и является высокоорбитальными экзо-Юпитерами, то их должно быть не больше двух из десяти описанных.

В этом случае, указывают авторы, детектировать наличие у них материнских звезд должны дальнейшие наблюдения с помощью орбитального телескопа «Хаббл», но это, по их мнению, вряд ли сильно скорректирует выводы статьи.

Открытие Беннетта и соавторов не только подтверждает существование планет-странников, что ранее было темой смелых предположений и научной фантастики, но также указывает на высокую распространенность подобного рода небесных тел в нашей галактике. В отличие от вращающихся вокруг материнских звезд экзопланет, засечь компактные темные объекты, дрейфующие за пределами звездных систем, с помощью эффекта гравитационной линзы – весьма нетривиальная задача, поскольку при микролинзировании детектируется слабое изменение яркости слабосветящихся звезд в центральных областях Млечного Пути, оказавшихся в очень короткий промежуток времени на условной линии между Землей и темной планетой. И тот факт, что таким способом удалось идентифицировать уже десять свободно дрейфующих по космосу объектов, свидетельствует, что при более совершенных методах детекции их, скорей всего, будет обнаружено еще больше, подчеркивают авторы статьи.

Произведя подсчеты, группа Беннетта пришла к выводу, что в Млечном Пути популяция планет-странников класса Юпитера примерно в два раза может превосходить звездную.

Таким образом, свободно дрейфующие планеты вовсе не являются экзотикой и распространены в галактике не меньше, чем «классические» орбитальные, и дальнейшие их наблюдения могут сильно подкорректировать вклад обычного барионного вещества, из которого они состоят, в таинственную темную материю – один из главных оселков современной астрофизики.

Существующие технические средства пока не позволяют наблюдать темные компактные объекты меньших, чем у Сатурна и Юпитера, масс, но теория не исключает, что и меньшие планеты земного класса, выброшенные из своих материнских звездных систем, также могут присоединяться к популяции дрейфующих по галактике планет.

Обнаружить странствующие по Вселенной «земли» позволит Большой инфракрасный телескоп WFIRST, который НАСА планирует вывести на земную орбиту в ближайшие десять лет.

---------- Добавлено в 18:38 ---------- Предыдущее было в 18:37 ----------


Что интересного происходит в науке (май 2011)



AMS-02: детектор элементарных частиц в космосе

В мае 2011 NASA запустила на шаттле "Индевор" (это его последний полет) на орбиту церновский детектор элементарных частиц AMS-02. Строили этот детектор 10 лет, его старшие «собратья» уже вовсю работают на Большом адронном коллайдере, под землей, а этот — полетит в космос!

Вот церновский пресс-релиз (http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR03.11E.html) этого прибора.

AMS-02 — это самый настоящий детектор элементарных частиц со всеми его атрибутами. Размер его — 4 метра, масса — 8,5 тонн. Конечно, с такой махиной, как ATLAS, он не сравнится, но для запуска в космос (и установки на МКС) и этого немало.

Если подземные детекторы регистрируют частицы, родившиеся при рукотворном столкновении протонов и иных частиц, то AMS-02 будет регистрировать космические лучи — частицы очень больших энергий, прилетающие к нам из глубокого космоса, разогнанные на «природных ускорителях». Космические лучи, конечно, изучаются уже давно, почти век, но с ними до сих пор связано много загадок.

Главная задача нового детектора
Cо сверхвысокой точностью измерить состав космических лучей.
Какова доля антивещества в космических лучях?
Как она изменяется с энергией?
Нет ли там в небольших количествах каких-то новых тяжелых стабильных частиц (частиц темной материи), которые не удается родить на коллайдерах, но которые смогла породить Вселенная?
Возможно какие-то тонкие особенности в энергетическом спектре обычных частиц укажут на то, что они получились при распаде неизвестных до сих пор сверхтяжелых частиц?
AMS-02 будет изучать эти вопросы, регистрируя пролет частиц космических лучей сквозь вещество детектора и измеряя их импульс, скорость, энерговыделение, заряд. «Окно» оптимальной чувствительности детектора по энергии частиц — от примерно 1 ГэВ до нескольких ТэВ. Это окно покрывает предсказания многих моделей, а также пересекается с окнами чувствительности детекторов на LHC. Но в отличие от Большого адронного коллайдера, тут в качестве ускорителя выступает сама Вселенная, и это может иметь далеко идущие последствия.

http://s005.radikal.ru/i212/1105/5a/b4a4e8741085.jpg (http://www.radikal.ru)


Субдетекторы и подсистемы AMS-02. (http://www.ams02.org/what-is-ams/tecnology/)

Так же, как и классические наземные (http://elementy.ru/LHC/HEP/study/detecting) (точнее, подземные) детекторы, он содержит сразу несколько отдельных детектирующих систем, измеряющих разные характеристики частиц. Только в отличие от них, AMS-02 не вглядывается «вовнутрь», а «смотрит наружу»; он похож скорее на один сегмент передового современного детектора.

Кратко устройство описано на сайте эксперимента. (http://www.ams02.org/what-is-ams/tecnology/) Тут есть и трековые детекторы (http://elementy.ru/LHC/HEP/study/detecting#tracking), восстанавливающие траекторию, черенковские детекторы, измеряющие скорость частиц, электромагнитные калориметры (http://elementy.ru/LHC/HEP/study/detecting#calorimeters), измеряющие энергию частиц, и другие системы. Разделять разные заряды будут сразу два разных магнита (это я наврал). Разделять заряды будет постоянный магнит на 0,125 Тесла из неодимового сплава. И вдобавок, у AMS-02 есть нечто, чего нет у подземных детекторов — GPS датчики и система слежения за звездами :)

Строился прибор 10 лет, стоимость — порядка 1,5 миллиарда долларов. В коллаборации AMS (http://www.ams02.org/partners/) числятся 56 институтов из 16 стран.

---------- Добавлено в 18:38 ---------- Предыдущее было в 18:38 ----------


Диод для света


http://s016.radikal.ru/i335/1105/df/1640fa325269.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 1. Схематический рисунок изучаемой слоистой дискретной системы. Центральные слои, показанные оттенками красного цвета, являются нелинейными. Оттенки отражают различие в свойствах. Количество нелинейных слоев можно выбирать произвольное, но авторы в своих дальнейших вычислениях ограничились двумя (N = 2). Греческая буква ψ обозначает функцию, через которую можно определить интенсивность волны в заданном слое N. Эта функция находится путем решения дискретного нелинейного уравнения Шрёдингера. Подробности см. в тексте. Рисунок из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. Lett.

Итальянские физики-теоретики рассчитали параметры структуры, которую в дальнейшем можно использовать для создания волнового диода — устройства, позволяющего свободного пропускать электромагнитные или акустические волны в одном направлении и полностью их блокировать, когда они движутся в противоположную сторону. В отличие от предыдущих теоретических моделей данного прибора и его различных экспериментальных реализаций, предложенный волновой диод не изменяет частоту проходящей через него волны.

Диод — это устройство, которое пропускает электрический ток в одном направлении и не позволяет ему течь в противоположном. Наряду с транзистором — другим нелинейным прибором, позволяющим контролировать электрическую проводимость, — он составляет основу современной электроники. Нетрудно понять, что аналогичные приспособления для тепловых и волновых процессов, таких как распространение света или звука, могли бы использоваться в тепло- и звукоизоляции, направленной передаче световых, акустических импульсов и т. п.

Концепция теплового диода, способного асимметрично распределять тепло между двумя источниками, впервые была выдвинута в 2002 году. Спустя некоторое время, в конце 2006 года, появилась статья в Science (http://www.sciencemag.org/content/314/5802/1121), в которой сообщалось о создании такого устройство на основе углеродных нанотрубок (http://ru.wikipedia.org/wiki/Углеродные_нанотрубки) и таких же цилиндрических структур из нитрида бора. Справедливости ради надо сказать, что этот тепловой диод работал только в микроскопическом масштабе, однако тот факт, что за довольно короткий промежуток времени изыскания теоретиков воплотились в реальность, несомненно, можно расценивать как существенный прогресс в этом направлении.

Что касается диода для электромагнитных или акустических волн, то, несмотря на немалое количество теоретических и экспериментальных публикаций, «истинный» волновой диод, который бы не изменял характеристики проходящей через него волны (в первую очередь речь идет о частоте) пока что так и не сконструирован. Законы физики (конкретнее, теорема взаимности) запрещают волнам, или, как еще говорят, волновому пакету, распространяться в обычных веществах асимметричным образом, «выбирая» определенное направление движения. Поэтому очевидно, что основой для волнового диода должно быть вещество с так называемыми нелинейными свойствами, в котором теорема взаимности нарушается. Заметим, что под «нелинейностью» вещества подразумевается, например, зависимость его показателя преломления от интенсивности света, если речь идет об устройстве для световых волн (в линейных материалах показатель преломления от этой характеристики не зависит).

Однако до настоящего времени оставалось неясным, каким образом и по какому закону эти нелинейные свойства вещества обязаны зависеть от параметров идущей в нём волны, чтобы данный материал в идеале позволял абсолютно свободно пропускать волновой пакет в одном направлении и полностью блокировать его, когда он движется в обратную сторону.

Похоже, что теперь эта проблема получила свое решение. Физики из Италии опубликовали в журнале Physical Review Letters теоретическую работу Asymmetric Wave Propagation in Nonlinear Systems (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i16/e164101), в которой им удалось определить характеристики вещества, подходящего для постройки волнового диода.

В начале своей статьи авторы делают оговорку, что необходимая нелинейность оптических и/или акустических свойств материала достигается за счет его слоистой структуры. Иными словами, каждый слой материала имеет свои характеристики (например, в случае электромагнитной волны оптического диапазона — свою зависимость показателя преломления от интенсивности). Можно сказать еще так: ученые рассматривали нелинейную среду, свойства которой меняются не непрерывным, континуальным образом, а как бы рывками, дискретно при переходе от одного слоя к другому.

Если вещество нелинейно реагирует на волновой пакет, то исследовать распространение волн в нём нужно с помощью соответствующего инструментария — нелинейного уравнения Шрёдингера (http://ru.wikipedia.org/wiki/Нелинейное_уравнение_Шрёдингера) (не путать с более простым его «родственником» — линейным уравнением Шрёдингера (http://ru.wikipedia.org/wiki/Уравнение_Шрёдингера) из квантовой механики). Но так как авторы статьи в качестве исследуемой модели выбрали материал со слоистой структурой, то более корректным способом описания распространения волн в такой системе будет уже так называемое дискретное нелинейное уравнение Шрёдингера. Почему дискретное? Выше уже было сказано, что параметры среды, состоящей из слоев, меняются скачкообразно, то есть один слой имеет одни характеристики, второй другие. То есть параметры материала меняются дискретно.

Схематическую модель изучаемой структуры ученые представили в виде рисунка (см. рис. 1). По ее бокам находятся слои с линейными характеристиками. А вот в центре расположена ключевая деталь модели — прослойки упомянутого выше нелинейного материала. Их свойства авторы статьи специально сделали несимметричными относительно центра конструкции. Для большей убедительности ученые показали их оттенками красного цвета. Такая асимметричность нужна для того, чтобы система могла по-разному реагировать (пропускать или нет) на проходящую через нее волну. Именно эти асимметричные участки и образуют волновой диод.

С этого момента задачей теоретиков было подобрать такие коэффициенты для дискретного нелинейного уравнения Шрёдингера, чтобы описываемая этим уравнением волна свободно, с наименьшими потерями распространялась, допустим, слева направо, и не могла проходить через эту конструкцию при своем движении в противоположном направлении. Заметим, что подбор коэффициентов как раз и означает нахождение желанных свойств нелинейной среды.

Решение дискретного нелинейного уравнения Шрёдингера аналитически (то есть в виде формул) представляет собой крайне сложную с математической точки зрения задачу, поэтому ученые прибегли к численному счету. Чтобы еще больше упростить задачу, было решено ограничиться подбором параметров для димера, то есть для двух слоев нелинейного материала (N = 2, см. рис. 1). Как оказалось, для реализации волнового диода этого вполне достаточно.

«Играя» с параметрами димера (коэффициентами в уравнении Шрёдингера), ученые всё-таки нашли их оптимальный набор, который удовлетворяет условиям поставленной задачи. Для иллюстрации своих численных расчетов ученые запустили в структуру, показанную на рис. 1, монохроматическую волну, чья начальная интенсивность принимает значения в соответствии с нормальным (гауссовским) распределением (http://ru.wikipedia.org/wiki/Нормальное_распределение): максимальная величина в ее середине и экспоненциальное спадание в ноль к краям. Визуализированные результаты на рис. 2 демонстрируют эволюцию интенсивности волны, которая движется слева направо (левый верхний рисунок) и справа налево (правый верхний рисунок). Видно, что диод (димер) позволяет спокойно проходить волне при ее движении в правую сторону и препятствует, если она начинает свое распространение в левую часть структуры. Количественно это выглядит следующим образом: коэффициент прохождения (отношение интенсивности падающей волны к интенсивности прошедшей через диод) волны, двигающейся в правом направлении, приблизительно равен 0,8 (80%), в обратном направлении — 0,3 (30%).

Важно отметить, что, несмотря на все возмущающие процессы (рассеяние и отражение), которые испытывает волна в диоде, ее частота (монохроматичность) тем не менее сохраняется и не получает сторонние ненужные дополнительные гармоники (частоты). В доказательство этого факта авторы статьи приводят спектральный анализ волны до ее попадания в устройство и на выходе из него (рис. 2, нижние графики). Ярко выраженные пики говорят о том, что прошедшая через диод волна остается монохроматической.


http://i022.radikal.ru/1105/f1/4165ece2e15f.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 2. Результаты численного моделирования распространения гауссовой монохроматической волны через волновой диод. На верхних рисунках показана эволюция (по оси ординат — время t, измеряемое в относительных единицах) интенсивности волнового пакета, идущего слева направо (левый рисунок) и справа налево (правый рисунок) через систему из 800 слоев вещества (пронумерованы по оси абсцисс числами n от –400 до +400), два из которых расположены посередине, имеют нелинейные свойства и образуют волновой диод. Шкала интенсивности приведена справа: чем светлее участок, тем больше интенсивность волны. На нижних графиках приведен спектральный анализ (power spectrum) волнового пакета, практически полностью прошедшего через диод (левый рисунок) и практически полностью им отраженного (правый рисунок). Наличие ярко выраженного пика говорит о том, что частота волны, попадающей в диод, не изменяется. По оси абсцисс на графиках отложено волновое число k, обратно пропорциональное длине волны. Рисунок из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. Lett.

В заключение заметим, что созданная на бумаге конструкция не является, как может показаться на первый взгляд, очередной выдумкой теоретиков. Ее реализация для световых волн вполне может быть осуществлена с помощью фотонных кристаллов — искусственных веществ с периодически изменяющимися в масштабе длины волны оптическими параметрами. Если учесть, что авторы статьи рассчитали и привели характеристики материала, необходимого для изготовления волнового диода, то не исключено, что его практическое воплощение, как и в истории с тепловым диодом, может произойти в самое ближайшее время.

Источник: Stefano Lepri, Giulio Casati. AsymmetricWave Propagation in Nonlinear Systems // Phys. Rev. Lett. 106, 164101 (2011) (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i16/e164101).


Судьбу "советского коллайдера" в Подмосковье определят после 2012 года (http://www.rian.ru/science/20110524/379089598.html)
24/05/2011
МОСКВА, 24 мая - РИА Новости.

Судьба крупнейшего советского ускорительного проекта - протон-антипротонного коллайдера УНК, строительство которого в подмосковном Протвино было заморожено в 1990-е годы, будет решена после 2012 года, сообщил журналистам в среду главный научный секретарь Национального исследовательского центра (НИЦ) "Курчатовский институт" Михаил Попов.

Коллайдер УНК (ускорительно-накопительный комплекс) начали строить на базе Института физики высоких энергий (ИФВЭ) в 1980-е годы. По своим параметрам он был близок к Большому адронному коллайдеру в ЦЕРНе: энергия пучков протонов в нем должна была достигать 3 тераэлектронвольт (проектная энергия пучков протонов на БАКе - 7 тераэлектронвольт, сейчас он работает на энергии 3,5 тераэлектронвольт).

Предполагалось, что самый мощный из существующих российских ускорителей протонов - У-70 мощностью 70 гигаэлектронвольт, расположенный в ИФВЭ, - должен был стать "разгонной ступенью" для УНК.

Был построен 21-километровый кольцевой туннель на глубине 60 метров, но затем стройка остановилась, а тоннель был законсервирован.

"На данный момент ведутся консервационные работы в туннеле. Конкретные мероприятия по ускорительному комплексу УНК будут разработаны на следующем этапе реализации программы совместных исследований в рамках НИЦ "Курчатовский институт", начиная с 2013 года", - сказал Попов.

ИФВЭ был организован в Протвино (Московская область) в 1963 году. В состав его ускорительного комплекса, крупнейшего в России, входят линейный ускоритель на энергию 30 мегаэлектронвольт, протонный синхротрон на энергию 1,5 гигаэлектронвольт и протонный синхротрон У-70 на энергию 70 гигаэлектронвольт.

На ускорительном комплексе ИФВЭ впервые было положено начало широкому международному сотрудничеству в области физики высоких энергий с участием Объединенного института ядерных исследований (Дубна), Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН, Швейцария) и других лабораторий и университетов, которое успешно продолжается и в настоящее время.

skroznik
03.10.2011, 18:43
Тяжелые мезоны в кварк-глюонной плазме

http://s001.radikal.ru/i193/1106/8d/f6aaff4e51b2.jpg


Рис. 1. Мезоны погруженные в горячую кварк-глюонную плазму, плавятся, причем температура плавления зависит от размера мезона. Компактные мезоны из ипсилон-семейства, например Υ(1S), плавятся при гораздо более высокой температуре, чем более крупные возбужденные состояния.

Если взять атомное ядро и нагреть его выше критической температуры, равной примерно 2 трлн градусам (175 МэВ в энергетических единицах), ядерная материя превратится в особое состояние вещества — кварк-глюонную плазму (http://window.edu.ru/window/catalog?p_mode=1&p_rid=21127). В этом состоянии уже нет отдельных протонов и нейтронов, а есть лишь кварки и глюоны, свободно гуляющие по всему объему плазмы. Это очень необычное состояние материи, которое одинаково интересно и теоретикам, и экспериментаторам. Первые благодаря нему развивают новые математические подходы к изучению сложных систем с сильной связью, а вторые получают возможность увидеть ядерную физику — со всеми ее многочисленными приложениями — в новом свете.

В эксперименте облачко кварк-глюонной плазмы можно создать на очень короткое время в лобовом столкновении двух тяжелых ядер с большой энергией. Такие исследования вот уже десять лет ведутся на американском Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC), а в прошлом году в игру вступил и Большой адронный коллайдер. В ноябре 2010 года на LHC происходили столкновения ядер свинца с энергией 287 ТэВ (то есть 1,38 ТэВ в расчете на каждый протон и нейтрон), и накопленная за тот месяц статистика до сих пор изучается экспериментальными группами. Время от времени коллаборации публикуют результаты этих анализов, которые один за другим вскрывают интересные особенности кварк-глюонной плазмы.

Мы уже подробно описывали некоторые из этих результатов, например измерение эллиптического потока коллаборацией ALICE и сильный дисбаланс адронных струй, зарегистрированный детектором ATLAS. Оба этих измерения убедительно доказывают, что кварк-глюонная плазма — это самая настоящая сплошная среда, в которой есть коллективные потоки вещества. А на днях в архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации CMS (http://arxiv.org/abs/arXiv:1105.4894), в которой описывается еще один, гораздо более тонкий, эффект кварк-глюонной плазмы — «плавление» тяжелых мезонов.


Семейство ипсилон-частиц

В этой работе речь идет о рождении и распаде частиц из семейства ипсилон-мезонов (обозначаются греческой буквой Υ), о которых стоит рассказать чуть подробнее. Это тяжелые мезоны с массой около 10 ГэВ, состоящие из «прелестного» кварка (b) и его же антикварка (то есть связанные b-анти-b-состояния). На замысловатом физическом жаргоне такие состояния называются боттомониями (от англ. bottom, одного из названий b-кварка), или — несколько более поэтично — «мезонами со скрытой прелестью» (beauty «прелестный» — другое его название).

В некоторых отношениях эти мезоны отдаленно напоминают обычные атомы. Прелестный кварк и его антикварк притягиваются друг к другу почти по закону Кулона, только вызвано это притяжение не электрическими силами, а сильным взаимодействием. У связанного состояния (то есть у Υ-частицы) есть энергия связи, которая намного меньше энергии покоя самих кварков, из-за чего кварки движутся относительно друг друга с нерелятивистскими скоростями. И наконец, у семейства Υ-частиц есть своя спектроскопия: кварки могут по-разному располагаться относительно друг друга, а значит, образовывать разные уровни энергии. Физики тут даже пользуются стандартной классификацией энергетических уровней, принятой в химии: основное состояние называется 1s-состоянием, Υ(1S), радиально-возбужденные состояния — Υ(2S), Υ(3S) и так далее. Имеются также и орбитально-возбужденные уровни энергии, и состояния с другим спином, которые, впрочем, уже обозначаются иными буквами. В физике элементарных частиц каждое такое возбужденное состояние, в отличие от атомной физики, считается отдельной частицей. На рис. 2 на диаграмме энергетических уровней показаны несколько частиц из этого семейства.

Для дальнейшего рассказа полезно отметить, что так же, как и в случае атомов и их возбужденных состояний, ипсилон-мезоны обладают разными размерами и энергиями связи. Основное состояние, Υ(1S), довольно компактно (его радиус примерно 0,2 фемтометра) и имеет большую энергию связи, а возбужденные состояния имеют больший размер (0,4–0,5 фм), и кварки в них связаны слабее.


http://s49.radikal.ru/i125/1106/28/b3f56b27e347.gif

Рис. 2. Уровни энергии b-кварк-антикварковой пары. Каждый уровень энергии отвечает своей частице; три состояния, обсуждаемые в этой заметке, выделены желтым цветом. Стрелки показывают различные пути спонтанных переходов между разными состояниями: прямые распады между Υ-мезонами идут с испусканием легких адронов, а перескоки между Υ и χb-состояниями сопровождается излучением фотона.

Аналогия с атомной спектроскопией касается не только строения, но переходов между разными энергетическими уровнями в семействе ипсилон-частиц. Как и в атомах, возбужденные уровни энергии могут переходить на более низкие уровни, излучая при этом фотон (в физике частиц такие превращения называются радиационными распадами мезонов, некоторые из них показаны на рис. 2). Однако у кварк-антикварковых состояний есть своя особенность, которой нет в атомах: кварк и антикварк могут проаннигилировать, превратившись в пару легких частиц, например в мюон-антимюонную пару Υ → μ–μ+ или в пару пи-мезонов Υ → π–π+. Именно такие распады наиболее удобны для измерения энергетических уровней (то есть масс ипсилон-мезонов) в детекторах.


http://s61.radikal.ru/i172/1106/9e/223f10d727fe.jpg

Рис. 3. Спектроскопия боттомониев, наблюдающаяся в их распадах на π–π+-пары.

На рис. 3 показан «спектр» ипсилон-системы в распаде на π–π+-пары. Эти распады наблюдались и на Большом адронном коллайдере уже буквально в первые недели работы; пики, отвечающие Υ(1S), Υ(2S) и Υ(3S), хорошо видны на графике, приведенном на странице Результаты работы LHC в 2010 году.



Ипсилон-мезоны в кварк-глюонной плазме

Описанные выше свойства касались ипсилон-мезонов в вакууме. Однако при столкновении ядер высокой энергии прелестные кварки рождаются и пытаются объединяться в мезоны не в пустоте, а прямо внутри кварк-глюонной плазмы. И тут оказывается, что плазма влияет на этот процесс самым непосредственным образом — она мешает b-кваркам объединяться в ипсилон-мезоны. С точки зрения детектора это приводит к нехватке ипсилон-мезонов по сравнению с другими частицами.

Объяснить этот эффект нетрудно. Прелестные кварки, конечно, притягиваются друг к другу, пытаясь объединиться в ипсилон-мезон, но плазма из свободных кварков, в которую всё это погружено, экранирует силы притяжения. В результате экранированные силы оказываются намного слабее, и прелестные кварки уже не могут связаться в устойчивый мезон, как прежде. Поэтому в кварк-глюонной среде у тяжелых мезонов есть намного меньше шансов вылететь из облачка плазмы: даже если мезон и образуется, его энергия связи будет так низка, что он тут же развалится из-за высокой температуры плазмы. Иными словами, мезоны плавятся внутри кварк-глюонной плазмы.

Надо подчеркнуть, что тут нет никакой особой специфики элементарных частиц, это совершенно естественное поведение любых свободных зарядов. Например, если в обычную электропроводящую среду поместить электрический заряд, то противоположно заряженные частицы среды притянутся к нему, нейтрализуя заряд. Поэтому сила между двумя электрическими зарядами, погруженными в проводящую среду, окажется заметно слабее, чем в вакууме, а значит, связанное состояние может попросту распасться на отдельные частицы. Это схематично показано на рис. 4.


http://i061.radikal.ru/1106/93/3e31c6200c6b.jpg

Рис. 4. Кварк и антикварк, притягивающиеся друг к другу, могут образовывать связанные состояния с разной силой связи, которая зависит от среднего расстояния между ними. В кварк-глюонной плазме силы притяжения ослабевают из-за эффекта экранировки, который тем существенней, чем дальше разнесены кварк и антикварк. В результате слабосвязанные мезоны разваливаются от отдельные кварки, но сильносвязанные еще держатся.

Последний штрих касается зависимости этого эффекта от размера мезона. Нейтрализация силового поля кварка становится тем полнее, чем дальше мы отходим от него. Поэтому при температуре, скажем, в два раза выше критической все крупные мезоны, включая Υ(2S) и Υ(3S), уже расплавились, но Υ(1S), самый компактный из известных мезонов, всё еще выживает. При более высокой температуре, в четыре раза превышающей критическую, расплавится и он, но такие температуры трудно достичь даже на LHC.

Описанная закономерность — чем компактнее мезон, тем при более высокой температуре он плавится — называется последовательное плавление мезонов. Экспериментальное наблюдение этого эффекта является одним из самых надежных доказательств образования кварк-глюонной плазмы и позволяет изучать ее свойства. Интересно провести аналогию между этим исследованием и... астрономией, когда по отношению яркости разных спектральных линий в далеких звездах или туманностях удается вычислить температуру и плотность вещества в них.


Результаты исследования

После этого длинного введения результаты исследования, проведенного CMS, должны стать более понятными. В этой работе изучалось, как пропорции родившихся Υ(1S), Υ(2S) и Υ(3S)-частиц меняются при переходе от протон-протонных столкновений к ядерным. Количество ипсилон-частиц измерялось «спектроскопически» через их распад на μ–μ+-пары.


http://s06.radikal.ru/i179/1106/46/9d3861383065.jpg

Рис. 5. Распределение μ+μ- пар по инвариантной массе в области семейства ипсилон-мезонов в протонных столкновениях (вверху) и в столкновениях ядер на LHC (внизу). Пики отвечают отдельным ипсилон-мезонам из этого семейства.

На рис. 5 приведены получившиеся распределения μ–μ+-пар по инвариантной массе в столкновении протонов (вверху) и ядер свинца (внизу). Сильный пик на обоих графиках — это Υ(1S)-мезон, пики послабее при чуть большей массе отвечают Υ(2S) и Υ(3S). Черные точки — это реальные данные со своими погрешностями, а синей линией показано наилучшее приближение, которое учитывает три ипсилон-частицы и остаточный фон. Видно, что в случае ядерных столкновений «сила» вторичных пиков резко просела по сравнению с Υ(1S). Подсчет показал, что если в протонных столкновения суммарное количество Υ(2S) и Υ(3S) составляет примерно 80% от Υ(1S), то в ядерных столкновениях эта величина падает до 25%. Таким образом, наличие кварк-глюонной плазмы подавляет втрое сильнее процесс рождения возбужденных ипсилон-мезонов, чем основного состояния.

Это первые подобные данные в ипсилон-семействе (хотя аналогичные эффекты в семействе чармониев, связанных состояний c-кварка и его антикварка, изучались и раньше). Пока они имеют достаточно большие погрешности, но по мере накопления статистики измерения станут существенно точнее и детальнее. Будет, в частности, изучено, как подавление сказывается на мезонах, вылетающих с разными поперечными импульсами (у теоретиков есть интересные предсказания на этот счет). Все эти измерения позволят еще более детально «прощупать» свойства кварк-глюонной плазмы и проверить теоретические модели.

Напоследок стоит подчеркнуть пару важных методических аспектов этой работы. Во-первых, как можно заметить на этом примере, свойства кварк-глюонной плазмы извлекаются не из ядерных столкновений самих по себе, а из сравнения ядерных столкновений с протонными. При этом важно, чтобы все параметры в этих двух типах столкновений оставались по возможности одинаковыми. Именно для этого использовались столкновения протонов не с полной достижимой сейчас энергией 3,5 ТэВ, а с уменьшенной энергией 1,38 ТэВ — ведь именно такую энергию несут отдельные протоны и нейтроны в столкновениях ядер. Эти данные были накоплены во время короткого специального сеанса работы на пониженной энергии, который состоялся в конце марта.

Во-вторых, ключевая величина, измеренная в этом эксперименте, — это не просто отношение, а двойное отношение: Υ(2S+3S)/Υ(1S) в ядерных столкновениях, поделенное на Υ(2S+3S)/Υ(1S) в протонных столкновениях. Такой подход позволяет уменьшить погрешности и отсечь модели без кварк-глюонной плазмы, в которых предсказывается одинаковое уменьшение всех ипсилон-частиц при переходе от протонов к ядрам.

Источники:
CMS Collaboration. Suppression of Upsilon excited states in PbPb collisions at a nucleon-nucleon centre-of-mass energy of 2.76 TeV [http://arxiv.org/abs/arXiv:1105.4894] // препринт arXiv:1105.4894 [hep-ex] (24 May 2011).
Пресс-релиз на сайте эксперимента CMS (http://cms.web.cern.ch/cms/News/2011/HI_Results_May/Upsilon_Suppression.html).
CMS Sees Hint Of Upsilon Suppression In Quark-Gluon Plasma! (http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/cms_sees_hint_upsilon_suppression_quarkgluon_plasma-79268) — сообщение в блоге Tommaso Dorigo.

---------- Добавлено в 18:42 ---------- Предыдущее было в 18:41 ----------


Астрономы впервые увидели, как черная дыра разорвала звезду (http://www.rian.ru/science/20110617/389470172.html)

17/06/2011
МОСКВА, 17 июн - РИА Новости.

Американские астрономы впервые практически в "прямом эфире" увидели, что происходит со звездой, которая неосторожно приблизится к массивной черной дыре - ее гравитация разрывает светило на куски, порождая мощнейшую вспышку излучения.

По оценке ученых, такие события могут происходить в одной галактике примерно раз в 100 миллионов лет.

Это событие, зафиксированное орбитальным гамма-телескопом "Свифт" (Swift) в марте этого года, описала группа под руководством Джошуа Блума (Joshua Bloom) из университета Калифорнии в Беркли в статье, опубликованной в пятницу в журнале Science.

Яркая вспышка гамма-излучения (гамма-всплеск), получившая индекс Sw 1644+57, была зафиксирована "Свифтом" в созвездии Дракона 28 марта. Первоначально ученые полагали, что это событие, как и все другие гамма-всплески, которые наблюдаются примерно раз в день, является проявлением коллапса массивной звезды в черную дыру.

Однако уже 31 марта Блум разослал коллегам электронное письмо, в котором заявлял, что характеристики вспышки сильно отличаются от обычных, и это вовсе не гамма-всплеск, а излучение струи плазмы высокой энергии, которую испустила звезда с массой примерно равной Солнцу в момент, когда ее разорвало тяготение черной дыры в миллион раз более массивной.

Тщательный анализ данных "Свифта", а также дополнительные наблюдения с орбитальных телескопов "Хаббл" и "Чандра" подтвердили первоначальное предположение Блума.

"Звезда, которая проходит слишком близко к массивной черной дыре, разрывается гравитационными силами, порождая яркую вспышку... Вспышка высокой энергии Sw 1644+57 первоначально демонстрировала никогда прежде не наблюдавшиеся особенности. Наблюдения свидетельствуют, что это было событие аккреции на черную дыру массой от 100 тысяч до 1 миллиона солнечных", - говорится в статье.

Исследователи пишут, что "черная дыра-убийца" находится в центре галактики, расположенной примерно в 4 миллиардах световых лет от Земли.

По их расчетам, примерно 10% массы погибшей звезды, которая образовала аккреционный диск вокруг черной дыры, перешло в энергию рентгеновского излучения. Кроме того, гамма-излучение испускают струи плазмы, выброшенные почти со световой скоростью от полюсов черной дыры.

---------- Добавлено в 18:43 ---------- Предыдущее было в 18:42 ----------

— 25.06.2011 —

Российскому астрофизику Сюняеву будет вручена главная научная премия Японии (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/06/25/n_1898057.shtml)

Фонд Инамори и Университет Киото объявили, что в этом году Премия Киото по науке присуждена академику РАН, главному научному сотруднику Института космических исследований (ИКИ РАН) Рашиду Сюняеву за его «вклад в прецизионную наблюдательную космологию, связанный с разработкой теории флуктуаций космического микроволнового фона». Премия Киото – главная научная премия Японии, учрежденная фондом Инамори. Она названа в честь города Киото, знаменитого своей историей, культурными и научными традициями. Среди предыдущих лауреатов Премии Киото были всемирно известные астрономы Ян Оорт, Чуширо Хаяши и Юджин Паркер, великие математики, включая академика Израиля Гельфанда, геофизики, биологи, материаловеды, ученые – первооткрыватели новых технологий, включая Нобелевского лауреата Жореса Алферова, философы и знаменитые представители из мира культуры.

В официальном сообщении сказано: «Доктор Рашид А. Сюняев оказал далеко простирающееся влияние на современную наблюдательную космологию благодаря теоретическим исследованиям звуковых колебаний в ранней Вселенной, которые наложили отпечаток на флуктуации температуры фона микроволнового излучения, и рассеяния этого излучения на горячих электронах в скоплениях галактик». Эти работы были выполнены в конце 60-х и начале 70-х гг. совместно со знаменитым советским физиком и астрофизиком, трижды Героем Социалистического труда, академиком Яковом Борисовичем Зельдовичем. Лишь через тридцать лет выяснилось, что предсказанные ими эффекты действительно наблюдаются на нашем небе и несут важнейшую информацию о параметрах Вселенной.

Далее из сообщения: «Он также внес существенный вклад в астрофизику высоких энергий благодаря исследованию аккреции вещества на сверхплотные космические объекты и связанных с этим механизмов выделения энергии, и осуществляя руководство международными наблюдательными проектами».

В двух других категориях лауреатами премии Киото 2011 года стали Джон Вернер Кан (категория «Развитие технологий») и Тамасабуро Бандо V (категория «Искусства и философия»).

Как сообщает пресс-служба ИКИ РАН, церемония вручения премии Киото пройдет в Международном центре конгрессов г. Киото (Япония) 10 ноября 2011 г. Во время церемонии каждому лауреату будут вручены диплом, золотая медаль и премия размером 50 миллионов йен.

---------- Добавлено в 18:43 ---------- Предыдущее было в 18:43 ----------



10.06.11

Эксперимент DZero не подтверждает Wjj-аномалию
Два месяца назад эксперимент CDF, работающий на американском коллайдере Тэватрон, сообщил о заметном отличии (http://elementy.ru/news/431559) данных по рождению W-бозона и двух струй от предсказаний Стандартной модели («Wjj-аномалия»). Неделю назад был обнародован новый анализ этой же экспериментальной группы (http://elementy.ru/LHC/news/n431585), который только усилил расхождение. Однако для того, чтобы всерьез говорить о наблюдении новой частицы, требовалось подтверждение этого эффекта другим детектором с того же коллайдера — DZero. 10 июня на специальном докладе были обнародованы результаты этого анализа. Оказалось, что эксперимент DZero не подтверждает Wjj-аномалию (http://www-d0.fnal.gov/Run2Physics/WWW/results/final/HIGGS/H11B/); его результаты находятся в хорошем согласии со Стандартной моделью.

skroznik
03.10.2011, 18:46
Завершилась конференция «Физика на LHC-2011»


http://i039.radikal.ru/1106/d5/7ff098408b6f.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 1. Общее сравнение теории и эксперимента (по данным детектора CMS) для двух десятков процессов с участием W- и Z-бозонов, а также топ-кварков. Все точки показывают отношение экспериментально измеренных величин к теоретическим предсказаниям на основе Стандартной модели (отношение, равное единице, означает, что теория полностью сходится с экспериментом). Заметного отличия теории от эксперимента не видно нигде. Изображение из доклада: Tajinder Virdee. Experimental Summary: Personal Impressions LHC's First Year of Operation (http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=119&sessionId=23&resId=1&materialId=slides&confId=100963)

В итальянском городе Перуджа на днях прошла конференция «Physics at the LHC 2011», посвященная научным исследованиям на Большом адронном коллайдере. Ядром конференции стали десятки докладов с новыми результатами четырех крупных экспериментов (http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/detectors), работающих на LHC. Большая часть этих результатов всё еще базировалась на той статистике, которая была накоплена в 2010 году (полная светимость (http://elementy.ru/LHC/HEP/measures/luminosity) около 40 pb^{–1}), но некоторые доклады включали и первые результаты по статистике 2011 года (светимость 150–250 pb^{–1}).

Основной вывод докладов таков: Стандартная модель физики элементарных частиц по-прежнему хорошо описывает данные и каких-то существенных отклонений от ее предсказаний пока не видно. На рис. 1, 2 и 3 представлены лишь некоторые из большого числа сравнений теории с экспериментом, подтверждающие этот вывод. На рис. 1 показаны данные детектора CMS, поделенные на теоретические предсказания, для двух десятков процессов с участием электрослабых бозонов W и Z, а также топ-кварков. Все точки в пределах погрешностей находятся вблизи единицы, то есть никакого статистически достоверного расхождения теории с экспериментом пока не наблюдается.


http://s001.radikal.ru/i193/1106/76/d711bf346953.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 2. Распределение μ+μ– пар с большой энергией по инвариантной массе мюонных пар. Разноцветной гистограммой показаны вклады разных процессов в Стандартной модели; их сумма хорошо описывает данные. Разноцветные ломаные линии в области выше 1000 ГэВ показывают пики, которые могли бы вызвать в данных гипотетические Z'-бозоны с массой от 1 до 1,5 ТэВ. Чтобы их начать чувствовать, требуется увеличить статистику еще на один-два порядка. Изображение из доклада: Tommaso Lari. Recent results from New Physics Searches in ATLAS (http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=26&sessionId=17&resId=0&materialId=slides&confId=100963)

На рис. 2 показаны результаты коллаборации ATLAS по рождению μ+μ– пар с большой энергией. Данные хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями Стандартной модели. Небольшое превышение данных над теоретическими ожиданиями, которое можно заметить в области больших инвариантных масс мюонных пар, пока статистически недостоверно.


http://s009.radikal.ru/i308/1106/a5/02cfc95517c4.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 3. Распределение событий как минимум с пятью жесткими объектами (адронные струи или лептоны с большим поперечным импульсом) по полной поперечной энергии. Черные точки — данные детектора CMS, сплошная синяя линия и заштрихованная область показывают ожидаемый вклад обычных процессов рассеяния и их теоретические неопределенности. Штрихованные гистограммы показывают, как выглядел бы этот график, если бы в эксперименте рождались микроскопические черные дыры с массой 3 ТэВ. Подробные пояснения см. в новости Микроскопических черных дыр на LHC не видно (http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=431477). Изображение из доклада: Lars Sonnenschein. Searches in CMS (http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=25&sessionId=17&resId=0&materialId=slides&confId=100963)

Cамые первые попытки обнаружить процесс рождения и распада микроскопических черных дыр в детекторе CMS. На рис. 3 представлены обновленные результаты этого поиска на основе впятеро большей статистики. В отличие от прошлогоднего анализа сейчас отбирались события как минимум с пятью объектами с большим поперечным импульсом. Такая селекция должна была еще лучше подчеркнуть проявления микроскопических черных дыр, если бы они были в данных — однако их по-прежнему не видно.

Подробнее с этими и многими другими результатами можно ознакомиться в презентациях, выложенных на странице научной программы конференции (http://indico.cern.ch/conferenceOtherViews.py?view=standard&confId=100963). Выжимка наиболее интересных результатов приведена в итоговых докладах, сделанных в последний день работы конференции.

Напомним, что к настоящему моменту на детекторах ATLAS и CMS уже набрана интегральная светимость около 900 pb^{–1}, и примерно втрое меньшая статистика накоплена на детекторе LHCb. Можно не сомневаться, что все коллаборации сейчас усиленно анализируют накопленные данные и будут вскоре готовы представить новые результаты. Ближайшая конференция, на которой можно будет ожидать новые данные с LHC, — это Europhysics Conference on High-Energy Physics 2011 (http://eps-hep2011.eu/), которая пройдет с 21-го по 27 июля во французском городе Гренобле.

---------- Добавлено в 18:45 ---------- Предыдущее было в 18:44 ----------


Правительство РФ передало ПИЯФ в ведение НИЦ "Курчатовский институт" (http://ria.ru/science/20110705/397618902.html)
05/07/2011
МОСКВА, 5 июл - РИА Новости.

Правительство РФ передало Петербургский институт ядерной физики (ПИЯФ), который занимается достройкой нейтронного реактора ПИК в Гатчине, в ведение Национального исследовательского центра "Курчатовский институт", говорится в распоряжении кабмина, размещенном во вторник в банке нормативных и распорядительных актов.

Руководство России осенью 2009 года приняло решение о создании на базе Курчатовского института Национального исследовательского центра. Согласно указу президента, в состав центра будут включены два института из структуры Росатома - Институт физики высоких энергий (ИФВЭ) и Институт теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ), а также один из институтов РАН - Петербургский институт ядерной физики имени Константинова (ПИЯФ).

Согласно распоряжению от 1 июля, НИЦ должен "обеспечить в двухмесячный срок приведение учредительных документов учреждения (ПИЯФ)... в соответствие с законодательством Российской Федерации".

Ранее директор НИЦ "Курчатовский институт" Михаил Ковальчук сообщил, что после перехода ПИЯФ в юрисдикцию центра будет решен вопрос о физическом пуске реактора ПИК.

Строительство реактора ПИК на территории института в Гатчине началось в 1976 году, но этот проект, как и многие другие ядерные проекты во всем мире, был заморожен из-за Чернобыльской катастрофы. К 1986 году были построены здания, закончена значительная часть монтажных работ, началась наладка отдельных систем. Однако после Чернобыля в СССР были пересмотрены требования безопасности, предъявляемые к ядерным реакторам, и проект ПИКа пришлось переделывать.

Обновленный, откорректированный проект был готов к 1991 году, однако строительство фактически было уже заморожено. В 1990-е годы финансирования хватало лишь на то, чтобы не дать остановиться самому процессу сооружения и развалиться тому, что уже построено.

В 2007 году, после проведения государственной экспертизы проекта, правительство РФ приняло решение о выделении 6 миллиардов рублей на достройку реактора тремя пусковыми комплексами. Первый пусковой комплекс был завершен в конце 2009 года, после чего эксплуатационный персонал реактора начал подготовку к физическому пуску реактора.

Реактор ПИК станет источником мощных пучков нейтронов, которые способны просвечивать различные материалы, что позволит видеть детали структуры, сопоставимые по размеру с атомами, различать строение биологических молекул, "невидимых" для рентгеновских лучей.

---------- Добавлено в 18:45 ---------- Предыдущее было в 18:45 ----------


Нейтронный импульсный реактор ИБР-2 запущен в Дубне (http://ria.ru/science/20110705/397695590.html)
05/07/2011
ДУБНА, 5 июл - РИА Новости.

Пуск нейтронного импульсного реактора ИБР-2 состоялся в подмосковном Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ), сообщил в понедельник журналистам директор лаборатории нейтронной физики им. Франка ОИЯИ Александр Белушкин.

"С помощью реактора будут проводиться эксперименты по изучению свойств материалов при экстремальных условиях, это будут исследования новых наноматериалов, которые используются для хранения водорода и выполнения различных функций на наноуровне. Мы возобновим всю широкую программу исследований в области физики", - сказал Белушкин.

Ранее главный инженер лаборатории нейтронной физики Александр Виноградов сообщил, что штатная работа экспериментаторов на реакторе начнется в ноябре.

По словам Белушкина, реактор ИБР-2 является уникальным импульсным реактором на быстрых нейтронах с периодической модуляцией реактивности, обладает уникальными характеристиками. "При средней тепловой мощности два мегаватта реактор генерирует мощность около 1,5 тысячи мегаватт", - добавил он.

Ученый отметил, что в течение 2011 года будут исследованы характеристики реактора, определены и доказаны пределы и условия безопасной эксплуатации реактора в различных режимах работы, проведены первые эксперименты на выведенных пучках нейтронов, будет начата работа по установке к реактору уникальных криогенных замедлителей. После завершения энергопуска результаты работ будут оформлены и направлены в Ростехнадзор для получения лицензии на регулярную эксплуатацию ИБР-2.

В свою очередь советник дирекции лаборатории нейтронной физики Владимир Ананьев отметил, что из существующих импульсных источников нейтронов в мире ИБР-2 в Дубне выделяется своей рекордной мощностью.

"Модернизированный реактор ИБР-2 - это рекордная установка по интенсивности потока нейтронов в импульсе и по техническим решениям, которые дают возможность его получить. Он включен в европейскую программу развития нейтронографии и является единственным импульсным высокопоточным специализированным научно-исследовательским источников нейтронов не только в РФ, но и во всех странах-участницах ОИЯИ", - отметил Ананьев. Он также добавил, что реактор выйдет на производительную мощность к концу 2011 года.

Импульсный быстрый реактор ИБР-2М представляет собой модернизированный реактор ИБР-2, введенный в эксплуатацию в 1984 году. В реализации десятилетней программы усовершенствования ИБР-2 участвовали, в частности, ОИЯИ, ОАО "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники", Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов имени Бочвара, ПО "Маяк".

Реактор ИБР-2М по сравнению со своим предшественником будет иметь в 1,5 раза больший поток тепловых нейтронов, более долговечный (в 2,5 раза) ресурс подвижного отражателя. Новый комплекс тепловых и криогенных замедлителей позволит повысить эффективность использования нейтронов в экспериментах на выведенных пучках в 20-30 раз.

Реактор имеет 14 экспериментальных каналов. В качестве реакторного топлива используется двуокись плутония, частота нейтронных импульсов - 5 герц.

На модернизацию реактора было потрачено 11 миллионов долларов.

---------- Добавлено в 18:46 ---------- Предыдущее было в 18:45 ----------


Американский зонд Dawn выходит на орбиту астероида Веста (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/07/15/n_1925085.shtml)
— 15.07.2011 —

Исследовательский зонд Dawn («Рассвет») в пятницу выйдет на орбиту вокруг Весты, второго по величине астероида Солнечной системы и станет первым в истории искусственным спутником астероида, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на пресс-службу NASA.

Специалисты ожидают, что зонд будет захвачен гравитацией Весты в пятницу около 22.00 по тихоокеанскому времени США (09.00 мск субботы по московскому времени). В этот момент между ними будет расстояние около 16 тысяч километров и оба они будут в 188 миллионах километров от Земли.

На сделанных с расстояния в 41 тысяч километр снимках Весты уже видны детали ее поверхности.

Первоначально это событие планировалось на субботу по времени США. Однако 27 июня ионные двигатели аппарата неожиданно потеряли тягу из-за неполадок в блоке управления клапанов подачи рабочего тела - ксенона, и зонд автоматически перешел в «безопасный режим», направив антенну в сторону Земли.

Нормальная работа двигателей была восстановлена 30 июня, для этого инженерам пришлось переключиться на запасной блок управления. Однако в результате инцидента зонд выйдет к Весте даже на день раньше.

Как ожидается, наземные службы смогут получить подтверждение успешного выхода на орбиту около 23.30 по тихоокеанскому времени США в субботу (10.30 мск субботы).
Весту открыл 29 марта 1807 года немецкий астроном Генрих Ольберс (Heinrich Olbers).

Это одно из небесных тел Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Долгое время самый большим астероидом считалась Церера, экваториальный радиус которой составляет около 487 километров.
Однако после того, как в 2006 году Международный астрономический союз ввел класс карликовых планет, в которые был разжалован Плутон, Цереру повысили, и она стала единственной в главном поясе карликовой планетой - все остальные (Хаумеа, Макемаке и Эрида) находятся за орбитой Нептуна.

В результате Веста стала вторым по размеру астероидом - ее средний диаметр составляет около 530 километров. По этому параметру она незначительно уступает другому астероиду - Палладе (средний диаметр 532 километра). Однако по массе (2,67 на 10^17 [тонн]) она превосходит Палладу (2,11 на 10^17 [тонн]), являясь самым тяжелым астероидом.

Зонд Dawn был запущен 27 сентября 2007 года. Его основные цели - астероид Веста и карликовая планета Церера.

Dawn - это первый космический аппарат, который, изучив одно небесное тело с орбиты, сойдет с нее и продолжит путь к другому. Во всех предыдущих многоцелевых миссиях, например, «Вояджеров», аппараты пролетали мимо планет, не становясь их искусственными спутниками.

После изучения Весты Dawn продолжит путь и в 2015 году, как ожидается, достигнет Цереры. Зонд впервые в истории изучит карликовую планету, опередив на несколько месяцев другой зонд НАСА, New Horizons, который движется к Плутону.

skroznik
03.10.2011, 18:50
Спутник Gravity Probe B подтвердил наличие гравимагнетизма

http://s009.radikal.ru/i307/1107/f1/5660c5b1eb5d.jpg (http://www.radikal.ru)

Есть ли магнитная составляющая у гравитационного поля? Чтобы получить магнитное поле, достаточно всего лишь заставить вращаться какой-нибудь электрический заряд. Заставьте вращаться какую-нибудь массу, и, согласно Эйнштейну, вы получите эффект, чем-то похожий на магнетизм. Этот эффект должен быть настолько малым (http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/04may_epic/), что в лаборатории, на экспериментах с частицами его не обнаружить. Предприняв смелую попытку прямого измерения эффектов гравимагнетизма, НАСА в 2004 году запустили на орбиту самые гладкие сферы (http://einstein.stanford.edu/TECH/technology1.html), которые только могли сделать люди, и стали наблюдать за их вращением. Эти четыре сферы, каждая размером с мяч для пинг-понга, являются центральными элементами высокоточных гироскопов, расположенных на борту спутника Gravity Probe B. В мае 2011, после учёта постоянного фонового сигнала, были объявлены первые результаты — гироскопы прецессируют, и величина прецессии согласуется с предсказаниями Общей Теории Относительности Эйнштейна. Эти результаты, подкреплённые имеющими находками, разворачивают перед нами не только долгосрочные перспективы, их можно использовать уже сейчас, например, для создания более точных систем времени и глобальных координат.

---------- Добавлено в 18:48 ---------- Предыдущее было в 18:47 ----------


Российский космический телескоп «Радиоастрон» успешно запущен с Байконура (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/07/18/n_1928325.shtml)
— 18.07.2011 06:37 —

На космодроме Байконур в понедельник в 06.31 по московскому времени состоялся успешный пуск ракеты-носителя «Зенит» с российским космическим радиотелескопом «Радиоастрон» («Спектр-Р»).

Работы по созданию этой космической обсерватории велись начиная с 1980-х годов. С помощью телескопа «Радиоастрон» (диаметр антенны – 10 метров) и наземной сети радиотелескопов будет создана единая система наземно-космического интерферометра для получения изображений, координат и угловых перемещений различных объектов Вселенной с исключительно высоким разрешением порядка от 0,5 угловых миллисекунд до нескольких микросекунд. Это разрешение в 250 раз лучше, чем можно добиться с помощью наземной сети радиотелескопов и более чем в 1000 раз лучше, чем у телескопа «Хаббл», работающего в оптическом диапазоне.

Главная научная цель миссии – проведение фундаментальных астрофизических исследований в радиодиапазоне электромагнитного спектра, исследование астрономических объектов различных типов с беспрецедентным (до миллионных долей угловой секунды) разрешением. Проект предполагает изучение активных галактических ядер и сверхмассивных черных дыр, исследование темной материи и энергии и многое другое. Объектами изучения станут нейтронные звезды и черные дыры в нашей Галактике, структура и распределение межзвездной и межпланетной плазмы. Будет проведена работа и над улучшением нашего понимания высокоточной модели гравитационного поля Земли.

В проекте участвуют ученые и специалисты двадцати стран. Спутник «Спектр-Р» и конструкция космического радиотелескопа были разработаны в НПО имени Лавочкина. Головная организация по комплексу научной аппаратуры – Физический институт имени Лебедева РАН (Астрокосмический центр).

http://s40.radikal.ru/i090/1107/45/5c9588435db8t.jpg (http://radikal.ru/F/s40.radikal.ru/i090/1107/45/5c9588435db8.jpg.html)

http://s42.radikal.ru/i096/1107/b4/532b34ee71dat.jpg (http://radikal.ru/F/s42.radikal.ru/i096/1107/b4/532b34ee71da.jpg.html)

http://s52.radikal.ru/i135/1107/ad/f736ea021858t.jpg (http://radikal.ru/F/s52.radikal.ru/i135/1107/ad/f736ea021858.jpg.html)

http://s002.radikal.ru/i198/1107/ea/4f04973cf5ebt.jpg (http://radikal.ru/F/s002.radikal.ru/i198/1107/ea/4f04973cf5eb.jpg.html)

Другими словами, Россия возвращается к научным программам в космосе и выводит на орбиту радиотелескоп, который по своим характеристикам получаемого изображения в 1000 раз лучше американского «Хаббла».

Разработка и изготовление КА ведутся в соответствии с федеральной космической программой России на 2006—2015 года. (http://www.google.ru/imgres?imgurl=http://acmepoug.ru/wp-content/uploads/2011/03/astron1.jpg&imgrefurl=http://acmepoug.ru/kosmicheskie-apparati/radioastron-spektr-r.html&usg=__FT97Z3m4scT8uoL8hk95oyzOTi8=&h=554&w=800&sz=137&hl=ru&start=6&sig2=iHmPx7XyRrGRvNkBY6aL4Q&zoom=1&itbs=1&tbnid=n_4D0Ek5G9fPwM:&tbnh=99&tbnw=143&prev=/search%3Fq%3D%25D0%25A1%25D0%25BF%25D0%25B5%25D0%25BA%25D1%2582%25D1%2580-%25D0%25A0%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26client%3Dopera%26hs%3DOwm%26sa%3DX%26rls%3Dru%26channel%3Dsuggest%26biw%3D1288%26bih%3D1050%26tbm%3Disch%26prmd%3Divnsu&ei=1BgkTpm7NIv4sgaz6ImHAg)

РадиоАстрон (Спектр-Р) — российский проект, предусматривающий запуск космического 10-метрового радиотелескопа на вытянутую орбиту спутника Земли. Цель проекта состоит в том, чтобы создать совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов единую систему наземно-космического интерферометра для получения изображений, координат и угловых перемещений различных объектов Вселенной с исключительно высоким разрешением.

Задачи
изучение галактик и квазаров в радиодиапазоне;
изучение структуры и динамики районов, непосредственно прилегающих к массивным черным дырам;
изучение черных дыр и нейтронных звезд в нашей Галактике;
измерение расстояний и скоростей пульсаров и других галактических источников
изучение структуры межзвездной плазмы;
изучение эволюции компактных внегалактических источников;
определение фундаментальных космологических параметров.
Время активного существования Не менее 5 лет
Ракета-носитель «Зенит-2» с разгонным блоком «Фрегат-СБ»
Стартовая масса 3850 кг
Орбита Высокоэллиптическая, начальные параметры: высота апогея-330000 км, высота перигея-600 км, период обращения — 8,2 суток, угол наклонения орбиты- 51,3°.

Космический аппарат «Спектр-Р» состоит из базового служебного модуля «Навигатор» и космического радиотелескопа.

Служебный модуль «Навигатор» — аппарат нового поколения, разработанный в НПО им С.А.Лавочкина, является базовым для создания серии космических аппаратов предназначенных для работы на различных орбитах ИСЗ, включая ГСО и либрационные точки для проведения дистанционных исследований Земли и фундаментальных астрофизических исследований в различных диапазонах электромагнитного спектра.

Модуль «Навигатор» содержит служебные системы, необходимые для управления космическим аппаратом — бортовой комплекс управления, радиокомплекс, систему электроснабжения, двигательную установку. Все эти системы спроектированы для работы в открытом космосе.

Конструктивно модуль представляет собой восьмигранную призму, внутри которой на термостабилизированной сотопанели расположена вся служебная аппаратура, а на его гранях снаружи закреплены агрегаты двигательной установки, панели солнечных батарей.

Нижняя плоскость модуля предназначена для его установки через адаптер на разгонном блоке «Фрегат» различных модификаций, а верхняя — для установки комплекса научной аппаратуры различного назначения.

Космический радиотелескоп (КРТ) представляет собой приемную параболическую антенну, оснащенную аппаратурой усиления, приема, преобразования и передачи научной информации на Землю.

Рефлектор антенны КРТ с апертурой 10 м. является трансформируемым в полете из стартового положения в рабочее и состоит из центрального зеркала и 27 лепестков.

Средние частоты исследуемых радиодиапазонов и максимальные значения ширины полос принимаемого излучения антенной КРТ:
324 МГц 8 ± 4 МГц
1665МГц 32 ± 16 МГц
4830МГц 32 ± 16 МГц
22235МГц 32 ± 16 МГц
Воспринимаемая поляризация радиоизлучения: правая круговая и левая круговая. Максимальная скорость передачи данных от КРТ на Землю — 72 х2 Мбод.

Схема эксперимента

Основу эксперимента составляет наземно-космический интерферометр, состоящий из сети наземных радиотелескопов и космического радиотелескопа, установленного на аппарате «Спектр-Р». Суть эксперимента заключается в одновременном наблюдении одного радиоисточника наземным и космическим радиотелескопами при синхронизации работы обоих от одного стандарта частоты. Высокое разрешение при наблюдении радиоисточников обеспечивается за счет большого плеча интерферометра, максимальная величина которого соответствует высоте апогея рабочей орбиты — 330 тыс. км.

Синхронизация космического радиотелескопа с работой наземного радиотелескопа обеспечивается в реальном времени от водородного стандарта частоты по радиолинии Х-диапазона, входящей в состав высокоинформативного (ВИРК) радиокомплекса.

Передача потока научной информации также осуществляется в реальном времени на частоте передатчика ВИРК 15 ГГЦ. Максимальная скорость передачи научной информации — 144 Мбода.

«Спектр-Р» будет также заниматься мониторингом солнечного ветра. Для этого будут использоваться несколько микроспутников, оснащенных солнечным парусом. За счет давления на парус солнечного света, ослабляющего действие солнечной гравитации, микроспутники смогут отойти от Земли на расстояние три-четыре миллиона километров. Это позволит предупреждать о магнитных бурях за два-три часа до их начала.

http://s005.radikal.ru/i211/1107/c0/e547452e571b.jpg (http://www.radikal.ru)

Официальный сайт проекта (http://www.asc.rssi.ru/radioastron/rus/index.html)

---------- Добавлено в 18:48 ---------- Предыдущее было в 18:48 ----------


Россия будет запускать в космос астрофизические обсерватории раз в два года (http://www.vz.ru/news/2011/7/18/508123.html)
18 июля 2011

Россия планирует выводить на орбиту астрофизические обсерватории каждые два года, заявил в понедельник генконструктор-гендиректор Научно-производственного объединения имени Лавочкина Виктор Хартов.

«Мы каждые два года будем запускать по очередному «Спектру», с помощью которых перекроем различные диапазоны спектра», - сказал он на космодроме, передает «Интерфакс».

Так, по его словам, в 2013 году ожидается запуск рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ», в 2015 году - ультрафиолетовой «Спектр-УФ» и позже - миллиметровой обсерватории с антенной, имеющей температурой минус 269 градусов.

В свою очередь директор Астрокосмического центра Физического института Академии наук Николай Кардашев сообщил, что в Центре образован отдел из 250 человек, которые будут обрабатывать информацию, получаемую с обсерватории.

Кроме того, по его словам, для исследования с обсерватории уже выбраны 20-30 объектов во Вселенной, которые имеют самую большую светимость.

Как сообщала газета ВЗГЛЯД, в понедельник утром ракета-носитель «Зенит-2SБ» вывела на орбиту астрофизическую обсерваторию «Спектр-Р», которая позволит с высокой точностью заглянуть в дальние уголки Вселенной. Характеристики телескопа уникальные: техническое решение российских ученых задействовало в работу силу притяжения Луны, а высокая четкость достигается за счет огромного удаления аппарата от Земли.

«Спектр-Р» был создан в рамках проекта «Радиоастрон» по заказу Роскосмоса. Разработчиком комплекса научной аппаратуры является астрокосмический центр ФИАН, а основным исполнителем – ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина».

---------- Добавлено в 18:49 ---------- Предыдущее было в 18:48 ----------


Поповкин: «Фобос-Грунт» будет запущен в ноябре (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/07/19/n_1929977.shtml)
19.07.2011


Запуск российского зонда «Фобос-Грунт» к спутнику Марса Фобосу состоится в ноябре текущего года, сообщил в понедельник глава Роскосмоса Владимир Поповкин, слова которого приводит сайт Роскосмоса.

«В Федеральной космической программе достаточно большая составляющая часть – научный космос. И наша задача сейчас сделать так, чтобы все это было реализовано. Для Роскосмоса научный космос будет всегда одним из основных приоритетов. Как и реализация таких приоритетов. Первый шаг - это запуск космического аппарата «Спектр-Р».

Затем, мы держим на контроле подготовку следующих научных аппаратов. Это «Фобос-Грунт», который, я могу сказать точно, полетит в ноябре. Уже никаких переносов не будет. И целый ряд аппаратов программы «Спектр» для изучения нашей галактики, других галактик в разных диапазонах спектра волн. Сегодня мы запускаем «Радиоастрон». Следующее направление у нас – изучение рентгеновских излучений, потом ультрафиолет. Рентгеновский проект «Спектр-РГ» мы запустим в 2013 году, ультрафиолетовый «Спектр-УФ» – в 2015-м и в 2017-2018 годах – в миллиметровом диапазоне волн «Спектр-М». Таким образом, в наших планах закрыть этими спутниками весь диапазон для изучения как земной, так и соседних галактик», - заявил Поповкин.

Проект «Фобос-Грунт» предусматривает отправку зонда к спутнику Марса Фобосу, посадку автоматического аппарата на поверхность спутника, взятие проб грунта и отправку их обратно на Землю. Первоначально старт «Фобос-Грунта» планировался на осень 2009 года, однако был перенесен на ноябрь 2011 года из-за необходимости дополнительных проверок и испытаний.

---------- Добавлено в 18:49 ---------- Предыдущее было в 18:49 ----------


Международная космическая астрофизическая обсерватория "Спектр-Рентген-Гамма" ("Спектр-РГ")

Запуск которой планируется на конец 2012 или самое начало 2013 года.

Он позволит ученым составить полную карту всего небосвода в рентгеновском диапазоне и провести "перепись" всех скоплений галактики (Михаил Павлинский, заместитель директора Института космических исследований РАН).

"У нас обзорный инструмент и обзорная миссия: мы обозреваем все небо. Мы получим полную карту неба в рентгеновском диапазоне с высокой чувствительностью. Это революционный шаг, мы в 30 раз улучшаем чувствительность, глубину обзора. Мы ожидаем здесь совершенно новую информацию, новую науку", - сказал Павлинский в кулуарах конференции "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра" в ИКИ.

"Мы рассчитываем получить данные обо всех сформировавшихся с момента Большого взрыва скоплениях галактик в нашей Вселенной, будет проведена детальная перепись", - добавил он.

К настоящему времени проект значительно переработан, сейчас в состав аппарата входят два главных инструмента - российский рентгеновский телескоп ART-XC, который создается в российском ядерном центре в Сарове (ВНИИЭФ) и созданный германскими учеными телескоп eROSITA. Основой обсерватории будет платформа "Навигатор", разработанная НПО имени Лавочкина.

По словам Павлинского, аппарат будет выведен в точку Лагранжа L2 - одну из точек, где тяготение Луны и Земли уравновешивают друг друга. Ранее предполагалось вывести аппарат в космос с помощью ракеты-носителя "Союз", однако сейчас, в связи с увеличением массы телескопа, планируется использовать ракету "Зенит" и разгонный блок "Фрегат".

"Запуск планируется на конец 2012 года, мы можем "переползти" на первый квартал 2013 года - это не большая задержка, которая не создаст глобальных проблем", - сказал собеседник агентства.

По его словам, исследовательской нишей для аппарата будет высокочувствительный обзор неба в рентгеновском диапазоне. Он отметил, что работающие сейчас на орбите крупные рентгеновские телескопы, такие как европейский XMM Newton, американский "Чандра" (Chandra) - это большие обсерватории, они видят много деталей, но у них очень узкое поле зрения.

"Спектр-РГ" будет своеобразным "рентгеновским картографом" Вселенной. Кроме того, этот телескоп сможет фиксировать излучение горячего газа, который удерживается в гравитационной "ловушке" темной материей. Таким образом, можно составить карту распределения темной материи во Вселенной.

Планируется, что после запуска аппарат будет в течение трех месяцев добираться до точки Лагранжа, где он будет "дрейфовать", двигаясь по эллипсу вокруг этой точки. Обзор неба предполагается вести в течение четырех лет.

---------- Добавлено в 18:50 ---------- Предыдущее было в 18:49 ----------


Космический аппарат «Спектр-УФ» полетит в 2014 году

Космическая обсерватория «Спектр-УФ» отправится исследовать Вселенную в 2014 году. С аппарата будут изучаться физико-химические свойства планетных атмосфер, физика звезд, свойства межгалактических газовых облаков и гравитационных линз.

Спектр-УФ

Всемирная космическая обсерватория
Заказчик: Федеральное космическое агентство, Российская академия наук
Головной исполнитель: НПО им. С.А.Лавочкина
Разработчик комплекса научной аппаратуры: Институт астрономии РАН
Разработка и изготовление КА ведутся в соответствии с федеральной космической программой России на 2006-2015 года.

О проекте

Основная научная задача «Спектр-УФ» - получение новых данных фундаментального значения по следующим направлениям астрофизики:
Эволюция Вселенной - исследование природы темной энергии и темного вещества, поиск скрытого барионного вещества, исследование процессов реионизации и обогащения межгалактической среды тяжелыми элементами;
Звездообразование - химическая эволюция галактик в ближней Вселенной;
Аккреционные процессы в астрофизике - свойства аккреционных дисков в тесных двойных звездах, активных галактических ядрах;
Межзвездная среда (МЗС) - определение содержания дейтерия в локальной МЗС, ионизационная структура МЗС;
Физика звезд - физика белых карликов, природа звездного ветра (потери массы) у горячих звезд, хромосферная активность звезд;
Планетные системы - физические и химические свойства комет и планетных атмосфер, включая планеты вокруг других звезд.

Время активного существования - Не менее 5 лет
Средства выведения - Ракета-носитель «ЗЕНИТ-2SБ», разгонный блок «Фрегат-СБ»
Орбита - Круговая, наклонение к плоскости экватора 51,4°, период обращения 24 часа
Текущее состояние проекта - Завершается разработка конструкторской документации для изготовления опытных образцов. Изготовлен антенный макет. Выполняется изготовление агрегатов для экспериментальных изделий КА

---------- Добавлено в 18:50 ---------- Предыдущее было в 18:50 ----------


Миллиметрон (СПЕКТР-М - 2015 год)

Миллиметрон (Спектр-М) - космическая обсерватория миллиметрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн с криогенным телескопом диаметром 12 м. Запуск планируется после 2015 года. На данный момент (2010 год) проходит этап эскизного проектирования в Астрокосмическом центре ФИАН. Предполагается, что телескоп сможет работать как в автономном режиме, так и в составе интерферометра с базами «Земля-Космос» (с наземными телескопами) и «Космос-Космос» (после запуска второго аналогичного космического телескопа).


Предполагаемые направления исследований

молекулярный состав и физические условия в атмосферах планет и их спутников в Cолнечной системе и на астероидах и кометах;
пылевая компонента межпланетной среды, пояса Ван Аллена и Облако Оорта;
спектрополяриметрия, картографирование, изучение вращения и переменности звезд разных типов (от гигантов, звезд WR, цефеид до нормальных звезд, карликов, нейтронных и кварковых звезд, галактических черных дыр),
планеты и пылевые оболочки звезд, обнаружение и исследование областей возникновения и эволюции звезд, планетных систем и даже отдельных планет, субмиллиметровые мазеры, поиск проявлений жизни во Вселенной,
состав, структура и динамика наиболее холодных газопылевых облаков,
структура и динамика вещества около сверхмассивной черной дыры в центре Галактики,
динамика Галактики по лучевым скоростям и собственным движениям звезд разных классов,
динамика и массы галактик местной группы,
распределение скрытой массы в нашей галактике и Местной системе,
структура и динамика газопылевой составляющей галактик и квазаров, слияние галактик, вспышки звездообразования, Мегамазеры,
структура и физические процессы в ядрах галактик, ускорение космических лучей,
структура и динамика скоплений галактик и сверхскоплений, распределение в них скрытой массы,
протяженные структуры около радиогалактик по синхротронному излучению и рассеянию излучения ядра,
структура и динамика столкновения галактик,
ранние галактики, обнаружение галактик на стадии их образования, изучение их последующей эволюции, в том числе изучение эволюции звездной, газопылевой составляющих и скрытой массы,
внегалактические сверхновые и космология,
гравитационные линзы, они же как природные телескопы,
химическая эволюция и космология,
эффект Сюняева — Зельдовича в субмиллиметровом спектре и космология,
диаграмма Хаббла в субмиллиметровом диапазоне и космология,
диаграмма угловой размер – красное смещение и космология,
диаграмма собственное движение – красное смещение, реликтовое собственное движение и космология,
диаграмма сверхсветовое движение – красное смещение и космология,
пространственные флуктуации реликтового излучения в субмиллиметровом диапазоне и космология,
физические процессы и структура взрыва при слиянии звезд, использование данных о расширении оболочки для определения космологических параметров,
поиск догалактических объектов, изучение ранних этапов эволюции Вселенной от момента рекомбинации (рекомбинационные линии) до начала образования звезд и галактик, поиск первичных черных дыр,
эволюция материи и вакуума, уравнение состояния для скрытой массы и скрытой энергии, реликты инфляции, кротовые норы, многоэлементная модель Вселенной, дополнительные пространственные размерности,
гравитационное излучение в Галактике и Вселенной (реликтовое излучение, взрывы в ядрах галактик, взрывы и столкновения звезд, двойные звезды),
астроинженерная деятельность в Галактике и Вселенной,
построение высокоточной астрономической координатной системы,
построение высокоточной модели гравитационного поля Земли.

skroznik
03.10.2011, 18:52
Представлены первые серьезные данные LHC по поиску бозона Хиггса


http://s007.radikal.ru/i301/1107/ea/3258c515af3f.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 1. Кривые чувствительности детекторов ATLAS (вверху) и CMS (внизу) к хиггсовскому бозону после набора статистики 1 fb^{–1}. На графике показаны ограничения сверху на сечение рождения бозона Хиггса, установленные в этих экспериментах, в зависимости от массы бозона. Области, где сплошная черная линия с точками уходит ниже единицы, считаются закрытыми на уровне достоверности 95% (границы этих областей показаны стрелками). Зеленая и желтые полосы показывают ту область, где, как ожидалось, должна будет лежать эта линия. Те участки, где черная линия выходит за пределы полос, обладают некими аномалиями, в которых еще предстоит разобраться.

На конференции EPS-HEP 2011 были представлены результаты поиска хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере на статистике свыше 1 fb^{–1}. Результаты детекторов ATLAS и CMS резко улучшают достижения Тэватрона. Хиггсовский бозон уже закрыт в очень широком диапазоне масс, зато в области 130–150 ГэВ наблюдается отклонение, которое начинает напоминать хиггсовский бозон.

На проходящей сейчас конференции EPS-HEP 2011 (http://eps-hep2011.eu/), главном мероприятии этого года по физике элементарных частиц, 22 июля были представлены результаты по поиску хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере, полученные после обработки интегральной светимости свыше 1 fb–1. Эта статистика примерно в 30 раз превышает то, что было накоплено на LHC в 2010 году. Неудивительно, что новые предварительные результаты не только кардинально улучшают результаты первых поисков бозона Хиггса на LHC, но и существенно перебивают достижения многолетней работы американского коллайдера Тэватрон.

В этой новости будет вначале рассказано о том, что вообще означает «искать хиггсовский бозон» на коллайдере, а затем будут описаны данные, представленные на конференции и приведенные на рис. 1.


Как ищут хиггсовский бозон: краткий ликбез

Хиггсовский бозон — частица очень нестабильная. Он распадается сразу же после рождения, не успев долететь до детектора. Поэтому в экспериментах регистрируются частицы — продукты распада бозона Хиггса, и уже по ним восстанавливается картина того, что произошло.

Хиггсовский бозон может распадаться на самые разные дочерние частицы — например, на два фотона, на кварк-антикварковые пары или на пары тяжелых бозонов W+W– или ZZ, которые, в свою очередь, тоже быстро распадаются на более легкие частицы. Теоретики имеют четкие предсказания относительной интенсивности всех этих распадов для хиггсовского бозона Стандартной модели. Какой распад произойдет в каждом конкретном случае, теория предсказать не может (это ключевая неопределенность квантового мира), но она может предсказать средние вероятности этих распадов при большом числе однотипных событий. На эти предсказания опираются экспериментаторы, когда разрабатывают стратегии поиска хиггсовского бозона в большой статистике результатов протонных столкновений.

Стандартная модель, к сожалению, не дает четкого предсказания относительно массы хиггсовского бозона. Лишь по отрицательным результатам поисков на предыдущих ускорителях и на основании косвенных теоретических аргументов можно сказать, что масса бозона должна лежать где-то между 114 ГэВ (ограничение электрон-позитронного коллайдера LEP) и несколькими сотнями ГэВ (недавно Тэватрон также закрыл небольшую область масс вблизи 160 ГэВ). Где именно в этом интервале он находится, заранее не известно. Многие физики склоняются к тому, что наиболее вероятной областью будет 115–150 ГэВ, но экспериментаторы на всякий случай ищут бозон Хиггса в очень широком диапазоне масс (как правило, 100–600 ГэВ).

Значение массы бозона Хиггса — очень важный параметр, потому что от него кардинально зависит вероятность рождения и картина предпочтительных распадов бозона Хиггса, а значит, и стратегия поиска бозона (см. подробности на страничке Рождение и распад хиггсовского бозона). Когда экспериментаторы сообщают о результатах поиска бозона Хиггса, они не просто сообщают, видят они бозон или нет, а приводят ответы сразу для всех масс бозона. Иными словами, результаты поиска представляются в виде графика чувствительности данного эксперимента в зависимости от массы бозона.


Как чувствуют хиггсовский бозон

Один и тот же конечный набор частиц может родиться как напрямую, так и через промежуточное рождение и распад хиггсовского бозона. При этом невозможно сказать, какой именно процесс имел место в каждом конкретном столкновении — это тоже неотъемлемое свойство квантового мира. Поэтому проявление хиггсовского бозона («сигнал») требуется отделять от «фона» — всех остальных процессов, которые приводят к рождению тех же частиц, минуя бозон Хиггса. Это разделение проводится статистически, на основе большой выборки данных, и является очень сложным этапом поиска бозона Хиггса. Как правило, фон намного сильнее сигнала, поэтому приходится вводить многочисленные критерии отбора и просеивать все данные, вытаскивая только те события, которые всем критериям удовлетворяют. Правильно подобранные критерии отбора позволяют максимально подавить фон и оставить как можно больше сигнальных событий (то есть улучшить отношение сигнала к фону).

Иногда после такого отбора остается довольно много событий, и тогда физики сравнивают эти данные с результатами моделирования и смотрят, нет ли какого-то отклонения. Например, на рис. 2, слева, показан результат поиска бозона Хиггса в распаде на два фотона в области инвариантных масс от 100 до 150 ГэВ (данные взяты из доклада A Search For The Higgs Boson In The Channel H —>Gamma Gamma With The CMS Detector (http://indico.in2p3.fr/contributionDisplay.py?contribId=188&confId=5116)). После отбора осталось несколько тысяч событий, подавляющее большинство из которых фоновые. Среди них могут оказаться и несколько десятков событий рождения и распада хиггсовского бозона, но они пока неотличимы от простых флуктуаций фона. В других случаях отбор оказывается очень жестким, так что фон зарезается практически полностью, и тогда лишь горстки событий может оказаться достаточно, чтобы обнаружить искомый эффект. На рис. 2, справа, показан другой канал поиска бозона Хиггса — через распад на два Z-бозона, которые сами распадаются на электрон-позитронную или мюон-антимюонную пару (данные из доклада Search for Higgs to ZZ (llll,llnunu,llqq (http://indico.in2p3.fr/contributionDisplay.py?contribId=298&confId=5116))). Здесь после отбора остается всего 18 событий во всём диапазоне инвариантных масс четырех лептонов от 100 до 600 ГэВ, что слегка превышает ожидавшееся количество событий без хиггсовского бозона.


http://s016.radikal.ru/i335/1107/22/80598a81d58a.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 2. Вверху: распределение событий с двумя жесткими фотонами по инвариантной массе двух фотонов в области 100–150 ГэВ. Данные, показанные черными точками, флуктуируют относительно цветной кривой, которая дает теоретические предсказания без хиггсовского бозона, но в целом не слишком от нее отличаются. Хиггсовский бозон выглядел бы как небольшой бугорок на этом распределении, и, чтобы его начать чувствовать, требуется существенно увеличить статистику. Внизу: поиск хиггсовского бозона в распаде на два Z-бозона, которые затем распадаются на четыре лептона. Серая гистограмма показывает фоновый вклад, разноцветные гистограммы показывают сигнал от хиггсовского бозона с разной массой. Видно, что данные уже близки к тому, чтобы начинать различать ситуацию с хиггсовским бозоном и без него.

Чтобы сказать, видно хиггсовский бозон или нет, физики проверяют статистические гипотезы. Конкретно, они сравнивают полученные данные с двумя результатами моделирования — одно из них учитывает хиггсовский бозон (с какой-то фиксированной массой), а другое нет. Если данные четко предпочитают один из этих вариантов, то делается вывод, что эксперимент видит или не видит хиггсовский бозон с данной массой. Однако чувствительности данных для этого не всегда хватает. Например, на том же рис. 2, справа, видно, что данные более-менее неплохо согласуются как с одним только фоном, так и с гипотезой о том, что есть хиггсовский бозон с некоторой массой. Хотя данные чуть сильнее предпочитают наличие бозона Хиггса, чем его полное отсутствие, статистической значимости пока недостаточно, чтобы сделать четкий вывод о наличии или отсутствии бозона Хиггса.

Однако кое-что физики тем не менее извлекают и из таких данных. Например, на рис. 2, справа, ясно видно, что гипотеза «хиггсовский бозон рождается в 10 раз чаще, чем в Стандартной модели» четко противоречит данным. Если бы такая гипотеза реализовалась, разноцветные пики надо было бы увеличить в десять раз, и тогда они точно были бы видны в реальных данных. Поскольку их нет, данная гипотеза считается закрытой.

Число 10 взято здесь лишь для наглядности. На самом деле, аккуратный анализ показывает, что даже если сечение рождения бозона Хиггса было бы в 2–3 раза выше, чем в Стандартной модели, это уже привело бы к заметному расхождению с данными. Поэтому полученные данные можно интерпретировать так: даже если бозон Хиггса существует, сечение его рождения не должно превышать предсказанное сечение в Стандартной модели более, чем в несколько раз. Иными словами, данные накладывают ограничение сверху на отношение σ/σ_{SM}, которое зависит от массы хиггсовского бозона. Эта кривая для данного конкретного канала распада приведена на рис. 3.


http://s42.radikal.ru/i097/1107/5e/6df0a785de2f.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 3. Ограничение сверху на отношение σ/σSM (то есть «коэффициент недочувствительности»), полученное в четырехлептонном канале распада ZZ. Черная кривая показывает реальные результаты, штриховая линия и разноцветные полосы — ожидавшаяся область прохождения этой кривой. Когда эта кривая опустится ниже единицы, можно будет говорить о закрытии хиггсовского бозона в том или ином диапазоне масс на основании одного лишь этого канала распада.

Если это ограничение сверху очень велико (например, 100), это означает, что детектор не слишком хорошо чувствует бозон (то есть он способен только заметить хиггсовский бозон, рождающийся в сто раз чаще, чем в Стандартной модели). Поэтому это число можно также назвать и «коэффициентом недочувствительности». При повышении чувствительности (при накоплении данных или в результате улучшения алгоритмов обработки) это ограничение опускается. Если в каком-то интервале масс окажется, что это ограничение просядет ниже единицы, это будет означать, что эксперимент закрыл стандартный хиггсовский бозон с такой массой (то есть он не видит бозон, рождающийся именно с такой частотой, какая ожидается в Стандартной модели).

Чуть подробнее про коэффициент недочувствительности см. в наших прошлых новостях, освещавших поиск бозона Хиггса на Тэватроне: Тэватрон скоро начнет «чувствовать» хиггсовский бозон и Представлены новые результаты поиска хиггсовского бозона на Тэватроне.


Главные результаты

В рассмотренном выше примере (рис. 2) речь шла только про один конкретный канал распада бозона Хиггса. На самом деле таких каналов много, и все они изучаются параллельно. Каждый из них может оказаться не слишком чувствительным к наличию или отсутствию бозона, но при их объединении «прозорливость» детектора повышается и кривая ограничения проседает ниже. Именно такие объединенные по всем каналам кривые ограничения показаны на рис. 1. Приведенные графики взяты из докладов Combined SM Higgs search ATLAS (http://indico.in2p3.fr/contributionDisplay.py?contribId=299&confId=5116)) и Combined Results on SM Higgs Search With The CMS Detector (http://indico.in2p3.fr/contributionDisplay.py?contribId=189&confId=5116) (CMS).

Эти графики говорят следующее:
ATLAS закрыл область масс бозона Хиггса 150–190 ГэВ и 295–450 ГэВ;
CMS закрыл область масс 149–206 ГэВ и 300–440 ГэВ плюс три коротких интервала между ними;
оба эксперимента показывают некоторое превышение данных над фоном в области масс 130–150 ГэВ.

Область масс, закрытая каждым экспериментом по отдельности, ожидаемо намного больше, чем последние ограничения Тэватрона (они показаны красной заштрихованной полосой на рисунке справа). Впрочем, через несколько дней ожидаются новые объединенные данные с Тэватрона, которые эту полосу несколько расширят.

Гораздо больший интерес вызывает тот факт, что в обоих экспериментах кривая чувствительности в области 130–150 ГэВ идет заметно выше ожиданий. Это означает, что данные в этой области таковы, что закрыть хиггсовский бозон труднее, чем ожидалось. И действительно, если посмотреть на канал распада H → W^{+}W^{–} с последующим лептонным распадом W-бозонов, то видно, что данные слегка предпочитают гипотезу о наличии хиггсовского бозона, чем о его отсутствии (см. рис. 4). Статистическая значимость превышения невелика, поэтому ни о каком открытии говорить пока не приходится, однако оно выглядит очень похоже на то, что должен был бы давать хиггсовский бозон в этом интервале.


http://i049.radikal.ru/1107/af/04c5082d0e02.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 4. Результат поиска хиггсовского бозона в распаде на W^{+}W^{–}-пару, которая затем распадается по лептонному каналу. Показано распределение по так называемой поперечной массе двух заряженных лептонов в области от 40 до 270 ГэВ. Серым цветом показан фон, красным — ожидаемый вклад хиггсовского бозона с массой 150 ГэВ. Видно, что данные (черные точки) слегка превышают фон и предпочитают гипотезу о наличии хиггсовского бозона, чем противоположную гипотезу о его отсутствии.

Кроме широкого превышения данных над фоном для масс 130–150 ГэВ, на рис. 1 можно заметить и отдельные всплески, например пик на 250 ГэВ в данных ATLAS. Подобные узкие всплески непоказательны: они могут возникнуть буквально из-за одной-двух точек, выбившихся на графиках (наподобие точек при 118–120 ГэВ на рис. 2, слева). «Настоящий» хиггсовский бозон будет проявляться именно в виде широкой области, где реальная кривая чувствительности поднимается выше теоретически ожидаемых полос. Такой эффект, кстати, наблюдается в детекторе ATLAS при массах выше 550 ГэВ, и если бы он подтверждался в данных CMS, можно было бы надеяться на что-то нестандартное в этой области.


Что дальше?

Первый шаг сейчас — это объединить результаты ATLAS и CMS в единые данные LHC для еще большего повышения чувствительности. Такое объединение, по-видимому, будет представлено на симпозиуме Lepton Photon 2011 (http://www.tifr.res.in/~lp11/), который пройдет в Индии с 22-го по 27 августа. Судя по рис. 1, объединение результатов, вероятно, позволит исключить хиггсовский бозон в области от 140 и вплоть до 500 ГэВ (возможно, за вычетом небольшого интервала вблизи 250 ГэВ). Более интригующим является вопрос, можно ли будет по таким объединенным данным сделать первые положительные утверждения о возможном существование хиггсовского бозона с массой 130–150 ГэВ.

Данные, представленные на EPS-HEP 2011, очень предварительные; пройдет, по-видимому, несколько месяцев, прежде чем они будут подготовлены в виде статей. Между тем, статистика на LHC продолжает накапливаться, и не исключено, что осенью она возрастет примерно в три-четыре раза. В этом случае к концу года все описанные выше намеки станут намного более явными. Диапазон возможных значений масс бозона Хиггса сузится до очень небольшого интервала, и не исключено, что уже тогда физики смогут сделать первые заявления об указании на существование бозона Хиггса. Впрочем, до настоящего открытия придется подождать как минимум до середины 2012 года.

Источник: доклады коллабораций ATLAS и CMS, представленные 22 июля на конференции EPS HEP-2011 (см. научную программу дня (http://indico.in2p3.fr/conferenceTimeTable.py?confId=5116#20110722.detailed)).

skroznik
03.10.2011, 18:55
Ученые NASA: зонд Juno изучит «корни» Большого красного пятна на Юпитере (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/07/28/n_1942993.shtml)
28.07.2011

Зонд NASA Juno («Юнона»), который планируется запустить к Юпитеру 5 августа, изучит «корни» знаменитого Большого красного пятна, гигантского антициклона, существуюшего в атмосфере планеты как минимум 350 лет, сообщил научный руководитель миссии Скотт Болтон.

Juno – вторая миссия программы New Frontiers. Ожидается, что зонд, который станет самым удаленным от Солнца аппаратом на солнечных батареях, достигнет Юпитера в 2016 году и проведет на орбите вокруг планеты около одного года. Общая стоимость миссии составляет более 1,1 миллиарда долларов.

---------- Добавлено в 18:54 ---------- Предыдущее было в 18:54 ----------



NASA запустило беспилотную миссию на Юпитер (http://www.day.kiev.ua/3019466)
07-08-2011

Американское космическое агентство NASA запустило беспилотную миссию на Юпитер стоимостью в свыше 1 миллиарда долларов.

Космический аппарат Юнона (Juno), как планируется, достигнет орбиты Юпитера в 2016 году.

Это первый зонд на солнечных батареях, который полетит так далеко от Солнца.

На Юпитере интесивнисть солнечного света в 25 раз меньше, чем на Земле. Поэтому космические миссии туда должны использовать батареи с плутония.

"Юнона" вместо имеет три огромные панели, покрытые 18 тысячами солнечных фитоэлементов.

"Поскольку аппарат получает энергию от Солнца, панели всегда будут обращены к Солнцу, и Юнона никогда не зайдет на теневую сторону Юпитера", - рассказал Би-би-си главный научный консультант миссии Скотт Болтон.

Юнона выяснит тайны Солнечной системы, собирая информацию о происхождении и эволюции ее крупнейшей планеты.

Новые горизонты

С помощью дистанционного зондирования Юнона "увидет" сквозь несколько слоев Юпитера и измерит их состав, температуру и другие свойства.

Это поможет получить больше информации о природе цветных полос вокруг планеты и об известном Большом красном пятне - мощным ураганом, который не утихает на поверхности Юпитера уже сотни лет.

Ученые также хотят измерить количество воды в атмосфере, чтобы вычислить, сколько кислорода было в Солнечной системе в районе Юпитера, когда он формировался.

Кроме того, Юнона изучит море металлического водорода, которое, как многие догадываются, является причиной мощного магнитного поля крупнейшей планеты.

Юнона - это вторая миссия NASA по так называемой программы "Новые горизонты" (New Frontiers). Первую миссию запустили на Плутон в 2006 году, и она должна достичь цели 2015 года.http://s54.radikal.ru/i143/1108/58/6d0414a91b57t.jpg (http://radikal.ru/F/s54.radikal.ru/i143/1108/58/6d0414a91b57.jpg.html)

"Юнона" была запущена с помощью ракетоносителя Атлас V. После выхода на полярную орбиту Юпитера, авоматическая межпланетная станция начнет изучение магнитного поля и атмосферы планеты, а также проверит гипотезу о наличии у Юпитера твердого ядра.

http://s003.radikal.ru/i202/1108/27/0f88042e726e.jpg (http://www.radikal.ru)

"Юнона" пройдет дистанцию от Земли до Луны (402 336 километра) менее, чем за 1 день. А чтобы добраться к Юпитеру, пройдя 2 800 миллионов километров, Юноне потребуется 5 лет.


"Юнона" на сборке

(фото в высоком разрешении)

http://s61.radikal.ru/i172/1108/ec/0f871593c65ct.jpg (http://radikal.ru/F/s61.radikal.ru/i172/1108/ec/0f871593c65c.jpg.html)

http://i015.radikal.ru/1108/76/e2b7bb2e0174t.jpg (http://radikal.ru/F/i015.radikal.ru/1108/76/e2b7bb2e0174.jpg.html)

http://s43.radikal.ru/i101/1108/9e/3901ec30dce0t.jpg (http://radikal.ru/F/s43.radikal.ru/i101/1108/9e/3901ec30dce0.jpg.html)

http://s004.radikal.ru/i207/1108/5f/ec7e5b6bb7b9t.jpg (http://radikal.ru/F/s004.radikal.ru/i207/1108/5f/ec7e5b6bb7b9.jpg.html)

http://s52.radikal.ru/i135/1108/1f/79027337761et.jpg (http://radikal.ru/F/s52.radikal.ru/i135/1108/1f/79027337761e.jpg.html)

http://s57.radikal.ru/i155/1108/43/a247f0c2f659t.jpg (http://radikal.ru/F/s57.radikal.ru/i155/1108/43/a247f0c2f659.jpg.html)

skroznik
03.10.2011, 18:57
На 81-м году жизни в Москве умер знаменитый географ, представитель великой научной династии
Андрей Петрович Капица.
Коллеги вспоминают автора одного из последних географических открытий XX века – открытия подледного озера Восток в Антарктиде – как специалиста выдающегося ума и идейного наставника молодежи.

Несмотря на сегодняшний упадок интереса к науке, вряд ли на улицах города найдется прохожий, который не знал бы фамилию Капица. Возможно, дальше обыватель запутается, идет ли речь о Нобелевской премии по физике или о программе «Очевидное-невероятное», или об открытии озера в Антарктиде. Однако знаменитую династию ученых и популяризаторов науки знают все.

Выдающийся географ, сын нобелевского лауреата Петра Леонидовича Капицы и младший брат знаменитого математика и популяризатора науки Сергея Петровича Капицы. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе географического факультета МГУ.

Член-корреспондент РАН, доктор географических наук, заслуженный профессор МГУ Андрей Капица, как и его брат, родился в Кембридже, но с детских лет жил в Москве. Весь его жизненный путь неразрывно связан с советской и российской географической наукой. Он окончил географический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, а с 1965-го по 1970 годы возглавлял его.

Андрей Петрович – участник четырех советских антарктических экспедиций (1955–1964 годов), руководитель экспедиции АН СССР в восточной Африке (1967–1969 годы), председатель президиума ДВНЦ АН СССР, создатель и первый директор Тихоокеанского института географии.

Он является одним из авторов крупнейшего в ХХ веке географического открытия: в Антарктиде, в районе станции Восток, им обнаружено подледное озеро, названное в честь станции.

Научная работа Андрея Петровича была также сосредоточена на экологических проблемах человечества и вопросах рационального природопользования.

Он одним из первых ученых подверг сомнению антропогенное происхождение «парникового эффекта» и «озоновых дыр».

В дальнейшем под его руководством была подтверждена гипотеза о естественном происхождении Антарктической озоновой аномалии. В 1987 году Андреем Петровичем на географическом факультете МГУ была создана кафедра рационального природопользования, ставшая базой, на основе которой сформировалась новая научная школа географического природопользования.

Ученики Андрея Петровича и его коллеги-сотрудники географического факультета МГУ вспоминают его как блестящего ученого и доброго человека, готового прийти на помощь как в научной работе, так и в любых жизненных ситуациях.

«Андрей Петрович был и навсегда останется в нашей памяти и сердцах отзывчивым, гуманным человеком, специалистом выдающегося ума. Руководя географическим факультетом в 1966–70 годах, заведуя кафедрой с 1978 года, Андрей Петрович был и наставником, и другом не только для географов МГУ. Многое говорится о том, что Андрей Петрович открыл подледное озеро близ станции Восток в Антарктиде, но

вклад Андрея Петровича в развитие географической науки и образования сложно переоценить.

К примеру, за последние 10 лет под его руководством и при непосредственном его участии был проведен цикл работ по методологическим аспектам изучения промышленного загрязнения и устойчивости экосистем российской Арктики. В Московском университете Андрей Петрович создал курсы лекций «Введение в рациональное природопользование», «Актуальные проблемы рационального природопользования», «Рациональное природопользование – географический метод изучения окружающей среды».

Мы помним Андрея Петровича как светлого и доброго человека, выдающегося ученого, увлеченного лектора, идейного наставника», – говорится в сообщении коллектива географического факультета.

Научно-педагогическая деятельность Андрея Капицы отмечена многими правительственными наградами: за участие в создании атласа Антарктиды ему присуждена Государственная премия СССР и премия МГУ имени Д. Н. Анучина; также ему присуждено звание заслуженного деятеля науки России.

Траурная церемония прощания состоится в четверг, 4 августа, в фойе ДК Главного здания МГУ.

skroznik
03.10.2011, 19:05
Темные полосы на Марсе могут быть солеными ручьями (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/08/05/n_1953977.shtml)
05.08.2011

Темные полосы, которые появляются на некоторых склонах и обрывах южного полушария Марса летом и исчезают зимой, могут оказаться ручьями очень соленой воды, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в журнале Science.

Группа ученых под руководством Альфреда Макьюэна из университета штата Аризона изучала снимки, сделанные камерой HiRISE на борту зонда Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). На некоторых снимках крутых склонов и краев кратеров видны темные полосы шириной 0,5-5 метров, которые появляются и разрастаются в летний период и исчезают марсианской зимой.

Ученые предполагают, что эти полосы могут оказаться потоками очень соленой воды - ее соленость превышает 50 промилле, тогда как средняя соленость морской воды на Земле составляет около 35 промилле. Такая вода остается жидкой при летних температурах на этих склонах, достигающих 250-300 кельвинов, или примерно от минус 23 до плюс 26 градусов Цельсия. При этом они подчеркивают, что сами по себе их наблюдения не подтверждают этой гипотезы; кроме того, источники таких «минеральных ручьев», если они действительно существуют, также не ясны.

«Если сравнивать с Землей, то трудно предположить, что это может быть чем-то иным, кроме как ручьями, текущими со склонов. Вопрос в том, действительно ли это происходит на Марсе, и если да, то почему именно в этих местах», - отметил соавтор работы Ричард Цурек из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA.

Гипотеза соленых ручьев, по мнению авторов исследования, лучше объясняет происхождение полос, некоторые из которых удлинялись на 200 метров всего за два земных месяца. В числе других возможных вариантов в статье называются осыпающаяся со склонов порода, сезонные ветры или «пыльные демоны» - песчаные вихри, однако ни одна из этих гипотез не объясняет все особенности расположения и сезонной динамики «ручьев».

Потенциальные ручьи значительно уже сухих каналов, похожих на овраги, на склонах Марса, которые были обнаружены ранее. Они встречаются примерно в 100 раз реже, чем такие овраги, но при этом на одном склоне может быть более тысячи полос. Всего ученым удалось достоверно подтвердить наличие «ручьеподобных» полос, исчезающих на зиму, на семи склонах, еще в 12 районах этот эффект пока не удалось зафиксировать для нескольких сезонов.

Ученые отмечают, что установленный на зонде спектрометр CRISM не обнаружил на обследованных им «речных» склонах следов воды. Это может означать, что предполагаемые ручьи там либо быстро пересыхают на поверхности, либо на самом деле текут неглубоко под ней. Авторы статьи подчеркивают, что темными полосы выглядят «не потому, что там мокро»: поток соленой воды может переносить частицы грунта или изменять свойства поверхности так, что она кажется более темной. Труднее объяснить, почему темные линии исчезают с похолоданием, но исследователи надеются, что дальнейшие наблюдения помогут разгадать эту загадку.

В статье также отмечается, что модуль NASA «Феникс», в 2008 году совершивший посадку на поверхность Марса, возможно, зафиксировал попадание капель такой соленой воды на свои «ноги», однако однозначных доказательств наличия жидкой воды в месте посадки получить не удалось.

По предположениям ряда ученых, примерно три миллиарда лет назад треть поверхности Красной планеты покрывал океан жидкой воды, в который впадали реки, а в атмосфере формировались облака и шли дожди. Если гипотезу соленых ручьев удастся подтвердить, это станет первым свидетельством наличия жидкой воды на нынешнем Марсе.

РИА «Новости»

---------- Добавлено в 19:04 ---------- Предыдущее было в 19:04 ----------


Обсерватория "Спектр-Р" начала наблюдения за солнечной плазмой (http://ria.ru/science/20110812/416504423.html)
МОСКВА, 12 авг - РИА Новости.

Комплекс научной аппаратуры "Плазма-Ф", входящий в состав международной орбитальной астрофизической обсерватории "Радиоастрон" ("Спектр-Р"), запущенной 18 июля с Байконура, начал регулярные наблюдения солнечной плазмы, сообщает НПО имени Лавочкина.

"Плазма-Ф" проведет исследования параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля и солнечных космических лучей, отмечается в сообщении.

Международная орбитальная астрофизическая обсерватория "Радиоастрон" ("Спектр-Р") создана по заказу Роскосмоса. Радиотелескоп будет работать совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов, образуя единый наземно-космический интерферометр очень высокого углового разрешения.

"Радиоастрон" будет изучать процессы внутри активных галактических ядер и около сверхмассивных черных дыр, темную материю, строение и динамику областей звездообразования в нашей Галактике. Кроме того, он поможет в создании высокоточной астрономической координатной системы и высокоточной модели гравитационного поля Земли.

Разработка проекта "Радиоастрон" была начата около 12 лет назад, это первый с советских времен крупный астрофизический аппарат.

---------- Добавлено в 19:04 ---------- Предыдущее было в 19:04 ----------


НПО имени Лавочкина планирует запустить восемь межпланетных станций (http://ria.ru/science/20110810/415111995.html)
МОСКВА, 10 авг - РИА Новости.

Российское НПО имени Лавочкина планирует в период с 2013 по 2020 годы запустить восемь межпланетных станций для исследования планет и малых тел Солнечной системы, сообщил гендиректор предприятия Виктор Хартов.

"В настоящее время на нашем предприятии широко развернуты проектно-поисковые и проектно-конструкторские работы по созданию перспективных автоматических космических аппаратов (КА) для исследования планет и малых тел Солнечной системы. Эти работы ведутся в тесном сотрудничестве с ведущими институтами РАН и национальными исследовательскими университетами. Основой конструкцией перспективных КА являются созданные на данный момент космические служебные модули, прошедшие полный цикл наземной отработки с положительными результатами", - пишет Хартов в статье, опубликованной в очередном номере журнала "Вестник ФГУП "НПО им. Лавочкина".

По его словам,
первым исследовать Солнечную систему отправится космический аппарат "Луна-Ресурс", запуск которого запланирован на 2013 год. Его основными задачами являются доставка на Луну мобильной исследовательской станции-лунохода и разведка природных ресурсов этого небесного тела.
Проект "Луна-Глоб" предполагает запуск автоматического зонда, который должен облететь Луны и выбрать подходящие площадки для последующих спускаемых аппаратов. Другие задачи проекта - получение результатов мирового уровня о внутреннем строении Луны и кратера на южном полюсе, исследование воздействий на Луну приходящих корпускулярных потоков и электромагнитного излучения. Запуск зонда запланирован на 2014 год.
Еще один зонд, "Венеру-Д", планируется запустить к планете-"соседке" Земли в 2016 году, пишет Хартов. Одна из главных целей проекта - измерения химического состава атмосферы Венеры. Помимо этого, предполагается съемка поверхности планеты на этапе и после посадки, определение минерального состава вещества поверхностного слоя, точные измерения температуры и давления, потоков излучения и характеристик аэрозольной среды планеты, получение данных о ее сейсмической активности. Космический аппарат включает в себя орбитальный аппарат, спускаемый аппарат и атмосферные зонды с длительным сроком активного существования.
Проект "Марс-НЭТ" предполагает непрерывный и глобальный мониторинг климата и сейсмообстановки на Марсе, а также навигационное обеспечение экспедиций на Красной планете. Космический аппарат включает в себя перелетный модуль, орбитальный аппарат и спускаемые аппараты. Запуск запланирован на 2016 год.

От Юпитера до Меркурия

Гендиректор НПО имени Лавочкина также сообщил, что в 2020 году планируется реализовать еще четыре проекта по исследованию исследования планет и малых тел Солнечной системы.

В частности, он упомянул
проект "Апофис", целью которого является уточнение траектории угрожающего Земле астероида Апофис путем установки на нем радиомаяка и других "маркеров" для высокоточного сопровождения астероида. Другой задачей проекта является исследование структурных и физических свойств астероида для изучения возможных вариантов воздействия на него.
Проект "Экспедиция-М" предполагает доставку образцов вещества Марса на Землю, уточнение инженерно-технических моделей атмосферы и поверхности Красной планеты, детальный геохимический анализ ее грунт, а также исследование процессов взаимодействия атмосферы, солнечного излучения и поверхности Марса.
Миссия "Лаплас-Европа П" ставит целью исследование Юпитера и его спутника Европы, дистанционно, с искусственного спутника "Европа П", и контактными методами - с помощью посадочного зонда. Другой задачей проекта является взятие проб инопланетного вещества для исследования его состава и выявления признаков экзобиологической активности (экзобиология - экспериментальная научная дисциплина, посвященная поиску и исследованию внеземных форм жизни).
Космический аппарат "Меркурий-П" будет изучать структуру и поверхность этой планеты и околопланетной плазмы, сейсмики и гравиметрии (измерение поля силы тяжести) Меркурия, а также проведет картографирование и анализ грунта.
"Предварительный проектно-конструкторский и технологический анализ автоматических космических аппаратов для реализации перспективной программы фундаментальных научных космических исследований показывает целесообразность их создания на базе уже имеющихся служебных модулей темы "Фобос-Грунт" с необходимыми доработками, что обеспечит выполнение указанной программы в достаточно полной мере с заданной надежностью и эффективностью в условиях реального финансирования", - пишет Хартов.

Проект "Фобос-Грунт" предусматривает отправку зонда к спутнику Марса Фобосу, посадку автоматического аппарата на поверхность спутника, взятие проб грунта и отправку их обратно на Землю. Первоначально старт "Фобос-Грунта" планировался на осень 2009 года, однако был перенесен на ноябрь 2011 года из-за необходимости дополнительных проверок и испытаний.

---------- Добавлено в 19:05 ---------- Предыдущее было в 19:04 ----------


Воронежское КБХА успешно испытало жидкостной ракетный двигатель (http://ria.ru/science/20110813/416905782.html)
ВОРОНЕЖ, 13 авг - РИА Новости.

Воронежское предприятие "Конструкторское бюро химавтоматики" (КБХА) в субботу в присутствии главы Роскосмоса Владимира Поповкина провело контрольно-техническое испытание первого российского жидкостного ракетного двигателя РД-0124.

Кислородно-керосиновый двигатель РД-0124 тягой в пустоте 30 тонн создавался для использования в составе ракеты-носителя "Союз-2-1б" разработки самарского Государственного научно-производственного ракетно-космический центра "ЦСКБ-Прогресс". Использование этого двигателя позволяет увеличить грузоподъемность ракеты примерно на тонну. Начиная с 2006 года, жидкостный ракетный двигатель РД-0124 четырежды в составе ракеты-носителя "Союз-2-1б" успешно выводил в космос технику. Последний запуск прошел в феврале 2011 года - с космодрома в Плесецке на заданную орбиту вышел новый космический аппарат "ГЛОНАСС-К", представляющий третье поколение отечественных навигационных спутников. В апреле КБХА успешно провело сертификационные испытания ЖРД РД-0124.

В субботу в присутствии руководителя Федерального космического агентства Владимира Поповкина состоялось контрольно-технологическое испытание двигателя, которое подтвердило работоспособность всех его узлов и агрегатов.

"Именно этот двигатель будет установлен на ракете "Союз-2", и в декабре с его помощью будет запущен космический аппарат "ГЛОНАСС-М" с космодрома Плесецк", - сказал журналистам Поповкин после испытаний.

Кислородно-керосиновый двигатель РД-0124 будет также использоваться для выведения на орбиту космических аппаратов космодрома Куру (Гвианский космический центр).

По словам генерального директора - генерального конструктора КБХА, Владимира Рачука, РД-0124 стал первым российским двигателем, разработанным со времен СССР и сданным в серийное производство, а также первым отечественным жидкостным ракетным двигателем, прошедшим приемку международной комиссии.

"Уникальность нашего кислородно-керосинового двигателя в том, что он является мировым рекордсменом по экономичности", - сказал заместитель генерального конструктора КБХА и главный конструктор двигателя РД-0124 Виктор Горохов.

По его словам, на конструирование ЖРД РД-0124 ушло более 15 лет.

skroznik
03.10.2011, 19:07
Создан лазерно-плазменный ускоритель нового поколения

http://s15.radikal.ru/i189/1108/5d/6ed8efc90e77.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 1. Схема двухступенчатого полностью оптического лазерно-плазменного ускорителя электронов длиной несколько миллиметров (описание см. в тексте). Изображение из статьи (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i3/e035001).

Сразу две группы экспериментаторов сконструировали новый двухступенчатый лазерно-плазменный ускоритель. Электронный сгусток создается и ускоряется до энергии около 1 ГэВ одним-единственным лазерным импульсом, причем длина тандема «инжектор плюс ускоритель» не превышает одного сантиметра.

Масштабы современных ускорителей элементарных частиц впечатляют. Длина туннеля Большого адронного коллайдера составляет 27 км, а проектируемый сейчас линейный электрон-позитронный коллайдер (http://www.linearcollider.org/) следующего поколения будет иметь около 50 километров в длину. Такие колоссальные для научных приборов размеры — не прихоть физиков; они возникают по той простой причине, что современные технологии не способны достаточно быстро ускорять элементарные частицы.

Вообще, ускоряют частицы сильным электрическим полем, причем, чем сильнее поле, тем эффективнее ускорение. В современных ускорителях используется электрическое поле стоячей радиоволны, которую накачивают и удерживают в специальных металлических сверхпроводящих резонаторах. Но у этой методики есть свой технологический предел: если радиоволна будет слишком мощной, по поверхности резонатора будут течь слишком большие токи, и материал таких токов просто не выдержит. Поэтому предел электрических полей в резонаторах на сегодня — примерно 20 мегавольт на метр (МВ/м), и подняться существенно выше этого значения вряд ли удастся. Это означает, что достичь энергии 500 ГэВ (планируемая энергия электронов на будущем линейном коллайдере) можно лишь на длине 25 км, из-за чего линейный коллайдер становится не только исключительно сложным, но и очень дорогим прибором.

Возможным решением этой проблемы может стать принципиально новая технология ускорения элементарных частиц. Такая технология существует — это так называемое кильватерное ускорение электронов в плазме, и оно уже даже было реализовано экспериментально. В этой схеме сверхсильное электрическое поле создается не в металлической структуре, а в маленьком движущемся вперед пузырьке плазмы, который порождается либо сверхсильным лазерным импульсом, либо компактным сгустком частиц. Электронный сгусток влетает в этот пузырек и, словно оседлав волну, за короткое время ускоряется до больших энергий (подробности см. в популярной статье Плазменные ускорители (http://www.sciam.ru/2006/5/phizical.shtmlč拺盖ڞ)).

Эксперимент показал, что электрическое поле в таком плазменном ускорителе может в тысячи раз(!) превышать то, что достижимо в резонаторах. Например, в 2006 году было достигнуто ускорение электронов до энергии 1 ГэВ на участке длиной чуть более 3 см, что отвечает ускоряющему полю напряженностью 30 ГВ/м. Эти достижения открывают головокружительные перспективы — ведь с помощью технологии кильватерного ускорения тот же электрон-позитронный коллайдер на 500 ГэВ можно, казалось бы, уместить в сотню метров. Однако не всё так просто: есть целый ряд трудностей, которые потребуется преодолеть, прежде чем подобные проекты станут реальностью.

Во-первых, такая методика опробована только на участках длиной в сантиметры (впрочем, сейчас появляются предложения, как эту трудность преодолеть (http://igorivanov.blogspot.com/2009/04/proton-wakefield.html)). Поэтому для достижения по-настоящему высоких энергий потребуется ускорять частицы, прогоняя их через множество последовательных «ступеней ускорителя». Однако такое комбинирование ускоряющих ячеек пока что не было реализовано. Во-вторых, ускоритель не должен слишком сильно размазывать сгусток ускоренных частиц ни в пространстве, ни по углам расхождения, ни по энергии.

В июле в журнале Physical Review Letters появились сразу две статьи, в которых сообщается о преодолении этих трудностей. Более конкретно, две группы исследователей независимо друг от друга сконструировали двухступенчатый полностью оптический лазерно-плазменный ускоритель электронов. Схема эксперимента показана на рис. 1. Для примера здесь изображена установка китайской группы физиков (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i4/e045001); схема эксперимента в статье американской группы (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i4/e045001) была очень похожей.

Сердцем установки являются две соосно соединенных цилиндрических камеры миллиметровых размеров. Первая камера заполнена смесью гелия и кислорода; вторая — чистым гелием. Мощный сверхкороткий фокусированный лазерный импульс проходит последовательно через обе камеры, ионизируя газ и создавая плазменный пузырек сначала в первой, а затем во второй камере. Рабочим газом для создания плазмы и ускорения электронов является гелий, а кислород в первой камере нужен как источник электронов. Установка не зря называется «полностью оптическим ускорителем»: никаких внешних электронов в нее не поступает. Электроны порождаются в первой камере за счет ионизации атомов кислорода под действием лазерной вспышки, там же они предварительно разгоняются, затем впрыскиваются во вторую камеру, разгоняются там еще больше (за счет той же самой лазерной вспышки) и потом выходят наружу.

Таким образом, на длине меньше сантиметра физики умудрились создать целый ускорительный комплекс: инжектор с предварительным ускорителем, линия передачи, а затем основной ускоритель. Подчеркнем, что эти две секции ускорителя работают не независимо, а в едином тандеме: один-единственный сверхкороткий лазерный импульс, идущий сквозь обе камеры, выполняет за один проход всю работу: порождает нужные пузырьки плазмы, генерирует компактный электронный сгусток, а затем разгоняет его в двух камерах.

Опыты показали, что энергия электронного сгустка на выходе зависит как от длины ускоряющей секции, так и от мощности вспышки. Зависимость от мощности лазера оказалась не совсем простой: наибольшая энергия электронов на выходе (0,8 ГэВ) достигалась вовсе не при максимальной мощности вспышки. Это связано с тем, что сгустку электронов надо не просто попасть в плазменный пузырек, но и расположиться как можно ближе к его задней стенке — там электрическое поле сильнее всего.

http://s52.radikal.ru/i137/1108/0f/29d9648db1b8.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 2. Энергетическое (по горизонтали) и угловое (по вертикали) распределение электронов после инжектора (вверху) и на выходе двухступенчатого ускорителя (внизу). Изображение из статьи (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i4/e045001).

Еще одним успехом этой двухступенчатой схемы ускорения стали замечательные характеристики сгустка электронов на выходе. На рис. 2 показано распределение электронов по энергии и по угловому расхождению сгустка; изображение вверху отвечает только одной стадии (инжектор без ускорителя), изображение внизу — полному тандему. В обоих случаях по горизонтали показана энергия электронов, по вертикали — угловое расхождение в миллирадианах (угол в один градус — это примерно 17 мрад). Картинки вверху и внизу отличаются разительно. После стадии инжектора электроны разгоняются примерно до 100 МэВ, но их энергия размазана в широком интервале. Однако после прохождение второй ступени ускорителя пучок не только приобретает энергию почти 0,5 ГэВ, но и становится намного компактнее, как по энергии, так и по углам.

Авторы обеих работ отмечают, что нынешнюю схему можно еще оптимизировать, достигнув при этом энергий 10 ГэВ. Таким образом, получение компактных многогэвных электронных сгустков в чисто оптическом и практически настольном эксперименте кажется делом ближайшего будущего. Конечно, такой лазерный ускоритель пока не может тягаться с нынешними большими коллайдерами по светимости (т. е. интенсивности пучков). Однако такому пучку, получаемому на очень компактной и относительно дешевой установке, найдется и множество других применений, как научных, так и прикладных. Напомним, что сейчас в мире существует примерно 20 тысяч ускорителей, из которых только около сотни заняты изучением физики микромира, а остальные используются в биомедицинских целях, в материаловедении, в системах безопасности и т. д. Поэтому любой новый тип компактного ускорителя частиц будет тут же взят на вооружение (см. например новость Первое применение лазерных ускорителей будет медицинским).

Источники:
J. S. Liu et al, All-Optical Cascaded Laser Wakefield Accelerator Using Ionization-Induced Injection (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i3/e035001) // Phys. Rev. Lett. 107, 035001 (2011).
B. B. Pollock et al, Demonstration of a Narrow Energy Spread, ~0.5GeV Electron Beam from a Two-Stage Laser Wakefield Accelerator (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i4/e045001) // Phys. Rev. Lett. 107, 045001 (2011).

---------- Добавлено в 19:06 ---------- Предыдущее было в 19:06 ----------


Найдена экзопланета максимально похожая на Землю (http://mirnt.ru/aviation/HD85512b-planeta-prihodnaya-dlja-zhizni)
2 сентября 2011

Ученые нашли планету, на которой возможна жизнь. Находится она на расстоянии всего 31 световых лет от Земли. Астрономы утверждают, что у нее есть все шансы на заселение в будущем живыми организмами. HD85512b вращается вокруг оранжевого карлика в созвездии Паруса, ее масса и расстояние до звезды максимально похожи на Земные. Такие характеристики дают значительное преимущество данной планете по сравнению с другими планетами, на подобии Земли, которые были обнаружины до этого.

Планеты, которые похожи на Землю ученые уже находили несколько раз, из них самые интересные это: Глизе 581 g и Глизе 581d. Глизе 581d – это пока неподтвержденная экзопланета, которая находиться на орбите красного карлика Глизе 581. Радиус данной планеты равняется 1.2 - 1.5 радиуса нашей планеты, а масса — от 3,1 до 4,3 масс Земли. Глизе 581 d более интересна, ее даже называю «супер-Землей», так как ее масса примерно в два раза больше чем у Земли. Ученые предполагают что в атмосфере Глизе 581 d вполне может содержаться достаточное количество СО2, на ее поверхности находяться океаны, а среднегодовая температура выше 0 градусов Цельсия. А компьютерное моделирование показало, что на этой планете вполне могла зародиться и сохраниться жизнь.

HD85512b был обнаружен Европейской южной обсерваторией с помощью высокоточного спектрографа, в Чили (данным инструментом также была обнаружена Глизе 581d). Данные показывают, что HD85512b имеет массу приблизительно в три с половиной раза большей, чем масса Земли. Ее расстояние до звезды может поддерживать температуры подходящие для содержания воды в жидком состоянии на этой планете. Размеры планеты предполагают, что в атмосфере этой планете содержится кислород, а не водород и гелий, которые доминируют в атмосферах гиганских планет.

Все эти факты делают HD85512b потенциальным кандидатом на поддержание и развитие жизни. Эта планета движется по круговой орбите, таким образом, предполагается, что у нее довольно устойчивый климат. Планетарная система данной планеты довольно старая, поэтому времени для зарождения и развития жизни у нее было достаточно.

Конечно же, нет никаких способов доказать предположения что на HD85512b есть атмосфера. Так как планета движется по круговой орбите, она может быть больше похожа на Венеру, чем на Землю. Но ученые утверждают, что 50 процентное покрытие облаков может возместить близость к ее звезде, и будет достаточным для зарождения жизни на планете.

В среднем на Земле содержится 60-процентный облачный покров, таким образом, идеи о HD85512b не выглядят настолько неправдоподобными. Таким образом эта планета будет хорошим стимулом человечеству для разработки и постройки космического аппарата со скоростью света для совершения 31-летней поездки к HD85512b.

---------- Добавлено в 19:06 ---------- Предыдущее было в 19:06 ----------


Найдена экзопланета максимально похожая на Землю (http://mirnt.ru/aviation/HD85512b-planeta-prihodnaya-dlja-zhizni)
2 сентября 2011

Ученые нашли планету, на которой возможна жизнь. Находится она на расстоянии всего 31 световых лет от Земли. Астрономы утверждают, что у нее есть все шансы на заселение в будущем живыми организмами. HD85512b вращается вокруг оранжевого карлика в созвездии Паруса, ее масса и расстояние до звезды максимально похожи на Земные. Такие характеристики дают значительное преимущество данной планете по сравнению с другими планетами, на подобии Земли, которые были обнаружины до этого.

Планеты, которые похожи на Землю ученые уже находили несколько раз, из них самые интересные это: Глизе 581 g и Глизе 581d. Глизе 581d – это пока неподтвержденная экзопланета, которая находиться на орбите красного карлика Глизе 581. Радиус данной планеты равняется 1.2 - 1.5 радиуса нашей планеты, а масса — от 3,1 до 4,3 масс Земли. Глизе 581 d более интересна, ее даже называю «супер-Землей», так как ее масса примерно в два раза больше чем у Земли. Ученые предполагают что в атмосфере Глизе 581 d вполне может содержаться достаточное количество СО2, на ее поверхности находяться океаны, а среднегодовая температура выше 0 градусов Цельсия. А компьютерное моделирование показало, что на этой планете вполне могла зародиться и сохраниться жизнь.

HD85512b был обнаружен Европейской южной обсерваторией с помощью высокоточного спектрографа, в Чили (данным инструментом также была обнаружена Глизе 581d). Данные показывают, что HD85512b имеет массу приблизительно в три с половиной раза большей, чем масса Земли. Ее расстояние до звезды может поддерживать температуры подходящие для содержания воды в жидком состоянии на этой планете. Размеры планеты предполагают, что в атмосфере этой планете содержится кислород, а не водород и гелий, которые доминируют в атмосферах гиганских планет.

Все эти факты делают HD85512b потенциальным кандидатом на поддержание и развитие жизни. Эта планета движется по круговой орбите, таким образом, предполагается, что у нее довольно устойчивый климат. Планетарная система данной планеты довольно старая, поэтому времени для зарождения и развития жизни у нее было достаточно.

Конечно же, нет никаких способов доказать предположения что на HD85512b есть атмосфера. Так как планета движется по круговой орбите, она может быть больше похожа на Венеру, чем на Землю. Но ученые утверждают, что 50 процентное покрытие облаков может возместить близость к ее звезде, и будет достаточным для зарождения жизни на планете.

В среднем на Земле содержится 60-процентный облачный покров, таким образом, идеи о HD85512b не выглядят настолько неправдоподобными. Таким образом эта планета будет хорошим стимулом человечеству для разработки и постройки космического аппарата со скоростью света для совершения 31-летней поездки к HD85512b.

---------- Добавлено в 19:07 ---------- Предыдущее было в 19:06 ----------


НАСА запустила зонды-близнецы исследовать Луну (http://sciencemagic.ru/nasa-zapustila-zondy-bliznecy-issledovat-lunu/)

15 сентября 2011

http://s004.radikal.ru/i205/1109/9b/3c27acbd0509.jpg (http://www.radikal.ru)

http://i066.radikal.ru/1109/39/e653fddd2256.jpg (http://www.radikal.ru)

http://s48.radikal.ru/i120/1109/ed/393d6a25c17f.jpg (http://www.radikal.ru)

После двух переносов запуска из-за «нелетных» погодных условий с м. Канаверал исследовать Луну отправились запущенные НАСА на ракете Delta II зонды-близнецы проекта GRAIL.

GRAIL (GravityRecovery & InteriorLaboratory) является крупным научно-исследовательским проектом НАСА, цель которого – изучение лунных недр от коры до ядра. С помощью двух зондов-близнецов будут составлены гравитационные карты нашего спутника, на основании которых можно будет судить о составе и внутреннем строении Луны, а также получить хоть какое-то представление о ее тепловой эволюции (смене периодов нагрева и остывания), что позволит лучше понять ее происхождение и развитие. Кроме того, подробные гравитационные карты окажут будущим космическим станциям на Луне неоценимую помощь в навигации.

В ходе реализации проекта впервые будут решены две задачи. Так, до этого момента никто не осуществлял синхронный вывод на точную орбиту вокруг космического тела одновременно двух автоматических станций. Кроме того, американские школьники получат уникальную возможность: НАСА позволит им использовать специальные камеры, чтобы сфотографировать интересующие их участки поверхности Луны для последующего использования полученных снимков в своих исследования, научных или художественных работах. Надо отметить, что идея этого проекта родилась благодаря первой в Америке женщине-космонавту Салли Райд.

Зонды GRAIL запустила одна из самых надежных и успешных в космонавтике ракет-носителей Delta II, на счету которой 148 успешных запусков и всего две неудачи. Полет зондов к Луне продлится 3,5 месяца. Расчетное время работы зондов на орбите Луны составляет 82 дня, по истечении которых они должны упасть на ее поверхность.
_________________________________________________________________________________________________________________________

82 дня работы зондов GRAIL (http://moon.mit.edu/) на окололунной орбите обойдутся NASA почти в полмиллиарда долларов. За эту сумму в нашем распоряжении должна оказаться самая детальная трехмерная карта гравитационного поля нашего спутника, а вместе с ней – новые данные о его составе, строении и прошлом. «То, что мы надеемся получить от миссии – это картина внутренних областей Луны, - говорит одна из участниц проекта GRAIL Мария Зубер (Maria Zuber), - Это может дать целостный взгляд на ее происхождение и эволюцию, а также на жизнь других твердых планет внутренней Солнечной системы».

Работа миссии включает использование пары идентичных зондов, Grail-A и Grail-B, которые по довольно длинной, но экономичной с точки зрения необходимого топлива, траектории, примерно к новому году прибудут на орбиту Луны и начнут работу, оставаясь в 55 км над ней. Два аппарата будет разделять расстояние от 121 до 362 км, и они будут, облетая спутник, непрерывно обмениваться коротковолновыми сигналами.

Радары позволят зондам самым точным образом оценивать расстояние, разделяющее их. По мере того, как Grail-A и Grail-B будут облетать Луну, даже едва заметные неоднородности ее гравитационного поля будут влиять на это расстояние. И после необходимой обработки данные об изменениях в дистанции между аппаратами превратятся в самую детальную в истории карту гравитационного поля Луны.

Такая карта совершенно необходима для аккуратного планирования будущих миссий к Луне и, конечно, для ее освоения – в том числе и возведения здесь обитаемых или необитаемых постоянных баз. Но интересно другое: дело в том, что гравитационное поле Луны – пожалуй, одно из самых «хитрых» во всей Солнечной системе.

Если вы возьмете отвес и начнете обход нашего спутника, вы заметите, что в отдельных участках он отклоняется от вертикали, причем кое-где – на величину до 0,3О! В этих участках ваш собственный вес (вес средних размеров астронавта со стандартной амуницией вес на Луне эквивалентен 22,7 кг) заметно увеличится (в данном случае, на 113 г). Считается, что аномалии эти вызваны скрывающимися под поверхностью «концентрациями массы», или сокращенно масконами (http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E0%F1%EA%EE%ED). Однако что конкретно они собой представляют, неясно до сих пор. Это могут быть отложения тяжелых элементов, толщи плотных осадочных пород – или заполненные плотной магмой ударные кратеры…

В пользу последней идеи говорит и тот факт, что масконы гораздо чаще встречаются на обратной стороне Луны, как это показали предварительные исследования японской миссии Kaguya/SELENE, о которых мы писали в заметке «Карта аномалий» (http://www.popmech.ru/article/5045-karta-anomaliy/). Впрочем, это далеко не единственная особенность обратной стороны, и отличия ее от видимой просто поражают. Читайте: «Полная Луна» (http://www.popmech.ru/article/8106-polnaya-luna/).

Кстати, попутно всей этой научной работе зонды, несущие на борту и фотоаппараты, будут присылать снимки Луны. Это второстепенная, или даже третьестепенная задача миссии, которая реализуется в рамках американского образовательного проекта для школьников MoonKam.

http://s16.radikal.ru/i191/1109/79/a89f897205ab.jpg (http://www.radikal.ru)

http://s001.radikal.ru/i194/1109/24/e0a337d54082.jpg (http://www.radikal.ru)

---------- Добавлено в 19:07 ---------- Предыдущее было в 19:07 ----------


НАСА запустила зонды-близнецы исследовать Луну (http://sciencemagic.ru/nasa-zapustila-zondy-bliznecy-issledovat-lunu/)

15 сентября 2011

http://s004.radikal.ru/i205/1109/9b/3c27acbd0509.jpg (http://www.radikal.ru)

http://i066.radikal.ru/1109/39/e653fddd2256.jpg (http://www.radikal.ru)

http://s48.radikal.ru/i120/1109/ed/393d6a25c17f.jpg (http://www.radikal.ru)

После двух переносов запуска из-за «нелетных» погодных условий с м. Канаверал исследовать Луну отправились запущенные НАСА на ракете Delta II зонды-близнецы проекта GRAIL.

GRAIL (GravityRecovery & InteriorLaboratory) является крупным научно-исследовательским проектом НАСА, цель которого – изучение лунных недр от коры до ядра. С помощью двух зондов-близнецов будут составлены гравитационные карты нашего спутника, на основании которых можно будет судить о составе и внутреннем строении Луны, а также получить хоть какое-то представление о ее тепловой эволюции (смене периодов нагрева и остывания), что позволит лучше понять ее происхождение и развитие. Кроме того, подробные гравитационные карты окажут будущим космическим станциям на Луне неоценимую помощь в навигации.

В ходе реализации проекта впервые будут решены две задачи. Так, до этого момента никто не осуществлял синхронный вывод на точную орбиту вокруг космического тела одновременно двух автоматических станций. Кроме того, американские школьники получат уникальную возможность: НАСА позволит им использовать специальные камеры, чтобы сфотографировать интересующие их участки поверхности Луны для последующего использования полученных снимков в своих исследования, научных или художественных работах. Надо отметить, что идея этого проекта родилась благодаря первой в Америке женщине-космонавту Салли Райд.

Зонды GRAIL запустила одна из самых надежных и успешных в космонавтике ракет-носителей Delta II, на счету которой 148 успешных запусков и всего две неудачи. Полет зондов к Луне продлится 3,5 месяца. Расчетное время работы зондов на орбите Луны составляет 82 дня, по истечении которых они должны упасть на ее поверхность.
_________________________________________________________________________________________________________________________

82 дня работы зондов GRAIL (http://moon.mit.edu/) на окололунной орбите обойдутся NASA почти в полмиллиарда долларов. За эту сумму в нашем распоряжении должна оказаться самая детальная трехмерная карта гравитационного поля нашего спутника, а вместе с ней – новые данные о его составе, строении и прошлом. «То, что мы надеемся получить от миссии – это картина внутренних областей Луны, - говорит одна из участниц проекта GRAIL Мария Зубер (Maria Zuber), - Это может дать целостный взгляд на ее происхождение и эволюцию, а также на жизнь других твердых планет внутренней Солнечной системы».

Работа миссии включает использование пары идентичных зондов, Grail-A и Grail-B, которые по довольно длинной, но экономичной с точки зрения необходимого топлива, траектории, примерно к новому году прибудут на орбиту Луны и начнут работу, оставаясь в 55 км над ней. Два аппарата будет разделять расстояние от 121 до 362 км, и они будут, облетая спутник, непрерывно обмениваться коротковолновыми сигналами.

Радары позволят зондам самым точным образом оценивать расстояние, разделяющее их. По мере того, как Grail-A и Grail-B будут облетать Луну, даже едва заметные неоднородности ее гравитационного поля будут влиять на это расстояние. И после необходимой обработки данные об изменениях в дистанции между аппаратами превратятся в самую детальную в истории карту гравитационного поля Луны.

Такая карта совершенно необходима для аккуратного планирования будущих миссий к Луне и, конечно, для ее освоения – в том числе и возведения здесь обитаемых или необитаемых постоянных баз. Но интересно другое: дело в том, что гравитационное поле Луны – пожалуй, одно из самых «хитрых» во всей Солнечной системе.

Если вы возьмете отвес и начнете обход нашего спутника, вы заметите, что в отдельных участках он отклоняется от вертикали, причем кое-где – на величину до 0,3О! В этих участках ваш собственный вес (вес средних размеров астронавта со стандартной амуницией вес на Луне эквивалентен 22,7 кг) заметно увеличится (в данном случае, на 113 г). Считается, что аномалии эти вызваны скрывающимися под поверхностью «концентрациями массы», или сокращенно масконами (http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E0%F1%EA%EE%ED). Однако что конкретно они собой представляют, неясно до сих пор. Это могут быть отложения тяжелых элементов, толщи плотных осадочных пород – или заполненные плотной магмой ударные кратеры…

В пользу последней идеи говорит и тот факт, что масконы гораздо чаще встречаются на обратной стороне Луны, как это показали предварительные исследования японской миссии Kaguya/SELENE, о которых мы писали в заметке «Карта аномалий» (http://www.popmech.ru/article/5045-karta-anomaliy/). Впрочем, это далеко не единственная особенность обратной стороны, и отличия ее от видимой просто поражают. Читайте: «Полная Луна» (http://www.popmech.ru/article/8106-polnaya-luna/).

Кстати, попутно всей этой научной работе зонды, несущие на борту и фотоаппараты, будут присылать снимки Луны. Это второстепенная, или даже третьестепенная задача миссии, которая реализуется в рамках американского образовательного проекта для школьников MoonKam.

http://s16.radikal.ru/i191/1109/79/a89f897205ab.jpg (http://www.radikal.ru)

http://s001.radikal.ru/i194/1109/24/e0a337d54082.jpg (http://www.radikal.ru)

skroznik
03.10.2011, 19:09
Гравитация и сверхпроводимость. (http://sci-lib.com/article1174.html)

Уже более 10 лет математики всего мира занимаются изучением удивительного подобия уравнений, описывающих два, казалось бы, совершенно различных физических процесса: искривление пространства-времени и взаимодействие систем, состоящих из множества частиц. Недавно ученые использовали это математическое подобие, чтобы воспроизвести работу «стандартного» сверхпроводящего устройства. Хотя результаты на данный момент не демонстрируют никаких новых прорывов, полное соответствие теории эксперименту дает надежду на будущее активное продвижение в изучении других конденсированных сред.

Очень часто параметры границы некой области пространства сильно влияют на то, что происходит внутри этой области. Некоторые ученые называют это явление «голографическим принципом» по аналогии с тем, как двумерные голограммы содержат в себе информацию о трехмерной реальности. На основе этого общего принципа еще в 1997 году американский теоретик из Institute for Advanced Study in Princeton выдвинул предположение о существовании математического подобия между двумя совершенно разными теоретическими конструкциями. Одна из них – это теория струн, в частности, описывающая особенности искривления пространства-времени в гравитационных полях; вторая – квантовая теория, описывающая сильно взаимодействующие частицы в обычном пространстве-времени (которое в данном случае можно рассматривать как границу искривленного пространства-времени, т.е. предположить для него меньшую размерность). Гипотеза ученого заключалась в том, что на границе всегда можно преобразовать физическое уравнение теории струн в искривленном пространстве-времени к теории поля, имеющей меньшую размерность. На сегодняшний день не доказано, что это имеет место во всех случаях, но, по мнению автора гипотезы, доказательства существуют.

Сначала гипотеза использовалась для того, чтобы больше понять о теории струн, не сталкиваясь со сложностями искривленного пространства. Теперь же применяется обратный подход: теория струн используется для того, чтобы больше понять о сильно взаимодействующих частицах. В 2008 году автор теории с коллегами предложил на основе этого модель двумерного сверхпроводника.

В своей новой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, они продолжили исследования, предложив математическую модель для так называемого джозефсоновского устройства, в котором ток протекает между двумя фрагментами сверхпроводника через узкую зону «нормального» материала. Математические изыскания показали, что по мере увеличения квантовой разности фаз между сверхпроводниками, ток изменяется по синусоидальному закону. Эта особенность порождает так называемые суперпроводящие интерференционные квантовые устройства (superconducting quantum interference device, SQUID (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%9A%D0%92%D0%98%D0%94)), чрезвычайно чувствительные к магнитным полям. Проведенные расчеты оказались хорошо согласованными с практическими результатами.

Хотя учеными, фактически, предложено еще одно доказательство в пользу существования математической двойственности, их коллеги воспринимают работу с осторожностью. Пока еще не ясно, будет ли гипотеза подобия работать столь же хорошо на других веществах и других пространственных конструкциях.

---------- Добавлено в 19:09 ---------- Предыдущее было в 19:09 ----------

Из серии политической физики:


Ученые ЦЕРНа обнаружили частицу, которая передвигается быстрее скорости света (http://www.amic.ru/news/161226/)
23 сентября 2011 г.

Ученые из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) обнаружили частицу, которая, как они утверждают, передвигается со скоростью, превосходящей скорость света.

Нынешнее открытие, как передает радиостанция, противоречит теории относительности Эйнштейна, которая гласит, что скорость света является во Вселенной предельной и не может быть превзойдена.

Однако специалисты расположенного под Женевой ЦЕРН утверждают, что ими была измерена скорость движения частицы, которая превзошла скорость света, составляющую 299 млн 792 тыс. 458 метров в секунду. Пучок этих слабо взаимодействующих с внешней средой Земли частиц был выпущен из ЦЕРН в сторону Италии. Он прошел 730 км и был замерен.

"Сейчас мы пытаемся понять и объяснить данный феномен", – заявил один из руководителей работ Антонио Иредитато.

"Если нам не удастся это сделать, то мы обратимся к помощи всего мирового научного сообщества", – отметил он, передает ИТАР-ТАСС.

Итоги экспериментов в скором времени будут помещены в Интернете, чтобы их могли изучить все желающие эксперты.

Осторожность ученых, которые не спешат заявить о новом открытии, понятна – если результаты подтвердятся, то целое столетие развития физической науки окажется под вопросом.

Директор исследовательской лаборатории ЦЕРН назвал результаты экспериментов "просто невероятными".

skroznik
04.10.2011, 12:55
В Чили крупнейший в мире радиотелескоп готов к первым астрономическим наблюдениям (http://www.itar-tass.com/c11/194491.html)
29/07/2011
БУЭНОС-АЙРЕС, 29 июля. /Корр. ИТАР-ТАСС/.

В Чили крупнейший в мире радиотелескоп готов к первым астрономическим наблюдениям. Об этом сообщили в четверг в Европейской южной обсерватории, находящейся в южноамериканской стране.
На высокогорном плато Чахнантор в пустыне Атакама на севере Чили на высоте 5000 метров ведется строительство системы из 66 современнейших антенн миллиметрового диапазона, которая окончательно будет завершена к 2013 году. Специалисты установили 16-ю по счету 12-метровую антенну, что выходит за пределы рядового события, поскольку ученые уже могут приступить к исследованиям загадок вселенной. Даже с 16 антеннами строящийся в Чили радиотелескоп в рамках крупнейшего международного астрономического проекта ALMA – Большая атакамская миллиметровая система /Atacama Large Millimeter Array/ уже является крупнейшим телескопом подобного рода.

Научные исследования начнутся в этом году. Со всего мира поступило уже более 1 тыс заявок от астрономов со всех уголков мира, что в 9 раз превышает число наблюдений, запланированных на начальном этапе проекта. Это свидетельствует об огромном интересе, который проявляют ученые к новому сверхтелескопу. Его высокогорное положение наряду с экстремально сухим климатом значительно уменьшает поглощение радиоволн атмосферным водяным паром и позволяет осуществлять астрономические наблюдения на субмиллиметровых волнах, недоступных на меньших высотах над уровнем моря.

Благодаря крупнейшему сверхтелескопу ученые смогут изучать происхождение планет, звезд, галактик и Вселенной в целом, осуществляя наблюдения холодного молекулярного газа и пыли на Млечном пути и за его пределами, а также излучения, оставшегося после Большого взрыва

http://s54.radikal.ru/i146/1110/72/155ea6d6f36f.jpg (http://www.radikal.ru)

http://s53.radikal.ru/i142/1110/0b/6a0daefec580t.jpg (http://radikal.ru/F/s53.radikal.ru/i142/1110/0b/6a0daefec580.jpg.html)

skroznik
05.10.2011, 21:53
Из серии политическая физика...


Ковальчук выходит на орбиту (http://www.gazeta.ru/business/2011/10/05/3791134.shtml)
— 5.10.11 —

Директор Курчатовского института Михаил Ковальчук возглавит совет директоров РКК «Энергия», ведущего ракетно-космического предприятия России с ежегодным объемом госфинансирования на уровне 30 млрд рублей. Он сменит заместителя главы администрации президента Александра Беглова. Возможно, ненадолго, говорят источники.


Заместитель руководителя администрации президента Александр Беглов уходит с поста главы совета директоров ракетно-космической корпорации «Энергия», следует из корпоративных материалов, подготовленных к собранию акционеров.

Его может сменить руководитель Курчатовского института Михаил Ковальчук. Кандидатура значится в бюллетенях для голосования, которые получили владельцы ценных бумаг. Информацию о возможном избрании Ковальчука подтвердил источник, близкий к акционерам РКК.


В приемной Ковальчука не подтвердили, но и не опровергли планируемое назначение на пост главы совета директоров компании, сославшись на отсутствие официальной информации. Всего на 11 мест в совете 17 претендентов.

Четыре других представителя государства в совете остаются среди предложенных для голосования кандидатур. Это заместитель министра экономического развития Андрей Клепач, статс-секретарь Роскосмоса Виталий Давыдов, Алексей Краснов, начальник управления Роскосмоса, и заместитель руководителя Росимущества Глеб Никитин.

Топ-менеджмент РКК также выдвинут в совет — это Виталий Лопота, президент компании, и его первые заместители Николай Зеленщиков и Александр Стрекалов.

Представители миноритарных акционеров — Александр Стрекалов из «Газфонда», Анатолий Гавриленко из группы «Алор» и глава Национального космического банка Виктор Григорьев — претендуют на то, чтобы остаться в совете директоров.

Из шести новых кандидатов четверо представляют структуры «Газфонда» и связанной с ним управляющей компании «Лидер». Это Сергей Кербер, управляющий директор «Лидера», его заместитель Андрей Журавлев, вице-президент «Газфонда» Николай Семин и главный экономист управляющей компании Дмитрий Тушунов.


Еще двое кандидатов — это Михаил Армяков из фонда Quorum (миноритарный акционер РКК) и летчик-космонавт Владимир Соловьев.

В Роскосмосе отказались комментировать возможное избрание Ковальчука. «Дождемся собрания акционеров», — сказал чиновник, напомнив о решении президента Дмитрия Медведева о выводе высокопоставленных госслужащих из советов директоров государственных компаний.

В отчете РКК за 2010 год указано, что УК «Лидер», связанная с Юрием Ковальчуком — братом претендента на пост председателя совета директоров РКК, распоряжается 12,4% голосующих бумаг корпорации на основе доверительного управления.


«РКК «Энергия» — ведущее ракетно-космическое предприятие России. Это головная организация по пилотируемым орбитальным комплексам, средствам выведения и телекоммуникационным спутникам.

На финансирование проектов РКК направляется от 30% до 36% общего объема Федеральной космической программы (в 2010 году — 67 млрд рублей, из которых 23,6 млрд получила РКК). В 2011 году программа предполагает выделение из бюджета 75,8 млрд рублей, в следующем — 104,5 млрд рублей.

При сохранении доли РКК в госфинансировании бюджет проектов корпорации превысит 36 млрд рублей.


Представитель компании — миноритария «Энергии» говорит, что кандидатуру Ковальчука рекомендовал Беглов.

«Уважаемый человек, известный всем остальным уважаемым людям», — говорит источник. По его данным, он возглавит совет директоров, но, возможно, ненадолго.


«Существует вариант — оставить во главе совета Беглова. По мнению топ-менеджмента РКК, это удобно для всех. С ним все конкретно и понятно. С собранием, на котором должен быть избран Ковальчук, возможны варианты. Пересмотр результатов даст возможность убедить высшее руководство в необходимости оставить Беглова», — говорит он.

Источник, близкий к РКК, не ждет изменений в работе корпорации после избрания Ковальчука. «Будем работать, как работали, — говорит он. — Смена председателя совета директоров не окажет влияния на компанию». «Непонятно, какой и откуда ветер дует — то ли из «Роскосмоса», то ли из Кремля, то ли из Белого дома. Но РКК «Энергия» как плыла, так и будет плыть», — уверен сотрудник корпорации.

Самогон
05.10.2011, 23:19
Ученые из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) обнаружили частицу, которая, как они утверждают, передвигается со скоростью, превосходящей скорость света.
Ой сдается мне чегонить напутали с синхронизацией. Лаборант стажер соплю повесил в каком нибудь АЦП :mocking:
А верить то как хочется. Тахионы пойманы и приручены. :yahoo:

skroznik
05.10.2011, 23:39
Ученые из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) обнаружили частицу, которая, как они утверждают, передвигается со скоростью, превосходящей скорость света.
Ой сдается мне чегонить напутали с синхронизацией. Лаборант стажер соплю повесил в каком нибудь АЦП :mocking:
А верить то как хочется. Тахионы пойманы и приручены. :yahoo:
Это называется политической физикой - как только трудности с финансированием - всегда в ЦЕРН-е какое-то "открытие" происходит.
На одних только мини-черных дырах сколько заработали...

Самогон
05.10.2011, 23:41
Гнать таких открывателей из науки надо.
Да и не зря в Италию стреляли, там ведь холодный синтез запатентовали. :bad:

skroznik
07.10.2011, 14:22
У меня нет цензурных слов...


Россия не будет разрабатывать новую ракету-носитель «Русь-М», «Протоны» и «Союзы» надежнее (http://www.gazeta.ru/news/lenta/2011/10/07/n_2042034.shtml)
— 07.10.2011 —

Правительство России и руководство ракетно-космической отрасли приняли решение остановить разработку новой ракеты-носителя для пилотируемых запусков «Русь-М», которая должна была прийти на смену эксплуатирующимся более полувека ракетам «Союз».

«Правительством принято решение «Русь-М» пока прекратить», – сказал глава Роскосмоса Владимир Поповкин в пятницу в Госдуме.

На космодроме Восточный, который будет построен в Амурской области, вместо стартового комплекса для ракеты «Русь-М» будет создан стартовый комплекс для модернизированной ракеты «Союз-2».

«Новых ракет, исходя из тех задач, которые мы сделали приоритетом, создавать не надо», – сказал Поповкин.

Для нужд Роскосмоса достаточно «самых надежных ракет «Союз» и «Протон», а также ракеты «Ангара», создание которой завершается, сказал глава Роскосмоса.

«Разработку новой ракеты, пока мы не вышли из бумаги на железо, мы прекратили», – пояснил Поповкин. Таким образом, подчеркнул он, ни о каком старте новой ракеты с космодрома Восточный в 2015 году речи быть не может.

Также глава Роскосмоса объявил о том, что развертывание российской группировки ГЛОНАСС завершено. По его словам, к 2015 году группировку космических аппаратов связи, вещания и ретрансляции, систем спасания увеличить с нынешних 26 аппаратов до 48, дистанционного зондирования Земли – с 5 до 20, ГЛОНАСС – с 24 до 30 аппаратов

skroznik
07.10.2011, 19:29
«Союз» нерушимый, «Русь» бесперспективная (http://www.gazeta.ru/politics/2011/10/07_a_3793802.shtml)
— 7.10.11 —


Роскосмос отказался от создания ракетного комплекса «Русь-М» в пользу новой «Ангары» и старых «Союзов»

Россия отказалась от создания ракеты-носителя «Русь-М», на разработку которой уже потрачено 1,63 млрд рублей. Проект приостановлен из-за сходства характеристик комплекса с ТТХ ракеты-носителя «Ангара», разработка которого близка к завершению. Это значит, что на неопределенное время откладывается и создание нового корабля на смену «Союзам».


Роскосмос отказался от разработки ракеты-носителя проекта «Русь-М». Об этом сообщил в четверг глава Федерального космического агентства Владимир Поповкин, выступая на правительственном часе в Госдуме.

«Мы посчитали, что новая ракета нам не нужна, мы пока можем летать и на старых. Мы доложили руководству страны об этом. Руководством страны принято решение пока прекратить строительство ракеты-носителя «Русь-М».


Ни о каком запуске этой ракеты с (космодрома) «Восточного» в 2015 году, естественно, не может быть и речи», – сказал Поповкин. – Разработку новой ракеты, пока мы не вышли из бумаги на железо, мы прекратили».

Роскосмос, во главе которого тогда стоял Анатолий Перминов, объявил открытый тендер по разработке технического проекта космического ракетного комплекса «Русь-М» в октябре 2010 года. Ведомство рассчитывало получить проект комплекса, который сможет обеспечивать «запуски на низкие околоземные орбиты пилотируемых и грузовых транспортных кораблей нового поколения, модулей орбитальной станции… и других полезных нагрузок массой не менее 20 т; на геостационарную орбиту полезной нагрузки массой не менее 4,5 т; базовые наклонения орбит – 51,7° и 63°». Стартовый комплекс «Русь-М» предполагалось разместить в точке с координатами – 51° 52′ 32» с. ш.; 128° 21' 43» в. д. (космодром «Восточный»).

Заявки внесли два предприятия – ГКНПЦ им. Хруничева и самарский ЦСКБ «Прогресс». По данным «Газеты.Ru», хруничевцы предложили проект на основе уже разработанного ракетного комплекса «Ангара» (адаптация под пилотируемые пуски), поэтому рассчитывали выполнить техзадание Роскосмоса за 598 млн рублей в течение 11 месяцев. ЦСКБ «Прогресс» предложило ведомству проект комплекса «Русь» – двухступенчатую ракету-носитель, которую демонстрировал еще на авиасалоне «МАКС-2009». Стоимость проекта составила 1,63 млрд рублей со сроком исполнения заказа 10 месяцев.

Конкурсная комиссия Роскосмоса, рассмотрев обе заявки, сочла, что самарские ракетостроители выигрывают по таким критериям, как «наличие ранее созданных и заимствованных инноваций» и «опыту в проведении аналогичных работ». В декабре 2010 года ведомство заключило контракт стоимостью в 1,63 млрд рублей на создание проекта комплекса с ЦСКБ «Прогресс». Судя по всему, контакт близок к завершению, но продолжать работу в этом направлении новое руководство ведомства отказалось, вернувшись к идее запусков с будущего космодрома «Восточный» уже существующих ракет «Союз-2» (их также делает ЦСКБ «Прогресс»).

«Анализ, который мы провели, показывает, что средств не совсем достаточно для того, чтобы реализовать эту задачу», – цитирует «Интерфакс» замглавы Роскосмоса Виталия Давыдова. «В процессе анализа мы поняли, что эта ракета во многом копирует создающуюся сейчас ракету семейства «Ангара», - объяснил Давыдов.

Ракетный комплекс «Русь-М» разрабатывался в рамках создания нового пилотируемого транспортного корабля нового поколения (ПТК НП). То есть на неопределенное время откладывается и создание нового корабля на смену «Союзам».


Однако Поповкин во время выступления в Госдуме отметил, что строительство космодрома на Дальнем Востоке все же остается приоритетом. Как напомнил «Газете.Ru» источник в ракетно-космической отрасли, основная цель создания «Восточного», кроме геостратегических целей освоения этого региона, – в строительстве всех новых стартовых комплексов на территории России. «Этот принцип пока остается в силе», – уверен источник. Россию не устраивает цена аренды космодрома Байконур у Казахстана ($115 млн).

«По итогам этих запусков («Союзов -2».. – «Газета.Ru») мы проверим, как эти ракеты летают, и после этого примем решение о дальнейших планах по «Восточному» – запускать старые ракеты или вернуться к разработке новой», – сообщил глава Роскосмоса.


Поповкин сделал и другие заявления. В частности, он выступил в поддержку проекта федеральной контрактной системы, которую разработал Минэкономразвития и которая отменяет 94-й федеральный закон. Согласно действующему закону заказ на выполнение госконтрактов размещается в сети.

«В создании таких сложных образцов должна быть, действительно, контрактная система. Что значит – мы на ракету «Протон» объявляем торги в интернете (информация о стоимости проекта «Русь-М» была размещена как раз открыто, на сайте госзакупок. – «Газета.Ru»). Кто нам сделает ракету «Протон» или разработает новый космический комплекс связи? Это смешно», – отметил Поповкин.

Отказ от создания ракеты «Русь-М» не приведет к полному отказу от разработки пилотируемого корабля нового поколения, считает источник «Газете.Ru» в космической отрасли.


«Новый пилотируемый корабль в любом случае нужен: «Союз» хорошая и надежная машина, но очень уж маленькая. Однако требования к новому кораблю опять-таки должны вытекать из стратегических задач. И, безусловно, вариант «Ангары» для пилотируемых пусков всегда рассматривался. Ничего невозможного в нем нет», – полагает собеседник «Газеты.Ru».

skroznik
09.10.2011, 15:41
Происхождение космических лучей поставлено под сомнение


Science.
Published online March 3, 2011. doi:10.1126/science.1199172 (США).

Считается, что космические лучи — заряженные частицы сверхвысоких энергий, приходящие к Земле со всех направлений из космических далей, — это ядра гелия и водорода, разогнанные до релятивистских скоростей в мощных магнитных полях, порожденных взрывами сверхновых. Однако новые данные, собранные российской орбиталь¬ной обсерваторией PAMELA (Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics), заставляют усомниться в этом механизме ускорения легких ядер, до сих пор наиболее популярном объяснении происхождения космических лучей.

Согласно существующим представлениям, взрывы сверхновых создают в расширяющейся оболочке сверхновой и в межзвездной среде ударные волны. Эти потоки ионизированного газа генерируют мощные магнитные поля, которые, в свою очередь, разгоняют альфа-частицы и протоны до релятивистских скоростей и выбрасывают их в межзвездное пространство.

В течение трех лет орбитальная обсерватория PAMELA регистрировала частицы космических лучей, в основном ядра водорода и гелия, с энергиями в диапазоне от 10^{9} до 10^{12} электронвольт, что сравнимо с энергиями протонов в самом мощном наземном ускорителе. В отличие от наземных детекторов, орбитальная обсерватория могла регистрировать протоны и альфа-частицы по отдельности. Это позволило построить энергетические спектры (распределения частиц по энергиям) для каждого из этих видов частиц, и они оказались различными! Но магнитные поля ударных волн должны ускорять эти два вида частиц одинаково, поэтому объяснить это расхождение, предполагая, что они ускорялись в одной и той же ударной волне, невозможно.

Различие в наклоне энергетических спектров позволяет предполагать разные механизмы ускорения для протонов и альфа-частиц и искать иные астрономические объекты как возможные источники космических лучей. Так, это могут быть взрывы новых звезд (т.е. меньшие по мощности энерговыделения термоядерные взрывы на белых карликах) или пузыри горячего ионизированного газа, надуваемые истечением вещества из массивных горячих звезд.

Однако не все астрофизики согласны с тем, что традиционное объяснение механизма ускорения частиц космических лучей должно быть отброшено. Различие в спектрах хоть и статистически значимо, но невелико и может объясняться приходом частиц от разных сверхновых с разной мощностью магнитных полей и разным соотношением водорода и гелия в оболочках сверхновых или же пространственными неоднородностями ударной волны от одной и той же сверхновой.

skroznik
09.10.2011, 18:39
"Фобос-грунт" планируется запустить к Марсу 8 ноября (http://www.interfax.ru/news.asp?id=210549)

03 октября 2011 года 18:36
Москва. 3 октября. INTERFAX.RU

http://s19.radikal.ru/i192/1110/ab/1eb2da7c3375.jpg (http://www.radikal.ru)

Запуск в сторону Марса российской межпланетной космической станции "Фобос-грунт" запланирован на 8 ноября, но эта дата может измениться, сообщил "Интерфаксу-АВН" в понедельник директор института космических исследований Лев Зеленый.

"Пока запуск запланирован на 8 число, но дата может сдвинуться", - сказал он.
По его словам, 8 ноября в качестве даты запуска выбрано потому, что это середина пускового окна - наиболее приемлемого срока запуска межпланетной станции в сторону Марса.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) "Фобос-Грунт" предназначена для доставки образцов грунта Фобоса на Землю, а также для исследования Фобоса, Марса и околопланетного пространства.

Согласно схеме полета, стартовав с Земли, станция должна достичь орбиты Марса и отделить китайский спутник "Инхо-1", затем совершить посадку на Фобос, взять пробы его грунта и отправиться в обратный полет на Землю. Общее время межпланетной экспедиции должно составить три года.

skroznik
09.10.2011, 20:52
Re(n) < 0 в обычных металлах (http://iopscience.iop.org/0295-5075/95/3/37005/)

Исследователи из Вюрцбургского и Гёттингенского университетов (Германия) обнаружили, что чистый кобальт Co и сплав Fe/Co в сильном магнитном поле при комнатной температуре обладают отрицательной действительной частью показателя преломления Re(n) < 0 для радиоизлучения миллиметрового диапазона. Вариант с n<0, теоретически исследованный в работах В.Г. Веселаго (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%BE,_%D0%92%D0%B8%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87), может реализовываться, вероятно, только в искусственных метаматериалах, где он уже наблюдался. Однако более слабое условие Re(n) < 0 возможно в обычных металлах, обладающих комплексным показателем преломления (это соответствует затуханию волн в веществе), вблизи ферромагнитного резонанса. В эксперименте, имеющем конфигурацию интерферометра Маха-Цандера, измерялся сдвиг фазы излучения, проходящего через тонкие поликристаллические плёнки Co и Fe/Co на подложке из MgO в зависимости от частоты излучения, температуры и величины внешнего магнитного поля, и была найдена область параметров вблизи ферромагнитного резонанса, в которой Re(n) < 0. Например, для Co при комнатной температуре и частоте 140 ГГц необходимо внешнее магнитное поле ≈ 3,1-3,9 Тл.

skroznik
09.10.2011, 20:59
Скорость нейтрино (http://arxiv.org/abs/1109.4897)

В эксперименте OPERA, проводимом в Лаборатории Гран Сассо (Италия), на основе данных за три последних года найдена скорость распространения мюонных нейтрино в пучке от ускорителя в ЦЕРНе. Согласно измерениям, скорость нейтрино v превышает скорость света в вакууме на относительную величину


(v-c)/c=(2,48 ± 0,28(stat.) ± 0,30(sys.)) × 10^{-5}.

Статистическая значимость этого результата составляет 6 σ. Возможно, в измерениях имеется какая-то неучтенная погрешность. Говорить об обнаружении нового фундаментального физического эффекта можно будет только после тщательной проверки и независимых подтверждений в других экспериментах.

skroznik
09.10.2011, 21:25
Гравитационное линзирование реликтового излучения (http://arxiv.org/abs/1103.2124)

http://arxiv.org/abs/1105.0419

С помощью 6-метрового радиотелескопа Atacama Cosmology Telescope, расположенного в Чили на высоте 5200 м над уровнем моря, с хорошей точностью измерен эффект гравитационного линзирования реликтового излучения (РИ). Измерения велись на частоте 148 ГГц, и был исследован участок неба общей площадью 324 кв. град.

Реликтовые фотоны, в среднем, отклонялись на три угловые секунды, соответственно, на меньших угловых масштабах сигнал был несколько сглажен. Наибольший вклад в эффект линзирования вносили неоднородности плотности вещества на красном смещении z ≈ 2, имеющие характерные масштабы ≈ 300 Мпк. Эффект гравитационного линзирования был выявлен на уровне 4 σ как негауссов вклад в 4-точечную корреляционную функцию флуктуаций РИ.

При этом фоновая гауссова компонента вычислялась путем рандомизации фаз измеренного сигнала в каждой точке. Слабые указания на гравитационное линзирование РИ ранее уже были получены путём наблюдений кросскореляции данных WMAP и галактик и из затухания акустических пиков. Совокупность данных по поляризации телескопа Вилкинсона и данных по линзированию Atacama Cosmology Telescope позволила преодолеть известное геометрическое вырождение и представить независимое, основанное только на данных по РИ, подтверждение существования во Вселенной темной энергии с уравнением состояния p ≈ - ρ.

skroznik
09.10.2011, 21:32
Осцилляции нейтрино: появление ν_{e} в пучке ν_{μ} (http://ufn.ru/ru/articles/2011/6/a/)

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i4/e041801

В эксперименте T2K (Tokai to Kamioka) зарегистрировано появление электронных нейтрино в пучке мюонных нейтрино, что свидетельствует об эффекте нейтринных осцилляций ν_{μ} → ν_{e}.

Отмечено шесть таких событий-кандидатов, в то время как ожидаемое число событий фона составляет 1,5 ± 0,3.

По данным T2K угол смешивания θ_{13} (один из параметров, характеризующих осцилляции) не равен нулю, а именно, 0,03(0,04) < sin^{2}(2θ_{13}) < 0,28(0,32) для прямой (обратной) иерархии масс нейтрино.

Пучок ν_{μ} производился на ускорительном комплексе J-PARC в г. Токай (Япония). Один из двух детекторов регистрировал нейтрино у основания пучка, а вторым детектором, который обнаружил появление в пучке νe, служил 22,5-килотонный черенковский детектор SuperKamiokande, расположенный на расстоянии 295 км от ускорителя.

В эксперименте T2K принимают участие российские учёные из ИЯИ РАН. В другом эксперименте MINOS, проводимом на территории США, также недавно было отмечено появления ν_{e} в пучке ν_{μ} с достоверностью 2,7 σ. Угол смешивания по данным MINOS ограничен сверху sin^{2}(2θ_{13})<0,12, эти значения согласуются с данными T2K.

skroznik
12.10.2011, 12:33
Рентгеновское излучение вблизи горизонта чёрной дыры (http://arxiv.org/abs/1108.5988)

По измерениям рентгеновского излучения из центра сейфертовской галактики 1H0707-495, выполненным телескопами XMM-Newton и Swift, сделан вывод, что это излучение приходит к нам с расстояния менее одного гравитационного радиуса Rg от горизонта центральной сверхмассивной чёрной дыры. В период с декабря 2010 г. по февраль 2011 г. рентгеновское излучение ядра 1H0707-495 ослабло в несколько раз, галактика находилась в относительно спокойном состоянии. Особенности спектра излучения в этот период позволили выполнить моделирование структуры источника. Наилучшее согласие с наблюдениями даёт модель, в которой примерно 80% регистрируемого излучения является излучением, отражённым от внутренней части аккреционного диска и испытавшим гравитационное красное смещение. Область отражения расположена на расстоянии < 1 Rg от горизонта быстро вращающейся (параметр вращения a > 0.997) чёрной дыры, т.е. во внутренней части тонкого аккреционного диска вблизи последней устойчивой орбиты. При этом сам источник излучения, вероятно представляющий собой сильно замагниченную плазменную структуру, должен находиться не выше 1,5 Rg над плоскостью аккреционного диска вблизи его оси или с некоторым смещением в сторону.

skroznik
12.10.2011, 12:37
Скопление галактик PLCK G266.6-27.3 (http://arxiv.org/abs/1106.1376)

С помощью космического радиотелескопа Planck (на основе эффекта Сюняева – Зельдовича) и рентгеновского телескопа XMM-Newton было обнаружено, что скопление галактик PLCK G266.6-27.3 относится к редкому типу далеких массивных скоплений с большой рентгеновской светимостью. По линии железа в спектре излучения найдено его красное смещение z = 0,94 ± 0,02, а на основе рентгеновской светимости ≈ 1,4 × 10^{45} [эрг с-1] в диапазоне 0,5 - 2 [кэВ] и динамических моделей найдена масса скопления — (7,8 ± 0,8) × 10^{14} M☉. Таким образом, это скопление вошло в тройку известных скоплений на красном смещении z > 0,5, имеющих самую большую рентгеновскую светимость, и стало одним из двух наиболее массивных скоплений на z ≈ 1. Уникальной особенностью скопления PLCK G266.6-27.3 является то, что оно выглядит очень регулярным: сферически симметричным со степенным каспом плотности в центре и холодным ядром. То есть, несмотря на то, что PLCK G266.6-27.3 наблюдается в достаточно раннюю космологическую эпоху, когда большинство скоплений только начинает формироваться, скопление PLCK G266.6-27.3 уже испытало динамическую релаксацию. Возможным объяснением этих свойств может быть то, что данное скопление возникло из очень редкого большого возмущения плотности.

skroznik
12.10.2011, 12:43
Теория высокотемпературной сверхпроводимости (http://www.sciencedaily.com/releases/2011/07/110729175708.htm)

Сотрудник Калифорнийского университета B.S. Shastry разработал теорию ферми-жидкостей с сильной корреляцией, которая успешно объясняет свойства высокотемпературных сверхпроводников. Теоретические предсказания были проверены в эксперименте с купратами методом фотоэлектронной спектроскопии с разрешением по углам.


http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i5/e056403

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i5/e056404

skroznik
20.10.2011, 19:49
«Хаббл» обнаружил темную материю в скоплениях галактик (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/10/19/n_2059130.shtml)
— 19.10.2011 —

http://s010.radikal.ru/i311/1110/92/bef6b8fdccf8.jpg (http://www.radikal.ru)

Космический телескоп «Хаббл» сфотографировал непосредственные признаки существования темной материи, передает пресс-релиз коллаборации «Хаббла» (http://hubblesite.org/gallery/album/pr2011025a/) CNews.

На снимке скопления галактик 1206 MACS (полное название – MACS J1206.2-0847) видны далекие галактики, свет которых искривлен гравитационным воздействием темной материи, содержащейся в этом скоплении.

Это скопление, расположенное в 4 миллиардах световых лет от Земли, стало одной из первых целей проекта CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble) по составлению более детальных карт распределения темной материи, чем существующие. Всего астрономам предстоит изучить 25 скоплений галактик, именуемых также кластерами.

На снимке скопления MACS 1206 ученые обнаружили признаки темной материи

Карты, которыми ученые располагают сегодня, показывают, что внутри кластеров содержится больше темной материи, чем предполагают разработанные модели. Это может означать, что скопления галактик начали образовываться раньше, чем считалось.

Темная материя составляет значительную часть массы Вселенной, но не может быть обнаружена непосредственными наблюдениями, поскольку не взаимодействует с электромагнитным излучением и не испускает его. Ее можно обнаружить только по создаваемым ею гравитационным эффектам, в первую очередь по искривлению видимого света далеких объектов.

Скопления галактик, подобные MACS 1206, идеально подходят для изучения таких гравитационных эффектов, поскольку они – самые массивные объекты во Вселенной. Из-за своей колоссальной массы кластеры действуют как гигантские космические линзы, искривляющие проходящий через них свет. Эффект гравитационного линзирования был бы намного слабее, если бы темная материя не существовала или имела бы незначительную массу.

По оценкам ученых, первые кластеры начали образовываться от 9 до 12 миллиардов лет назад. Если проект CLASH выявит, что в ядрах скоплений галактик содержится больше темной материи, чем считается, это даст новые ключи для изучения ранних этапов развития Вселенной.

skroznik
01.11.2011, 16:43
Госдума приняла заявление в связи с 300-летием со дня рождения М.Ломоносова. (http://www.rbc.ru/rbcfreenews/20111101153358.shtml)
01.11.2011, Москва

Госдума приняла заявление в связи с 300-летием со дня рождения великого русского ученого Михаила Ломоносова.

"Богатейшее научное и духовное наследие М.Ломоносова является достоянием России и всего человечества. Его необходимо постоянно эффективно использовать для воссоздания интеллектуального потенциала нации, развития науки и распространения новых знаний", - подчеркивается в документе.

В связи с этим депутаты рекомендовали ввести в образовательные стандарты изучение наследия знаменитого ученого. Они также призвали всемерно содействовать духовному и культурному развитию граждан РФ, "используя возможности распространения научных знаний в СМИ и информационно-телекоммуникационной сети интернет".

Кроме того, Госдума высказалась за поддержку фундаментальной и прикладной науки, а также создание благоприятных условий для развития существующих и формирования новых научных школ. По мнению парламентариев, также необходимо формировать механизмы государственной поддержки внедрения достижений науки в процессе модернизации российской экономики.

Самогон
01.11.2011, 19:05
Прямо елей на уши.

skroznik
07.11.2011, 03:09
Награда НАСА

Сотрудники ОИЯИ В.Н.Швецов (ЛНФ), Г.Н.Тимошенко (ЛРБ) и А. Р. Крылов (ЛРБ), входившие в состав рабочего коллектива по разработке и созданию российского прибора LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), установленного на борту лунного орбитального разведчика LRO (NASA Lunar Reconnaissance Orbiter), награждены дипломами НАСА за успешное осуществление миссии LRO.



Основными целями миссииявляютсяглобальное картографирование Луны, разведка радиационной обстановки и поиск мест залегания потенциальных ресурсов (прежде всего водяного льда). Российский кол-лимированный нейтронный детектор LEND предназначен для создания карты распределения водорода в верхнем (до 1 м) слое лунного грунта (реголите) с разрешением до 10 км, а также для сбора информации о нейтронном компоненте окололунной радиации в диапазоне до 15 МэВ.


Запуск ракеты со спутником был осуществлен 18 июня 2009 г., ас 15 сентября LEND начал картографирование лунной поверхности с целью поиска водяного льда. Были, в частности, обнаружены локальные районы высокого содержания водорода в окрестностях южного полярного кратера Кабеус. Позже два аппарата НАСА нанесли удары по поверхности Луны в этом районе, в результате которых было исследовано поднявшееся вследствие удара пылевое облако. Анализ данных этого эксперимента позволил обнаружить в облаке заметное количество воды.



LEND был создан в Институте космических исследований РАН под руководством И.Г. Митрофанова в соответствии с соглашением между Роскосмосом и НАСА. В задачи ОИЯИ входило математическое моделирование счетных характеристик прибора LEND, участие в разработке физической схемы прибора, подготовка и проведение калибровок образцов прибора с помощью изотопных источников нейтронов. Ранее ОИЯИ участвовал в успешной реализации миссии «Mars Odyssey 2001» с российским прибором HEND на борту, предназначенным для поиска воды c орбиты Марса. В настоящее время в ОИЯИ ведутся работы с прибором DAN (Dynamic Albedo Neutrons) в составе американского марсохода для поиска воды непосредственно в марсианском грунте, а также с гамма-спектрометром для российской миссии «Фобос-Грунт».


http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html

skroznik
12.11.2011, 08:13
Председателю Правительства РФ
Путину В.В.


Уважаемый Владимир Владимирович!

Важнейшим инструментом конкурсной поддержки научных исследований являются научные фонды. В России более 15 лет успешно работают Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) и Российский гуманитарный научный фонд (РГНФ). До кризиса на их финансирование выделялось 6 % и 1 % от объема финансирования гражданских исследований и разработок из средств федерального бюджета, соответственно. Достоинствами РФФИ и РГНФ являются выстроенная в соответствии с принятыми в мировой практике стандартами система научной экспертизы и ориентация на непосредственную поддержку активно работающих научных групп, а не организаций, в которых они находятся. Это обеспечивает “адресное” попадание средств непосредственно исполнителям работ. Помимо прочего, гранты научных фондов обеспечивают массовую поддержку занимающихся исследованиями студентов, аспирантов и молодых ученых – за счет выплаты последним надбавок из средств грантов.

Данные фонды – единственный в нашей стране системный механизм массовой конкурсной поддержки научных исследований, предусматривающий отбор проектов только на основании высокого научного уровня заявок и квалификации заявителей. Опыт организации экспертной работы РФФИ и РГНФ, их экспертный потенциал, активно используются при организации экспертизы в рамках ФЦП, в конкурсах мегагрантов, а также при конкурсном распределении финансирования научных исследований в крупнейших российских вузах.

Когда в 2009 года началось сокращение финансирования фондов, казалось, что это временное явление, обусловленное кризисом, и на всех уровнях ученым объясняли, что фонды важны и эффективны, и их финансирование обязательно будет увеличено. Однако подготовленный правительством проект федерального бюджета на 2012 год и плановый период 2013 и 2014 годов показал, что это не более чем слова: мнение научного сообщества о необходимости увеличения финансирования фондов было вновь проигнорировано. Финансирование научных фондов планируется заморозить на ближайшие три года на нынешнем, крайне низком, уровне, в 2012 году доля фондов в бюджете гражданской науки сократится по сравнению с 2008 годом более чем в три раза.

И опять на все обращения ученых чиновники отвечают, что сейчас ничего исправить нельзя, что бюджет фондов можно будет увеличить в рабочем порядке в следующем году. При этом за последние годы резко выросло финансирование научных исследований через механизм госзакупок, хотя полная непригодность закона 94-ФЗ для проведения конкурсов в области науки очевидна всем. Чиновники игнорируют объективные данные по числу научных публикаций по результатам выполнения поддержанных фондами работ, свидетельствующие о том, что РФФИ и РГНФ – наиболее результативные и эффективные из всех государственных организаций, занимающихся конкурсной поддержкой науки. Так, по информации базы данных по научным публикациям Web of Science, в 2010 г. было опубликовано 10 тысяч статей в ведущих российских и зарубежных научных журналах по результатам поддержанных РФФИ проектов. В рамках же поддержанных в конкурсах Минобрнауки исследовательских проектов – при заметно большем объеме финансирования научных исследований из этого источника – было опубликовано менее 3 тысяч статей.

Политика свертывания массового грантового финансирования науки уже дает свои негативные плоды в виде ощутимого сокращения числа публикаций российских ученых в ведущих российских и международных научных журналах в 2010 и 2011 годах.

Мы обращаемся к Вам с просьбой обратить внимание Министерства образования и науки и Министерства финансов на пагубность проводимой по отношению к научным фондам политики, и поручить им во взаимодействии с депутатами Государственной Думы незамедлительно внести в проект бюджета на 2012 год поправки, обеспечивающие увеличение финансирования РФФИ и РГНФ в два раза по сравнению с нынешним уровнем, а к 2014 году восстановить докризисные нормативы финансирования научных фондов. Этого решения ждем не только мы, но и многие тысячи ученых, преподавателей, аспирантов и студентов.

Бобровский Алексей Юрьевич, д.х.н., доцент, ведущий научный сотрудник Химического факультета Московского государственного университета, лауреат премии Президента Российской Федерации для молодых ученых 2009 г., Москва
Бокерия Ольга Леонидовна, д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник Научного центра сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева РАМН, Москва
Горбунов Дмитрий Сергеевич, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, лауреат премии Президента Российской Федерации для молодых ученых 2010 г., Москва
Заварзин Алексей Алексеевич, к.б.н., доцент кафедры цитологии и гистологии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург
Задереев Егор Сергеевич, к.б.н., ученый секретарь Института биофизики СО РАН, член Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах при Совете при Президенте Российской Федерации по науке, технологиям и образованию, Красноярск
Зенкина Светлана Викторовна, д.п.н., профессор кафедры информационно-коммуникационных технологий ГОУ Педагогическая академия, Москва
Ревнивцев Михаил Геннадьевич, д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН, лауреат премии Президента Российской Федерации для молодых ученых 2008 г., лауреат награды Международного Комитета по исследованию космического пространства (медаль им. Я.Б.Зельдовича), Москва
Кривовичев Сергей Владимирович, д.г.-м.н., профессор, заведующий кафедрой кристаллографии геологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета, лауреат премии Президента Российской Федерации для молодых ученых 2008 г., лауреат медали Европейского минералогического союза, Санкт-Петербург
Попов Василий Николаевич, д.б.н., профессор, проректор Воронежского государственного университета, лауреат Государственной премии Российской Федерации для молодых ученых 1998 г., Воронеж
Рудь Василий Юрьевич, д.ф.-м.н., профессор кафедры общей физики Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, Санкт-Петербург
Тамонов Андрей Владимирович, к.ф.-м.н., руководитель управления социальной инфраструктуры Объединенного института ядерных исследований, Дубна
Шишацкая Екатерина Игоревна, д.б.н., ведущий научный сотрудник Института биофизики СО РАН, профессор, зав. кафедрой медицинской биологии Сибирского Федерального Университета, лауреат премии Президента Российской Федерации для молодых ученых 2009 г., Красноярск

skroznik
21.11.2011, 23:55
Критическая температура сверхпроводника может быть увеличена магнитным полем

http://s017.radikal.ru/i413/1111/a7/66c4cd627294.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 1. Усиление сверхпроводимости параллельным магнитным полем в ультратонкой аморфной пленке свинца. Абсолютное (шкала слева) и относительное (шкала справа) увеличение критической температуры Tc по отношению к Tc0 = 3,814 K для пленки в отсутствие магнитного поля. Толщина пленки 21,1 Å. По оси абсцисс отложена индукция магнитного поля в теслах.

Сверхпроводимость — это квантовое состояние вещества, которое, помимо внешних признаков — отсутствия сопротивления и абсолютной невосприимчивости к магнитному полю, — характеризуется формированием синхронизированных между собой пар из электронов проводимости. В силу особенностей строения и характеристик электронных пар магнитное поле с индукцией выше определенного уровня уменьшает критическую температуру сверхпроводника, то есть температуру, ниже которой в нём реализуется явление сверхпроводимости. Коллектив американских ученых, проведя эксперименты с ультратонкими (порядка 10–9 м) аморфными пленками свинца, обнаружил, что сильное магнитное поле, наоборот, повышает их критическую температуру. Полученный результат противоречит общепринятой теории сверхпроводимости.

Причиной возникновения сверхпроводимости, то есть появления у вещества бесконечно большой проводимости и идеального диамагнетизма (выталкивания внешнего магнитного поля), является формирование в нём пар из электронов проводимости, ведущих себя затем синхронизированным образом. Такое единство позволяет электронам без трения протекать через кристаллическую решетку материала и слаженно «отражать атаки» силовых линий магнитного поля.

Согласно общепринятой микроскопической теории сверхпроводимости (известной еще как теория Бардина—Купера—Шриффера (http://elementy.ru/trefil/21064?context=20442) или, сокращенно, БКШ), формирование электронных пар происходит, когда температура вещества становится меньше определенной величины, индивидуальной для данного материала, — критической температуры Tc. При температуре ниже Tc электроны, посредством обмена фононами, притягиваются друг к другу и образуют пару, часто называемую куперовской по фамилии американского физика-теоретика Леона Купера, предсказавшего это явление. Сейчас такое притяжение известно как электрон-фононное взаимодействие; при температуре ниже критической оно становится сильнее, чем кулоновское отталкивание этих одноименно заряженных частиц.

Здесь важно отметить, что в теории БКШ образование куперовских пар возможно лишь из электронов с противоположно направленными импульсами и спинами (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D0%BD). Напротив, в так называемых «необычных» сверхпроводниках, сверхпроводящие свойства которых не объясняются теорией БКШ, направления спинов электронов в куперовских парах могут совпадать.

Определение сверхпроводимости позволяет понять, как ее можно разрушить. Первый способ — нагреть сверхпроводник до температуры выше критической. Второй — усиливать магнитное поле настолько, чтобы сверхпроводящий материал уже не мог отталкивать силовые линии этого поля. На микроскопическом уровне разрушение куперовских пар теплом объясняется понижением энергии связи электронов в куперовской паре. В случае усиления магнитного поля разрушение пар электронов объясняется двумя эффектами — парамагнитным и орбитальным. Парамагнитный эффект заключается в стремлении магнитного поля выстроить спины электронов в направлении своих силовых линий. Поскольку спины в куперовской паре, как уже было сказано, имеют антипараллельное направление, то когда сильное магнитное поле выпрямляет «неправильную» ориентацию одного из электронов пары, ей уже с точки зрения энергии невыгодно продолжать свое существование (действует принцип Паули (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF_%D0%9F%D0%B0%D1%83%D0%BB%D0%B8)). Орбитальный эффект состоит в том, что, поскольку импульсы электронов в паре направлены противоположно, на каждый электрон будет действовать разнонаправленная сила Лоренца, которая будет растягивать частицы в куперовской паре подобно нитке, концы которой тянут в разные стороны.

Из всего сказанного можно сделать следующий вывод: в теории БКШ нет механизма, который делал бы куперовские пары прочнее в магнитном поле, повышая тем самым критическую температуру сверхпроводника. Справедливости ради, правда, стоит заметить, что существуют соединения на основе урана, которые в сильных магнитных полях восстанавливают сверхпроводимость, утраченную ранее в более слабом поле (см. Открыта экзотическая сверхпроводимость в сильном магнитном поле, «Элементы», 30.08.2005 (http://elementy.ru/news/164759)). Однако эти сверхпроводники относятся к уже упомянутой категории «необычных», для которых теория БКШ неприменима. Каким образом магнитное поле стимулирует в этих веществах возрождение сверхпроводимости, для ученых пока неясно.

В связи с этим опубликованные в журнале Nature Physics результаты (http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n11/full/nphys2075.html) экспериментов группы американских ученых кажутся удивительными и весьма неожиданными. Авторы этой работы сообщают о росте критической температуры ультратонких (толщина порядка 10 Å, 1 Å = 10^{–10} м) пленок свинца с увеличением индукции магнитного поля, силовые линии которого ориентированы параллельно поверхности исследуемых образцов. Неординарность полученных результатов прежде всего здесь состоит в том, что свинец относится к числу «обычных» сверхпроводников, для которых прекрасно работает теория БКШ. А потому при увеличении индукции магнитного поля критическая температура должна по квадратичному закону уменьшаться.

Для начала несколько слов о методике эксперимента. Во-первых, изучение данного явления проходило в диапазоне индукций магнитного поля от 0 до 8 Тесла (Тл). Во-вторых, изменение ориентации магнитного поля с параллельной пленкам на перпендикулярную приводило к тому, что критическая температура образцов ожидаемо уменьшалась. В-третьих, свинцовые пленки были аморфными. Иными словами, в материале отсутствовала кристаллическая решетка, и расположение атомов носило неупорядоченный характер. Попутно также стоит отметить, что в таких практически двумерных (или, как говорят, квазидвумерных) конфигурациях свинца его критическая температура существенно зависит от толщины и может быть в несколько раз меньше критической температуры для массивных образцов данного вещества, которая составляет около 7,2 К.

На рис. 1 представлен, пожалуй, основной результат экспериментальных изысканий авторов статьи. На нём приведены данные по приросту ДT_{c} критической температуры аморфной свинцовой пленки толщиной 21,1 Å в зависимости от прикладываемого к ней параллельного магнитного поля.

Интересно, что данная зависимость носит явно немонотонный характер. Максимальное увеличение Tc наблюдается, когда индукция магнитного поля составляет приблизительно 5 Тл. Чтобы уяснить, насколько велико для сверхпроводящего свинца это значение, скажем, что в массивных образцах, температура которых близка к абсолютному нулю, сверхпроводимость исчезает в полях с индукцией выше всего 0,08 Тл.

На первый взгляд может показаться, что увеличение не такое уж значительное, всего лишь на 8%, или на 302 милликельвина в абсолютных единицах (см. рис. 1), однако здесь важен сам факт присутствия этого роста и то, при каких огромных значениях магнитного поля наблюдаемый эффект реализуется в сверхпроводнике, для которого магнитное поле, как известно, является «врагом».

Далее в своих изысканиях авторы заинтересовались вопросом, как эволюционирует критическая температура квазидвумерных образцов, если менять их толщину. Ответ приведен на рис. 2, где визуализированы экспериментальные данные, показывающие увеличение Tc для набора из восьми пленок разной толщины.

http://s017.radikal.ru/i409/1111/74/da6b3acc2beb.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 2. Зависимость роста ΔTc критической температуры квазидвумерных аморфных пленок свинца от их толщины (приведена на графике) в параллельном магнитном поле. Для самой тонкой пленки (красные квадраты) критическая температура в отсутствии магнитного поля составляет Tc0 = 0,486 К, для самой толстой (фиолетовые треугольники), которую можно уже интерпретировать как массивный трёхмерный образец, T_{c0} = 6,44 К.

Как и на графике рисунка 1, данная зависимость также имеет свои особенности. Оказывается, максимальное приращение критической температуры реализуется не для самой тонкой пленки, как вроде бы должно было быть, а для образца с промежуточной толщиной 21,1 Å (данные по этой пленке были приведены на рис. 1). В целом же, практически все зависимости на качественном уровне совпадают: до определенного значения магнитного поля критическая температура растет, потом следует максимум, затем монотонное убывание.

Каковы могут быть причины обнаруженного явления, для авторов публикации пока остается загадкой. Ученые в своей статье выдвинули несколько гипотез, однако аргументы носят эвристический характер и претендовать на окончательное объяснение не могут. К тому же, как замечают исследователи, необходимо более тщательно промерять величину эффекта в зависимости от толщины образцов, наличия в них магнитных примесей и прочих характеристик вещества, которые могут оказать влияние на прирост критической температуры.

Источник: H. Jeffrey Gardner, Ashwani Kumar, Liuqi Yu, Peng Xiong, Maitri P. Warusawithana, LuyangWang, Oskar Vafek, Darrell G. Schlom. Enhancement of superconductivity by a parallel magnetic field in two-dimensional superconductors (http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n11/full/nphys2075.html) // Nature Physics. 2011. V. 7. P. 895–900.

skroznik
07.12.2011, 11:20
Учёные из США обнаружили самые массивные чёрные дыры Вселенной (http://www.vesti.ru/doc.html?id=652402)

Две сверхгигантские чёрные дыры нашли близ центров галактик NGC 3842 и NGC 4889 (http://newscenter.berkeley.edu/2011/12/05/record-black-holes-bigger-than-our-solar-system/) исследователи из нескольких университетов США. Их масса оказалась так велика, что перевалила за все возможные рамки, предсказанные астрономами ранее.

Масса обоих объектов равняется примерно 10 миллиардам солнечных масс. Обнаруженные чёрные дыры "поедают" всё, что находится в регионе, который примерно в пять раз больше нашей солнечной системы.

Впрочем, жителям Земли беспокоиться не о чем, обе "пожирательницы" находятся на расстоянии более 300 миллионов световых лет от нашей планеты. Первая (9,7 миллиардов масс Солнца) – в эллиптической галактике NGC 3842 (самой яркой в созвездии Льва), вторая – в эллиптической галактике NGC 4889 (самой яркой в созвездии Волосы Вероники).

На сегодняшний день учёным известно около 63 подтверждённых сверхмассивных чёрных дыр, сидящих в центрах близлежащих галактик. Самая "тяжёлая" из них (6,6 миллиарда солнечных масс) обитает в галактике M87 (http://iopscience.iop.org/0004-637X/729/2/119).

"Горизонт событий найденных чёрных дыр простирается в 200 раз дальше орбиты Земли или в пять раз дальше орбиты Плутона", - рассказывает в пресс-релизе университета Калифорнии (http://newscenter.berkeley.edu/2011/12/05/record-black-holes-bigger-than-our-solar-system/) в Беркли аспирант Николас Макконнелл (Nicholas McConnell (http://astro.berkeley.edu/~nmcc/)). (Николас является первым автором статьи, вышедшей на днях в Nature.)

Из этого региона не может ускользнуть даже свет. Но зона гравитационного воздействия чёрной дыры ещё больше: сфера насчитывает примерно 4000 световых лет в диаметре. "Для сравнения эти чёрные дыры примерно в 2500 раз больше той, что находится в центре Млечного Пути. Её горизонт событий не превышает одной пятой орбиты Меркурия", - добавляет Макконнелл.

Вероятно, обе чёрные дыры являются останками очень ярких ядер галактик, которые населяли юную Вселенную. "В молодой Вселенной было много квазаров или активных ядер галактик. В центрах многих, вероятно, находились гигантские чёрные дыры с массой около 10 миллиардов солнечных, - говорит профессор Чун-Пэй Ма (Chung-Pei Ma (http://astro.berkeley.edu/~cpma/)). – Эти две сверхмассивные чёрные дыры уж очень похожи по массе на молодые квазары и могут быть недостающим звеном между квазарами и сверхмассивными чёрными дырами, что мы наблюдаем сегодня".

Найденные ныне объекты могут рассказать учёным о том, как появлялись такие объекты и как они росли на пару со своими галактиками. (Сверхмассивные монстры могли набрать "вес", только сливаясь с другими чёрными дырами или "поедая" большие количества газа и звёзд.)

Команда профессора Ма (являющейся астрофизиком-теоретиком) искала "космических бегемотов" целенаправленно, предполагая, что самые массивные чёрные дыры должны быть в центрах самых массивных галактик.

Все самые большие чёрные дыры были найдены в эллиптических галактиках (считается, что они появились в результате слияния двух спиральных галактик). Ма предположила, что и сами эллиптические галактики могут сталкиваться, образуя чёрные дыры массой около 10 миллиардов солнечных. Более того, они могут ещё подрасти, затягивая в свои "объятья" газ, оставшийся после слияния.

Объединившись с астрономами, работающими на разных телескопах США, команда Чун-Пэй пригляделась к центрам ярчайших в своих кластерах эллиптических галактик. Подсчитав по косвенным данным сосредоточенную в их центрах массу (а также объёмы этих областей), учёные пришли к выводу, что там могут сидеть только чёрные дыры.

"Если бы вся эта масса была звёздной, мы бы увидели их яркий свет", - поясняет Ма. Дальнейшее моделирование чёрных дыр астрономы провели на суперкомпьютерах. Теперь они пытаются выяснить, являются ли объекты большими, потому что таковыми были их "родители" или же они "родились" маленькими, но за долгие эпохи "отъелись" и выросли сами.

Отметим, что ещё в 2008 году астрономы университета Турку рапортовали об обнаружении в квазаре OJ 287 чёрной дыры, имеющей массу 18 миллиардов солнечных (http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7189/full/nature06896.html). Но, как пояснил Вестям.Ru Николас МакКоннелл, те данные были получены при помощи другой модели.

Финны объясняли вариации в свечении квазара при помощи модели, в которой две чёрные дыры кружат вокруг друг друга. При этом диск газа периодически сталкивается с меньшей из них. Только таким образом астрономам удалось описать изменение яркости излучения. Однако позднее не поступило никаких новых данных о том, что описанный процесс происходит на самом деле. Если же предположить, что в центре OJ 287 сидит одна чёрная дыра, стягивающая на себя окружающий газ, то разброс масс будет совсем другим.

Американцы же проводили непосредственной измерение массы по гравитационному воздействию на звёзды в галактиках NGC 3842 и NGC 4889. Тем не менее, в ответе нашему ресурсу Николас не отрицает возможности, что в центре OJ 287 может находиться чёрная дыра с массой сопоставимой с таковым показателем нынешних рекордсменов.

skroznik
13.12.2011, 14:13
"Божественная частица" найдена: ускоритель выявил бозон Хиггса - ключ к пониманию Вселенной (http://inopressa.ru/article/13Dec2011/dailymail/boson.html)

По некоторым сведениям, сотрудникам CERN, работающим с Большим адронным коллайдером (БАК), удалось обнаружить бозон Хиггса, пишет The Daily Mail (http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2073037/Higgs-boson-Observation-God-particle-expected-CERN.html#ixzz1gOahFKly). Хотя о "полноценном научном открытии" говорить пока рано, в ближайшее время ученые расскажут о своих наблюдениях. Окончательным успехом поиски могут увенчаться в первые несколько месяцев следующего года.

Как поясняет корреспондент Фиона Макрей, бозон Хиггса сообщает массу частицам, составляющим атомы, из которых, в свою очередь, "состоит все, что есть во Вселенной, - от планет до людей". Существование бозона Хиггса было предсказано в 1964 году физиком Питером Хиггсом из Эдинбургского Университета.

БАК на околосветовых скоростях сталкивает между собой пучки протонов, благодаря чему воссоздаются условия, существовавшие через доли секунды после Большого взрыва. Согласно рабочей теории, за каждый триллион столкновений возникает несколько бозонов Хиггса. Эти частицы очень неустойчивы и быстро разрушаются. Предполагается, что следы их распада как раз и являются поддающимся наблюдению свидетельством существования бозона Хиггса, пишет корреспондент.

В понедельник данные, свидетельствующие о существовании бозона Хиггса, были независимо друг от друга получены двумя командами ученых. Тем не менее, они не станут объявлять об окончательной победе до тех пор, пока не убедятся, что такие результаты не могли быть случайностью. Если итоги эксперимента будут подтверждены, начнется изучение свойств бозона Хиггса и проверка их на соответствие существующим теориям.

skroznik
13.12.2011, 21:21
Бозон Хиггса может иметь массу 126 Гэв/c^2 – такие данные были представлены во вторник в CERN на специальном семинаре. Зарегистрированный сигнал является более уверенным, чем те признаки существования бозона Хиггса, о которых говорилось летом, однако физики пока не торопятся праздновать успех. Окончательный ответ на вопрос о существовании бозона Хиггса должен дать следующий год. (http://www.gazeta.ru/science/2011/12/13_a_3926726.shtml)

Напомним, что бозон Хиггса представляет собой последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Эта гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц, однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса, и физики рассчитывают, что найти частицу (или убедиться в том, что ее не существует) позволят эксперименты на Большом адронном коллайдере. Сразу напомним, что физики измеряют массы частиц в единицах энергии – электронвольтах, – основываясь на знаменитой формуле Эйнштейна: E=mc^2, и, к примеру, значение 100 ГэВ/c^2 примерно в 107 раз больше массы протона.

Первой выступила руководитель эксперимента ATLAS Фабиола Джанотти. Она представила данные, которые подтверждают отсутствие бозона Хиггса в диапазоне масс 131 – 453 ГэВ, что, в общем, не стало большим сюрпризом – на летней конференции в Гренобле физики уже объявили о том, что они исключили широкий диапазон масс выше 141 ГэВ.

Гораздо больший интерес вызвало подтверждение информации о том, что на значении 126 ГэВ зарегистрирован сигнал, который может быть признаком существования бозона Хиггса.


http://s009.radikal.ru/i310/1112/50/009aac0adab1.jpg (http://www.radikal.ru)


Признак существования бозона Хиггса, зарегистрированный на значении массы 126 Гэв/c^2 // ATLAS

skroznik
13.12.2011, 21:31
«Радиоастрон» заработал: обработаны первые данные,
полученные в ходе наблюдений в режиме наземно-космического интерферометра (http://www.gazeta.ru/news/science/2011/12/08/n_2127554.shtml)
— 08.12.2011 —
РИА «Новости»

Астрономы, работающие с российской космической обсерваторией «Радиоастрон» («Спектр-Р»), обработали первые данные, полученные в ходе наблюдений в режиме наземно-космического интерферометра - это означает, что вся система в целом полностью работоспособна и готова для полноценной исследовательской работы, сообщил РИА «Новости» доктор Юрий Ковалев, сотрудник Астрокосмического центра Физического института имени Лебедева (ФИАН).

«Теперь мы уверены, что мы можем работать в режиме интерферометра и делать это хорошо», - сказал собеседник агентства.

Орбитальная обсерватория «Радиоастрон», запущенная с космодрома Байконур в июле, стала первым за многие годы космическим астрофизическим инструментом, созданным российскими специалистами. Этот радиотелескоп будет работать совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов, образуя единый наземно-космический интерферометр очень высокого углового разрешения.

Интерференционный сигнал от квазара 0212+735, полученный российским космическим радиотелескопом «Радиоастрон» совместно со 100-метровым радиотелескопом в Эффельсберге, Германия

Угловое разрешение «обычных» радиотелескопов - размер самых мелких деталей, которые они могут разглядеть - зависит от диаметра антенны и длины волны, на которой они работают. Однако, если вести интерферометрические наблюдения (то есть, смотреть одновременно с двух радиотелескопов и «суммировать» сигнал), разрешение будет зависеть от расстояния между телескопами. Таким образом можно получить виртуальный радиотелескоп с диаметром зеркала в многие тысячи километров.

«Радиоастрон» при движении по орбите удаляется от Земли на расстояние до 350 тысяч километров. Работая вместе с наземными телескопами, он образует радиоинтерферометр со сверхдлинной базой (РДСБ), угловое разрешение которого составляет несколько микросекунд.

В середине ноября «Радиоастрон» провел первые наблюдения в режиме интерферометра с российскими телескопами Института прикладной астрономии РАН, украинским телескопом в Евпатории, немецким телескопом в Эффельсберге (Институт радиоастрономии Общества Макса Планка).

Теперь ученые обработали и интерпретировали результаты этих наблюдений.

По словам Ковалева, данные, полученные «Радиоастроном» и его наземными партнерами, поступают в корреляционный центр, где сигнал тщательно синхронизируется с помощью информации об орбите аппарата, показаний атомных часов на его борту и на наземном телескопе и других параметров.

«Если бы какой-то из компонентов комплексной системы не дал бы нам нужного уровня точности, корреляция была бы невозможна. Но мы успешно обнаружили «лепестки» - интерференционный сигнал», - сказал ученый.

Он рассказал, что такой лепесток был получен на длине волны 18 сантиметров в рамках первого наземно-космического интерферометрического сеанса, прошедшего 15 ноября с участием российских, украинского и немецкого радиотелескопов, во время наблюдений квазара 0212+735, расположенного в нескольких миллиардах световых лет от Земли.

«Это означает, что международный наземно-космический радиоинтерферометр «Радиоастрон» уже родился», - сказал Ковалев.

Поиск лепестков в других диапазонах частот и на более длинных интерферометрических базах будет происходить до конца января 2012 года, а затем начнется «ранняя научная программа» проекта по исследованию квазаров, ядер активных галактик, пульсаров и объектов мазерного излучения.

skroznik
14.12.2011, 16:47
Лауреаты Премии Померанчука 2011 года

29 сентября в конференц-зале ИТЭФ им. А.И. Алиханова на специальном заседании Научно-технического совета состоялась традиционная церемония вручения Премии имени И.Я. Померанчука.

Премия за выдающиеся достижения в теоретической физике с 1998 г. присуждается международным комитетом из 17 человек, в состав которого в настоящий момент входят два Нобелевских лауреата.

Лауреатами Премии Померанчука в 2011 г. стали Генрих Лейтвилер (Институт теоретической физики Центра фундаментальной физики Альберта Эйнштейна, Берн) и Семён Соломонович Герштейн (ИФВЭ, Протвино).

Премия присуждена Генриху Лейтвилеру за «выдающийся вклад в формулировку квантовой хромодинамики и создание киральной теории возмущений». В 1973 г. Г. Лейтвилер совместно с М. Гелл-Манном и Г. Фритчем сформулировали квантовую хромодинамику в современном виде, как теорию кварков и глюонов с цветной калибровочной группой. В 1984-85 гг. он предложил новый подход к описанию квантовой хромодинамики при низких энергиях — киральную теорию возмущений.

Сейчас методы, основанные на киральной теории возмущений, являются одними из самых эффективных и популярных при анализе низкоэнергетической физики сильных взаимодействий. В конце 70-х годов в серии работ Г. Лейтвилер определил с высокой точностью массы легких кварков. Ему принадлежат важные результаты в теории гравитации и в формулировке общих свойств эффективных теорий поля. Он является лауреатом Премии Гумбольдта.

Премия имени Померанчука присуждена Семёну Соломоновичу Герштейну за «открытие сохранения векторного тока и основополагающие работы, связавшие физику элементарных частиц с космологией и астрофизикой».

Он начал заниматься теорией бета-распада под руководством Я.Б. Зельдовича, изучая поправки за счет сильного взаимодействия к вероятности распада. В их совместной публикации 1955 г. (первой научной работе С.С.) было обнаружено явление, получившее название сохранения векторного тока (CVC) — первое проявление единой
природы электромагнитных и слабых взаимодействий,лежащей в основе современной электрослабой теории.

В 1966 г. С.С. Герштейн и Я.Б. Зельдович получили ограничение на сумму масс стабильных нейтрино из времени жизни Вселенной. Это одна из первых работ, открывших новую область науки на пересечении физики элементарных частиц и космологии.

В 1969 г. Семён Соломонович и Яков Борисович обратились к задаче о сверхкритическом атоме, рассматривавшейся в 1945 г. И.Я. Померанчуком и Я.А. Смородинским, и впервые высказали гипотезу о рождении e+e– — пар при образовании иона со сверхкритическим зарядом. С. Герштейн — академик Российской академии наук, лауреат Государственной премии СССР.

В заключение, однако, хочется отметить совсем не праздничные обстоятельства, сопровождавшие церемонию вручения премии.

Впервые за 13 лет церемония в теоротделе ИТЭФ была запрещена внешней по отношению к институту структурой, и только вмешательво в последний момент чиновников самого высокого ранга сделало ее проведение возможной. К сожалению, произошедшее отражает ситуацию с теоротделом ИТЭФ и, в какой-то степени, с фундаментальной наукой в ИТЭФ в целом.

Если кратко описать происходящее с теоретиками в ИТЭФ за последние два десятилетия, то рассказ заслуживает названия «Сказки о непрофильном активе».

Сказки — так как с точки зрения здравого смысла ситуация совершенно не правдоподобна. До 1990 г. теоротдел ИТЭФ, созданный Ландау и Померанчуком, рассматривался Минсредмашем, как «курица, несущая золотые яйца». Ценой не слишком больших затрат у министерства был институт, проводящий фундаментальные исследования на мировом уровне и готовящий кадры высшей квалификации.

После распада СССР фундаментальная наука в ИТЭФ (как, увы, и в ряде других научно-исследовательских институтов Росатома) была сочтена непрофильным активом. Очень хотелось бы ошибиться, но пока не видно (по крайней мере в ИТЭФ) никаких признаков того, что отношение к фундаментальной науке в НИЦ «Курчатовcкий институт», куда институт войдет в самое ближайшее время, будет иным.

Обычная фраза, которую в данном контексте можно услышать от бизнес-ориентированных людей: «проект изжил себя и отмирает естественным образом». Но уместно напомнить, что фундаментальные исследования в ИТЭФ, по международным оценкам, до сих пор проводятся на уровне выше среднемирового, несмотря на очевидные потери последних десятилетий, и каждый год ИТЭФ снабжает своими студентами лучшие аспирантуры мира. В 2009 г. на базе кафедры МФТИ, базирующейся в ИТЭФ, была создана новая специализация в области теории фундаментальных взаимодействий, которая пользуется очень большой популярностью.

До сих пор существует возможность при относительно небольших затратах в рамках естественного реформирования превратить его в современный центр фундаментальной науки и элитарного образования мирового уровня. В качестве естественной может, например, рассматриваться модель институтов перспективных исследований, число которых растет в мире быстрыми темпами и которые доказали свою исключительную эффективность.

Стоит отметить, что научные школы, подобные существующей в теоротделе ИТЭФ, играют исключительно важную роль в эффективности фундаментальных научных исследований и их создание требует десятилетий. Сохранение многовековых традиций европейских университетов и колоссальные проблемы при восстановлении фундаментальной науки в послевоенной Германии — хрестоматийные примеры. Хочется избежать эмоциональных оценок, но ситуация, когда параллельно с крайне важной политикой государства, нацеленной на создание новых университетов и лабораторий мирового уровня, фактически игнорируются уже существующие, не может не вызывать недоумения.

skroznik
24.12.2011, 22:08
CERN сообщает о предварительных данных по обнаружению хиггс-а.

http://s001.radikal.ru/i194/1112/94/f330db987bf9.gif (http://www.radikal.ru)


Данные детектора ATLAS по двухфотонному рождению в области инвариантных масс от 100 до 160 ГэВ. Рисунок из статьи Combination of Higgs Boson Searches with up to 4.9 fb^{–1} of pp Collision. Data Taken at √s=7 TeV with the ATLAS Experiment at the LHC

13 декабря в ЦЕРНе на специальном публичном мероприятии (http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=164890) были представлены самые последние данные по поиску хиггсовского бозона на LHC на двух главных детекторах Большого адронного коллайдера — ATLAS и CMS. Краткий вывод: предварительные данные указывают на то, что существует некая частица с массой около 125 ГэВ, которая выглядит очень похоже на хиггсовский бозон. Никаких более сильных утверждений на данный момент сделать нельзя. Для этого потребуется дальнейший набор статистики, который начнется лишь весной следующего года.

Напомним, что хиггсовский бозон очень долго — и пока безуспешно — искали на самые разных ускорителях. В прошлом году в гонку включился Большой адронный коллайдер. Первые серьезные данные LHC, полученные на интегральной светимости свыше 1 fb–1, были обнародованы этим летом (про сами эти данные и про то, как вообще ищут хиггсовский бозон, см. в нашей новости Представлены первые серьезные данные LHC по поиску бозона Хиггса). Уже тогда пары месяцев серьезной работы ускорителя хватило, чтобы перекрыть практически все результаты многолетних поисков бозона Хиггса на Тэватроне. Единым махом был практически закрыт широкий диапазон возможных масс бозона (от 150 ГэВ и выше), и поиск сузился до интервала 114–150 ГэВ, наиболее трудного для экспериментаторов. По мере набора данных этот интервал сужался, а иногда в нём наблюдались подозрительные флуктуации то при одном, то при другом значении массы. Тем не менее до статистически достоверного сигнала дело пока не доходило (см. подраздел про хиггсовский бозон в нашей ленте новостей).

Однако с тех пор набранная статистика возросла в несколько раз, и ее обработка позволила физикам еще лучше подавить статистические шумы в данных. Результаты, обнародованные 13 декабря, основывались на обработке интегральной светимости почти 5 fb–1, то есть практически на всей статистике, набранной в этом году.

Главные результаты таковы. Коллаборация ATLAS сфокусировалась на анализе двух наиболее удобных каналов распада бозона Хиггса: распад на два фотона и распад на два Z-бозона. Предварительные результаты по этим двум каналам уже опубликованы (https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/HiggsPublicResults#Data_2011) на странице детектора ATLAS. В этих каналах распада данные однозначно показывают небольшое превышение над «бесхиггсовским» фоном, причем в обоих случаях превышение приходится примерно на одно и то же значение массы — 124–126 ГэВ. Суммарная статистическая значимость этого превышения составляет 3,6 стандартных отклонения (3,6 σ). Впрочем, при максимально жесткой интерпретации результатов она уменьшается до 2,3 σ.

http://s017.radikal.ru/i408/1112/f8/9e64e597a6fb.gif (http://www.radikal.ru)

Обновленные данные детектора CMS по поиску хиггсовского бозона. Показан график чувствительности детектора к хиггсовскому бозону с массой от 110 до 160 ГэВ. Рисунок из статьи Combination of SM Higgs Searches (http://cdsweb.cern.ch/record/1406347?ln=en)

Коллаборация CMS смогла подготовить обновленные результаты сразу по всем каналам распада хиггсовского бозона на светимости 4,6 fb–1. Предварительные результаты доступны на сайте ЦЕРНа (CMS-HIG-11-032 (http://cdsweb.cern.ch/record/1406347?ln=en)). Суммарный анализ всех каналов распада также показывает аналогичное превышение при массе примерно 123 ГэВ на уровне статистической значимости чуть выше 2 σ, причем ключевую роль и здесь играет распад на два фотона. Кроме того, обе коллаборации еще сильнее сузили интервал масс, в котором может «скрываться» бозон Хиггса — сейчас он составляет всего лишь 116–131 ГэВ.

Результаты «официального объединения» новых данных с этих двух детекторов пока озвучены не были. Оценка на глаз позволяет предположить, что при объединении статистическая значимость пика при 125 ГэВ возрастает примерно до 4 «сигма». На научном жаргоне это позволяет говорить о том, что в эксперименте имеется «указание на существование новой частицы», но о настоящем открытии речь пока не идет (для этого потребуется усилить «контрастность» пиков и увеличить статистическую значимость до 5 σ). Вероятность того, что этот пик — не проявление реальной частицы, а лишь статистическая флуктуация, имевшая место сразу в обоих детекторах, довольно мала. Однако от такого варианта пока никто не зарекается — в физике элементарных частиц были прецеденты «исчезновения» поначалу очень статистически значимых пиков.

Разумеется, нет также никакой гарантии, что эта частица (если она реальна) является долгожданным хиггсовским бозоном. Для того чтобы убедиться, что это действительно он, потребуется найти аналогичный пик не только в двухфотонном распаде, но и в других наборах частиц, и сопоставить интенсивности этих пиков. Наконец, даже если этот сигнал пройдет проверки и окажется хорошим кандидатом в бозоны Хиггса, останется самый главный вопрос: бозоном Хиггса какой именно модели он является. На всё это потребуется дополнительное время и многократное увеличение статистики.

Официальные результаты, касающиеся поиска хиггсовского бозона, уже находятся в открытом доступе на страницах ATLAS Higgs Public Results (https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/HiggsPublicResults) и CMS Higgs Physics Results (https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsHIG). Дополнительную информацию про эти результаты и про физику на LHC в целом можно найти в блоге Matt Strassler (http://profmattstrassler.com/).

I{OT
25.12.2011, 14:56
Интересно, чем же всё закончится? Поимкой бозона Хиггса, или убеждением в её отсутствии...

Специалисты утверждают, что для окончательного вывода о существовании или несуществовании бозона Хиггса им потребуется перелопатить куда больше данных. Пока число событий, показавших обнадёживающие сигналы, очень мало – их всего несколько штук на фоне миллиардов проведённых столкновений. Вердикт в «деле Хиггса», по прогнозу физиков, будет вынесен только в 2012 году.

skroznik
02.01.2012, 17:44
Интересно, чем же всё закончится? Поимкой бозона Хиггса, или убеждением в её отсутствии...

Специалисты утверждают, что для окончательного вывода о существовании или несуществовании бозона Хиггса им потребуется перелопатить куда больше данных. Пока число событий, показавших обнадёживающие сигналы, очень мало – их всего несколько штук на фоне миллиардов проведённых столкновений. Вердикт в «деле Хиггса», по прогнозу физиков, будет вынесен только в 2012 году.Нет никаких предпочтений ни в ту ни в иную сторону на основе научных данных. Конечно стандартная модель мечтает об этом. Но не факт что стандартная модель верная - около двух десятков свободных параметров для фундаментальной теории многовато будет... мягко говоря...

skroznik
07.01.2012, 19:12
НАСА планирует запустить космический телескоп за пределы Солнечной системы (http://mirnt.ru/aviation/nasa-planiruet-zapusk-teleskopa-k-kraju-solnechnoj-sistemy)

http://s018.radikal.ru/i519/1201/1e/37b9049d4bc1.jpg (http://www.radikal.ru)

Когда астрономы планируют установку комического телескопа, обычно выбираются отдалённые районы, такие как пустыня Атакама в Чили, где практически нет облаков, и присутствует минимальное световое загрязнение. Но команда исследователей NASA/Jet Propulsion Lab планирует пойти еще дальше, чтобы отбросить другие «загрязнители» на подобии облаков. Для этого им нужно расположить телескоп вне солнечной системы, таким образом, они смогут собирать оптические данные с внешней стороны пояса астероидов.

Mirnt.ru стало известно, что основная цель данного проекта получить лучшие изображения внегалактического фонового освещения (EBL), который фактически является объединенным легким фоном других источников вселенной. С нашей планеты трудно сказать что-нибудь конкретное о EBL, потому что он загрязнен зодиакальным светом (солнечный свет, отраженный частицами пыли в поясе астероидов). Пока нет никаких алгоритмов очистки данного шума, таким образом, мы не можем увидеть реальную картину EBL.

Но ситуация будет обстоять намного лучше, если расположить астрономические устройства за поясом астероидов. Так, например, на орбите Юпитера изображение EBL будет приблизительно в 30 раз более ясным, а на орбите Сатурна в 100 раз. ZEBRA (Zodiacal dust, Extragalactic Background and Reionization Apparatus) – космический аппарат, который включил в себя три оптических системы и одну инфракрасную, данный аппарат планируется отправить к внешней границе солнечной системы для получения более качественных изображений EBL. Тогда их можно коррелировать с данными, полученными с помощью наземных и орбитальных телескопов для получения более полной картины.

Положительные результаты данного проекта помогли бы астрономам во многих вещах, в частности пролить свет на эру переионизации. Примерно 450 миллионов лет после Большого взрыва (а это больше чем 13 миллиардов лет назад) впервые звезды начали излучать ультрафиолетовую радиацию в межгалактическое пространство, отрывая электроны и повторно ионизируя водород, который был нейтрален в течении так называемой ранней истории вселенной. Как считают ученые, этот этап является довольно важным в истории формирования вселенной.

Космический аппарат ZEBRA мог бы сильно помочь исследователям в изучении эры преионизации и получения неискаженных изображений EBL. Все что требуется для реализации данного проекта – это $40 миллионов и время на перелёт.

Дохляк
07.01.2012, 19:46
Но ситуация будет обстоять намного лучше, если расположить астрономические устройства за поясом астероидов. Так, например, на орбите Юпитера изображение EBL будет приблизительно в 30 раз более ясным, а на орбите Сатурна в 100 раз.

бескомпромиссный подход, однако -- если учесть, что пояс астероидов располагается в плоскости эклиптики, в основном. а направить телескопы в полярном направлении нельзя? тот же Хаббл, например.

skroznik
31.01.2012, 18:14
Эксперимент TOTEM выполнил одно из своих ключевых измерений


http://s012.radikal.ru/i321/1201/2d/cf81b1f6e5aa.gif (http://www.radikal.ru)


Полное (красный цвет), упругое (зеленый) и неупругое (синий) сечения в протон-протонных и протон-антипротонных столкновениях в зависимости от энергии. Новые данные TOTEM показаны закрашенными кружочками. Изображение из доклада коллаборации TOTEM 21 сентября на 107-й встрече комитета LHCC


Детектор TOTEM — один из самых маленьких детекторов, установленных на Большом адронном коллайдере, — обнародовал на днях свои первые измерения полного и упругого сечения рассеяния протонов. Измерение этих сечений и изучение их зависимости от энергии как раз является одной из главных задач детектора TOTEM. Данные были представлены 21 сентября на 107-й встрече Комитета по экспериментам на LHC (http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=153317) (слайды доступны онлайн). Краткая заметка об этом результате появилась в последнем выпуске церновского бюллетеня. Более подробную информацию о недавних измерениях упругого рассеяния на детекторе TOTEM см. в статье в журнале CERN Courrier.


Стоит объяснить чуть подробнее, какие величины были измерены и о чём они говорят. В списке научных задач Большого адронного коллайдера присутствуют не только такие фундаментальные вопросы, как поиск симметрии и изучение хиггсовского бозона, но и более приземленные задачи — например, более глубокое изучение структуры протона (по сути, изучение свойств сильного взаимодействия). То, что протоны состоят из трех кварков, наверняка слышали многие, однако эта простая картинка перестает работать для протона, движущегося с околосветовыми скоростями. Протон с высокой энергией лучше всего представлять себе состоящим из взаимопроникающих облаков партонов — кварков, антикварков и глюонов, при этом чем больше энергия протона, тем более богатой оказывается его внутренняя партонная структура. Некоторые дополнительные подробности см. в популярной статье Многоликий протон и заметках Как выглядит ультрарелятивистский протон - 1 и Как выглядит ультрарелятивистский протон - 2.


Сложную внутреннюю структуру быстро летящего протона физики изучают очень давно. Одним из ключевых предсказаний теории здесь является плавный рост концентрации партонов внутри протона, а также рост поперечного размера протона при увеличении энергии. На эксперименте это означает, что полное сечение рассеяния двух протонов должно расти с ростом энергий. Полное сечение — это, условно говоря, вероятность того, что два протона, летящие навстречу друг другу, столкнутся. Что именно с протонами дальше произойдет, здесь пока значения не имеет — именно поэтому речь идет о «полном» сечении (обозначается оно через σtot). Полное сечение естественным образом разделяется на упругое (σel) и неупругое (σinel). Неупругое сечение отвечает такому лобовому столкновению двух протонов, при котором рождаются новые частицы; упругое сечение означает, напротив, что ничего не рождается, а протоны просто отклоняются на некоторый угол.


Несмотря на общее предсказание о росте этих сечений, надежно рассчитать эту зависимость пока не удается. Вместо этого используются многочисленные модели поведения партонных плотностей, опирающиеся на разные предположения об их поведении. Конечно, все эти модели строились так, чтобы хорошо описывать данные, полученные до эры LHC, однако они довольно сильно расходились на энергии LHC. Дополнительную интригу создавал тот факт, что два измерения полного сечения (правда, в протон-антипротонных столкновениях) на Тэватроне, выполненные детекторами DZero и CDF, сильно отличались друг от друга (на рисунке это пары треугольничков при энергии 1,98 ТэВ).


Результаты измерения этих сечений, представленные коллаборацией TOTEM, показаны на рисунке темными кружочками. Эти данные, в целом, воспроизводят ожидавшееся поведение сечений и позволяют отбросить совсем уж экстремальные модели. Интересно, что интерполяционная кривая проходит примерно посередине двух измерений на Тэватроне, не отдавая особого предпочтения ни одному из них. Интересно отметить, что статистика для этих результатов была набрана в коротком 30-минутном сеансе работы в конфигурации с расфокусированными пучками, который состоялся 29 июня. Сейчас погрешность измерения составляет около 3%, но в будущем ее удастся еще уменьшить.

skroznik
06.02.2012, 21:31
Астрономы нашли у тройной звезды экзопланету с "самым земным" климатом
(http://ria.ru/science/20120202/555095732.html)
02/02/2012
МОСКВА, 2 фев - РИА Новости.

Астрономы подтвердили существование в тройной звездной системе Gliese 667 в 22 световых годах от Земли гигантской землеподобной планеты, где климатические условия более всего похожи на земные, говорится в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters.

"Эту планету можно считать лучшим кандидатом с точки зрения существования жидкой воды или даже жизни в том виде, который существует на Земле", - заявил один из авторов статьи Гильем Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escude) из Института науки Карнеги в Вашингтоне.

http://s017.radikal.ru/i404/1202/ff/b18dea13b8e6.jpg (http://www.radikal.ru)

Орбиты планет и "зона жизни" в системе GJ 667C

Система Gliese 667, расположенная в созвездии Скорпиона, состоит из трех небольших звезд - двух относительно крупных оранжевых и небольшого красного карлика. Масса оранжевых карликов составляет примерно 65-75% масс Солнца, а их светимость меньше солнечной в 10-20 раз. Красный карлик обладает массой в треть веса нашего светила, а его светимость достигает лишь 0,1% от солнечной.

В 2009 году ученые обнаружили первую суперземлю этой системы - Gliese 667Cb, которая вращается вокруг красного карлика на расстоянии 0,05 астрономической единицы (средних радиусов орбиты Земли), что примерно в восемь раз меньше дистанции между Солнцем и Меркурием. Она совершает один виток вокруг светила за восемь неполных дней, а ее вес приближается к шести массам Земли. По современным оценкам, температура поверхности на этой планете слишком высока для зарождения и существования жизни.


Тайна второй планеты

Группа ученых под руководством Пола Батлера (Paul Butler) из Института науки Карнеги в Вашингтоне (США) объявила о существовании еще одной суперземли еще в ноябре 2011 года, однако перепроверка данных и их анализ потребовали дополнительного времени.
Теперь Батлер и его коллеги подтвердили существование новой планеты и присвоили ей индекс Gliese 667Cc, проанализировав дополнительную порцию снимков, полученных телескопом VLT в Европейской южной обсерватории (Чили) и спектрографами в составе гавайской обсерватории имени Кека и чилийской обсерватории Лас Кампанас.

Новая суперземля оказалась несколько меньше своей "сестры" - ее вес составляет лишь 4,5 массы Земли. Кроме того, она удалена на чуть большее расстояние от светила - 0,28 астрономических единицы. Один виток по своей орбите она совершает за 28 дней - для сравнения, Меркурий оборачивается вокруг Солнца за 88 дней.

По словам ученых, на этой планете сложились довольно комфортные условия для зарождения жизни. В частности, она получает примерно 90% от совокупной мощности излучения, которое достигает Земли от Солнца. Красные карлики излучают большую часть энергии в инфракрасной (тепловой) части спектра, благодаря чему на Gliese 667Cc господствуют практически земные температуры.

С другой стороны, многое зависит от состава атмосферы этого небесного тела - при некоторых условиях температура поверхности планеты может быть гораздо выше или ниже предсказанной из-за парникового (как на Венере) или антипарникового эффекта, как на Титане.

Как предполагают ученые, данная система может таить в себе как минимум еще две планеты - еще одну суперземлю с орбитальным периодом в 75 дней и газовый гигант на некотором отдалении от первых трех планет. Дальнейшие наблюдения помогут подтвердить или опровергнуть это предположение.

"Никто не ожидал, что данная звездная система может содержать планеты. Тем не менее, они существуют, обращаясь вокруг красного карлика с небольшим содержанием элементов тяжелее гелия. Такие звезды считаются самыми распространенными светилами в Галактике. Обнаружение планеты на столь близком расстоянии от Земли указывает на то, что Млечный путь просто кишит миллиардами потенциально обитаемых планет", - заключает один из участников группы Стивен Вогт (Steven Vogt) из университета штата Калифорния в городе Санта-Круз (США).

Самогон
06.02.2012, 23:28
Еще один камешек в неуникальность Земли.

skroznik
08.02.2012, 15:51
Обсуждение последних данных LHC по бозону Хиггса


http://s018.radikal.ru/i525/1202/7d/63e6e0eb1b7e.gif (http://www.radikal.ru)


Пример того, как масса хиггсовского бозона может закрывать или ограничивать теоретические модели. Разноцветный многоугольник показывает область параметров одной конкретной модели Великого объединения. Красные линии отвечают разным значениям массы хиггсовского бозона. Видно, что подавляющая часть этой области «предпочитает» массу бозона от 119 до 124 ГэВ. arXiv:1112.3024 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3024)


В конце декабря 2011 года на специальном семинаре в ЦЕРНе были обнародованы новые результаты поиска хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере. Два основных детектора на LHC независимо друг от друга «увидели» некоторое превышение данных, которое выглядело очень похоже на проявление хиггсовского бозона с массой около 125 ГэВ. Экспериментаторы в своих заявлениях были очень осторожны: статистическая значимость эффекта невелика, и ни о каком настоящем открытии речи пока не идет. Однако для многих физиков-теоретиков это сообщение стало поводом повнимательней присмотреться к свойствам (возможного) бозона Хиггса с такой массой — ведь до этого не было вообще никаких существенных намеков на то, какова его масса. Неудивительно, что за прошедшие две недели в архиве е-принтов (http://arxiv.org/) появилось уже свыше десятка статей на эту тему.

Напомним, что основная научная задача Большого адронного коллайдера — это найти отклонения от Стандартной модели и через них открыть «Новую физику», которая описывает наш мир на еще более глубинном уровне. Поэтому, когда физики ищут бозон Хиггса, их главная цель — не бозон сам по себе, а всё то новое, что можно узнать об этом глубинном пласте реальности с помощью бозона Хиггса. В разных теориях, приходящих на смену Стандартной модели, хиггсовские бозоны обладают самыми разными свойствами, и задача эксперимента — выяснить, какая из этих моделей лучше всего описывает реальные данные. Поэтому открытие хиггсовского бозона будет не столько последним шагом в построении Стандартной модели, сколько первым шагом в открытии Новой физики.

Вполне естественно, что главный вопрос, который обсуждается во многих статьях, — можно ли уже сейчас, на основании очень предварительных данных LHC, выяснить, насколько нестандартным должен быть хиггсовский бозон с массой около 125 ГэВ (при условии, конечно, что это действительно он). Например, в целом ряде статей проверяется насколько эти данные вписываются в модели суперсимметрии. Общий вывод таков: это не самый «удобный», но в принципе допустимый диапазон масс для легчайшего бозона Хиггса в суперсимметричных теориях. Кроме того, есть некоторые трудности с описанием распада бозона на два фотона. При определенной подгонке параметров эти данные можно описать и минимальной суперсимметричной моделью (arXiv:1112.3028 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3028), arXiv:1112.3068 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3068), arXiv:1112.3336 (http://arxiv.org/abs/1112.3336)), однако еще лучше всё сходится в расширенных версиях суперсимметричных теорий (arXiv:1112.2703 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.2703), arXiv:1112.3548 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3548)).

Можно также не привязываться к суперсимметрии, а рассмотреть разнообразные неминимальные варианты хиггсовского механизма. Анализ для случая двухдублетной хиггсовской модели был проведен в статьях arXiv:1112.3277 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3277), arXiv:1112.3961 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3961), arXiv:1112.5527 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.5527). Общий вывод: данные можно описать и этой моделью, а в будущем стоит обратить пристальное внимание на распад хиггсовского бозона на тау-лептоны.

Еще одна возможность косвенно «увидеть» Новую физику вытекает из стабильности самого хиггсовского поля. Если бы хиггсовский бозон оказался слишком тяжелым или, наоборот, слишком легким, то хиггсовский вакуум Стандартной модели стал бы нестабильным при росте энергии. Это означает, что на каком-то масштабе энергии гарантированно есть Новая физика, предотвращающая распад вакуума. Однако диапазон масс 124–126 ГэВ как раз отвечает более-менее стабильному хиггсовскому вакууму (arXiv:1112.3022 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.3022)), поэтому никакой гарантированной Новой физики отсюда извлечь пока нельзя.

Наконец, есть работы, в которых данные LHC обсуждаются и в более экзотических ситуациях (например, в контексте многомерных теорий гравитации, arXiv:1112.4146 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.4146), arXiv:1112.5099 (http://arxiv.org/abs/arXiv:1112.5099)), но в этих рассуждениях роль экспериментальных данных пока невелика.

skroznik
13.02.2012, 22:04
Планы работы LHC в 2012 году.

С 6 по 10 февраля в альпийском курортном городке Шамони прошла традиционная конференция, посвященная конкретным планам работы Большого адронного коллайдера в ближайший год. На этой сугубо технической конференции обсуждалась работа всех компонентов ускорителя в 2011 году, были обрисованы планы на следующий год и перечислены технические трудности, с которыми придется бороться. Все материалы конференции доступны онлайн на сайте ЦЕРНа.

Главным результатом этой встречи по традиции стали технические рекомендации касательно режима работы коллайдера. Предложенный план был составлен с учетом максимальной научной эффективности работы при минимальном риске технических сбоев; эти рекомендации были изложены в завершающем докладе конференции. В ближайшее время их должен будет рассмотреть Совет директоров ЦЕРНа, который и примет окончательные решения.

Вот основные положения предложенного режима работы LHC в 2012 году:

Предлагается поднять энергию протонов до 4 ТэВ с нынешних 3,5 ТэВ. Осторожность тут связана с тем, что чем больше энергия, тем сильнее должно быть магнитное поле в сверхпроводящих магнитах, а значит, тем выше риск их выхода из строя, что может грозить задержкой на несколько месяцев. Однако многочисленные проверки оборудования, а также дополнительная аппаратура, установленная в прошлом году, позволяют считать, что до 4 ТэВ энергию можно поднять без каких-либо опасений. С научной точки зрения повышение энергии выгодно — оно означает, что многие редкие процессы будут происходить чаще (например, бозон Хиггса будет рождаться примерно на 20–30% чаще, а для гипотетических частиц с массой в пару ТэВ выигрыш будет в 2–3 раза).
Главная цель на 2012 год — накопить столько статистики, чтобы детекторы ATLAS и CMS смогли надежно и независимо друг от друга открыть (или достоверно закрыть) хиггсовский бозон. Это отвечает интегральной светимости примерно 13 fb^{–1}, что в два с половиной раза больше, чем накоплено в прошлом году. Судя по темпам набора статистики, это ускорительщикам вполне по силам.
Предполагается, что по окончании этого года ускоритель будет остановлен до осени 2014 года на дальнейшую доводку аппаратуры. Она позволит поднять энергию еще выше, до 6,5 ТэВ (проектные 7 ТэВ уже представляются маловероятными), и еще больше увеличить светимость. Конкретную дату выключения коллайдера техники не называют, предпочитая оставить за собой свободу действий: если светимость будет набираться медленно, они отложат остановку на пару месяцев.
В конце 2012 года планируется провести особый сеанс столкновений протонов с ядрами.

skroznik
25.02.2012, 16:06
Астрономы открыли «водный мир»
(http://www.rbcdaily.ru/2012/02/24/cnews/562949982915973)
24.02.2012

Планета GJ 1214b была впервые замечена за пределами Солнечной системы еще в 2009 году с помощью наземных телескопов. Она находится на расстоянии 40 световых лет от Земли и обращается вокруг своей звезды — красного карлика за 38 часов. GJ 1214b почти в семь раз тяжелее Голубой планеты и превышает ее диаметр в 2,7 раза, что позволяет отнести ее к классу «супер-Земля».

Ученый Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики Джейкоб Бин и его коллеги в 2010 году изучили атмосферу GJ 1214b, заключив, что она в основном состоит из воды. А теперь международная команда астрономов под руководством Закори Берта опубликовала в журнале The Astrophysical новые данные наблюдения за GJ 1214b.

Чтобы установить состав ее атмосферы, астрономы использовали широкоугольную планетарную камеру телескопа Hubble (WFC3), наблюдая за тем, как фильтруется свет во время транзита экзопланеты по диску родительской звезды. В результате наблюдения эксперты сделали вывод, что GJ 1214b имеет плотную атмосферу из водяного пара.

Плотность самой экзопланеты составила примерно 2 г на 1 куб. см. Для сравнения: вода имеет плотность 1 г на 1 куб. см, в то время как средняя плотность Земли составляет 5,5 г на 1 куб. см. Это означает, что в состав GJ 1214b входит гораздо больше воды и меньше твердых пород. По оценкам специалистов, температура атмосферы планеты составляет около 230 градусов по Цельсию.

«GJ 1214b не похожа ни на одну известную нам планету, — рассказал г-н Берта, — так как огромная часть ее массы состоит из воды». Но это не означает, что GJ 1214b просто водная версия Земли: ее состав намного более экзотичный. «Высокие температуры повлекли за собой образование таких соединений, как «горячий лед» и «сверхтекучая вода», которые чужды нашей атмосфере», — добавляет ученый.

«Расстояние в 40 световых лет — это практически ближайшие окрестности нашей Галактики, — комментирует доцент МФТИ, старший научный сотрудник Института космических исследований РАН Александр Родин. — Температура обнаруженной планеты близка к критической температуре воды, что является достаточно необычным, хотя с точки зрения физики никаких чудес здесь нет. Возможно, эта фаза продлится на планете недолго. Нам уже известен случай, когда Венера потеряла всю свою воду в результате климатической катастрофы. То же самое может произойти и с GJ 1214b».

Г-н Родин в то же время отметил, что мы не очень хорошо знаем физику воды, несмотря на то что формула ее молекулы достаточна проста, поэтому необходимо с осторожностью относиться ко всем измерениям, связанным с этим веществом.
«Атмосфера на новой планете должна напоминать русскую баню. Из-за высокой температуры вся вода, которая на Земле содержится в океанах, на GJ 1214b превратилась в пар, — говорит старший научный сотрудник отдела изучения галактик ГАИШ Владимир Сурдин. — Возможно, на планете есть жизнь, потому что некоторые микробы способны выживать при высокой температуре».

Г-н Сурдин добавил, что пока исследователи обнаруживают только сравнительно близко расположенные планеты. Определить точное количество «водных миров» во Вселенной, к сожалению, нельзя.

skroznik
28.02.2012, 14:25
"Теватрон" разбирают "на запчасти"
(http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2012/02/24/478959)24.02.12

Коллайдер "Теватрон" после своего выключения в сентябре прошлого года стремительно растаскивают "по другим экспериментам". Во всяком случае, это касается его главного детектора CDF.

После того, как Теватрон был выключен, дирекция "Фермилаба" объявила о планах превратить CDF в учебный центр, но теперь становится ясно, что этим планам не суждено сбыться.

CDF, трехэтажное сооружение весом в 4000 тонн, под завязку набит всяческим оборудованием – детекторами частиц, источниками энергии, электроникой, фотоумножительными трубками, со всех сторон облепившим гигантский цилиндр магнита. Всего этого он стремительно начинает лишаться.

Как сообщает журнал Nature, все началось с того, что Богдан Войцеховски, руководитель трех экспериментов, связанных с изучением структуры ядра при помощи бомбардировки пучками электронов, убедил начальство Фермилаба передать ему 600 фотоумножительных трубок, находящихся в CDF. Это сэкономило его команде 600 тысяч долларов. Затем часть источников энергии перекочевала из CDF в эксперимент Mu2e, предназначенный для исследования мюонов. Чипы усилителей "перебрались" в другой эксперимент - g-2, - тоже занимающийся мюонами; во благо нейтринного эксперимента оттуда была изъята часть сцинтилляционных материалов.

Физики объясняют это возникшей необходимостью экономить средства – несмотря на то, что научный бюджет Министерства энергетики (DOE) возрос в этом году на 2,4%, финансирование физики высоких энергий от DOE снизилось на 1,8%, к тому же, бюджет самого Фермилаба уменьшился на 5%. Бережливость стала для американских физиков нормой жизни.

Еще одна причина – перемена акцентов в физике высоких энергий США, случившаяся после того, как в ЦЕРНе заработал Большой адронный коллайдер. Соревноваться с ним в мощности пучков не было смысла, но тех же целей можно добиться, увеличивая статистику, то есть количество соударений частиц с мишенью. Новые цели требовали нового оборудования, а оно стояло рядом, бездействуя.

Пока, утверждает Nature, "растаскивание" касается мелких предметов, но один из готовящихся экспериментов "Фермилаба" под названием ORKA, имеющий целью изучение редких распадов каона, нуждается как раз в таком соленоидном магните, который установлен на CDF. Изъятие, установка и перенастраивание этого магнита обойдется "Фермилабу" в несколько миллионов, однако это все равно это вдвое дешевле, чем покупать новый магнит.

skroznik
28.02.2012, 14:30
Как экспериментально проверить теорию струн

21.02.2012

По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)




В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН завершён цикл исследований в области теории струн. Полученные результаты являются составной частью исследований, призванных помочь как в решении изначальной задачи теории - изучении сильного взаимодействия в нашем четырёхмерном пространстве, и, в частности, выяснении причины того, почему кварки "не любят одиночества", так и в экспериментальной проверке самой теории.

Теория струн возникла в конце 1960-х годов и за последующие десятилетия стала одним из основных претендентов на роль объединённой теории мироздания - "теории всего сущего". Считается, что она сможет объяснить основы строения Вселенной или, как минимум, свойства фундаментальных частиц и их взаимодействия. Одним из впечатляющих достижений теории струн является то, что эта теория объединила прежде непримиримые принципы общей теории относительности (гравитации) и квантовой механики. Сторонники этой теории рассматривают в качестве основополагающих элементарных объектов не "привычные" нам точечные электроны или кварки, а одномерно-протяжённые колеблющиеся объекты, которые напомнили учёным струны и подарили название теории. Впрочем, экспериментально удостовериться в существовании струн пока невозможно: требуемая точность на много порядков выше сегодняшних технических возможностей. Это представляет серьёзную проблему для теории с точки зрения её доказуемости, но физики-теоретики не сдаются и продолжают активно исследовать проблему.

Новую страницу в истории теории струн открыла гипотеза, выдвинутая в 1997 году американским учёным Хуаном Малдасеной. Названная в его честь гипотеза дуальности впервые предлагала двоякое описание одних и тех же процессов - в терминах струн с одной и теории полей Янга-Миллса с другой стороны. Говоря упрощённо, гипотеза позволила, рассматривая теорию струн в рамках хорошо изученной теории возмущений в 10-мерном пространстве, делать предсказания для режима сильной связи адронов в 4-мерном пространстве. В частности, Малдасена предположил, что теория струн "живёт" в специальном десятимерном пространстве, которое является прямым произведением двух пятимерных пространств - 5-мерной сферы и специального искривлённого 5-мерного пространства анти-де Ситтера (AdS). У последнего, названного в честь Виллема де Ситтера, есть четырёхмерная граница, которая и является нашим миром. Согласно идее Малдасены, режим сильной связи в нашем 4-мерном пространстве можно соотнести с режимом слабой связи в пространстве анти-де Ситтера - делая вычисления в соответствии с теорией возмущения в теории струн, можно сделать предсказания для режима сильной связи на границе пространства анти-де Ситтера, то есть для нашего четырёхмерного пространства. В частности, такой подход открывает новые интересные возможности для изучения взаимодействия кварков - описание взаимодействий, удерживающих кварки вместе, до сих пор не ясно.

Основным методом изучения гипотезы Малдасены является вычисление так называемого "эффективного действия" для полей в пространстве AdS. Эффективное действие позволяет определить корреляционные функции токов в нашем 4-мерном пространстве и, в принципе, проверить гипотезу Малдасены. Последние несколько лет Руслан Мецаев занимался проблемой вычисления эффективного действия.

Руслан Мецаев: "В нашем мире есть поля, которые представлены нейтронами, электронами, фотонами. Эти поля характеризуются, помимо прочего, спином и массой. В пространстве AdS тоже существуют поля, которые также характеризуются массой и спином, там также можно ввести эти понятия. Так вот в теории струн значения спина могут быть любыми, в том числе - дискретными, то есть целыми или полуцелыми, любыми. И для этих полей я занимаюсь вычислением эффективного действия. Эффективное действие дает некие предсказания для теории на границе, а точнее, позволяет сделать предсказания для корреляционных функций токов, которые можно пытаться проверить в эксперименте".

В выражениях для корреляционных функций есть такой параметр, как конформная размерность - Δ. Её и важно было найти: впоследствии этот показатель может быть проверен экспериментально. Он зависит от массы и спина частиц в AdS, и раньше исследователи, используя метод эффективного действия, вычислили Δ и соответствующую корреляционную функцию только для частного случая, когда масса равна нулю, а спин - единице или двойке. Мецаев, с помощью разработанного им подхода, вычислил эффективное действие для массивных полей произвольного спина и тем самым нашёл величину Δ для любых значений массы и спина. Опубликованная им работа завершила цикл из четырёх статей, начатый в 2008 году и посвящённый изучению полей в 5-мерном пространстве AdS и соответствующих им токов в 4-мерном пространстве. Ближайшее продолжение работы: упрощение метода вычисления эффективного действия, исследование физических систем, для которых предсказания теории струн могут быть экспериментально проверены.

skroznik
05.03.2012, 18:46
Построена гипотеза формирования высокоэнергичных космических лучей


1.03.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Ученые из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Университета Гонконга (Китай) и Института астрономии Национального центрального университета Тайваня построили модель, которая объясняет появление обнаруженных в 2010 году Ферми-пузырей и "колено" в спектре космических лучей.


Признаки того, что над центром нашей галактики есть нечто необычное, учёные заметили уже давно. Неоднородности в этом районе "видел" немецкий спутник ROSAT, а также аппарат WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) NASA. В 2010 году американские специалисты, рассмотрев эту область в гамма-диапазоне с помощью телескопа "Ферми", обнаружили гигантские фигуры в виде пузырей, симметрично "приклеенные" к чёрной дыре в центре нашей Галактики. В честь спутника, образования были названы Ферми-пузырями. Протяжённая структура возвышается над центром Галактики на 8 килопарсек, что равно расстоянию от Земли до центра Млечного пути, и насчитывает в диаметре около 6 килопарсек. Так же симметрично простирается вниз от центра Галактики второй "пузырь".


http://s017.radikal.ru/i426/1203/d1/e8c4132ea152.jpg (http://www.radikal.ru)


Графическая визуализация Ферми-пузырей, обнаруженных гамма-телескопом "Ферми" (иллюстрация NASA's Goddard Space Flight Center).


Модель, которую учёные ФИАНа разработали вместе со своими азиатскими коллегами (http://arxiv.org/abs/1111.5127), позволяет найти ответы сразу на два вопроса современной астрофизики. В первую очередь, она объясняет происхождение пузырей Ферми. Согласно ей, загадочные структуры образованы ударными волнами, возникшими из-за былой активности сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре Млечного пути. Когда звезда подходит близко к такой чёрной дыре, она (звезда) разрушается приливными силами и "захватывается". В результате черная дыра становится активным ядром Галактики, ярким в гамма- и рентгеновском диапазоне. Высвобождающаяся после захвата вещества энергия нагревает газ вокруг чёрной дыры и порождает ударные волны, а наблюдаемое в виде "пузырей Ферми" излучение в рамках предложенной модели образовано электронами, ускоренными на этих ударных волнах.


Помимо происхождения Ферми-пузырей, предложенная модель также объясняет эффект, наблюдаемый в спектре космических лучей, долетающих до Земли. С точки зрения энергии частицы космических лучей "распределяются" неравномерно - сначала их спектр идёт ровно, но в районе 1015эВ и 1018эВ "ломается". Первый излом, из-за внешнего сходства со строением нижней конечности, называется "коленом"; однозначно принятого объяснения ему нет. Второй излом, в соответствии с той же логикой, называется "лодыжкой". Предполагается, что частицы в диапазоне энергий выше "лодыжки" ускорены внегалактическими источниками.


http://i020.radikal.ru/1203/e7/441f183ba0e0.gif (http://www.radikal.ru)


Распределение космических лучей по энергиям (иллюстрация авторов работы)


Согласно наиболее признанной теории, ускорение частиц (в частности, протонов) с энергией ниже первого излома спектральной кривой происходит из-за взрывов сверхновых. Поясняет участник группы, молодой научный сотрудник ФИАН, кандидат физико-математических наук Дмитрий Чернышов: "Когда вспыхивает сверхновая, она выбрасывает огромное количество энергии в виде быстро движущегося газа и формирует вокруг себя ударную волну. Ударная волна ускоряет частицы и, поскольку сверхновые в нашей Галактике вспыхивают достаточно часто, то частицы могут заполнить галактическое пространство космическими лучами с той плотностью, которую мы наблюдаем у Земли. Однако при рассмотрении лучей, энергия которых находится на графике выше "колена", возникают некоторые трудности, поскольку, чем больше энергия частицы, тем более долгим должен быть процесс ускорения. В связи с этим сверхновые в качестве ускорителей частиц очень больших энергий не годятся - с одной стороны, ударная волна от сверхновых очень быстро рассеивается, а с другой - радиус этой ударной волны недостаточно большой, чтобы удержать частицы такой энергии внутри".


Таким образом, сверхновые могут заполнить межзвездную среду лишь частицами с энергиями не выше колена; следовательно, "ускорителем" до более высоких энергий должен служить другой космический объект. Для этой роли хорошо подходят Ферми-пузыри: ударные волны, создающие их, вполне способны ускорять не только электроны, но и более тяжелые протоны, которые достигают Земли в составе космических лучей.

skroznik
28.08.2012, 20:39
«Хаббл» обнаружил возможный сгусток темной материи (http://www.gazeta.ru/news/science/2012/03/05/n_2229493.shtml)


05.03.2012


С помощью телескопа «Хаббл» (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B0%D0%B1%D0%B1%D0%BB_(%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF)) астрономы обнаружили возможный сгусток тёмной материи, оставшейся от столкновения массивных скоплений галактик. Если результат подтвердится, будет оспорена теория о тёмной материи, которая предсказывает, что галактики привязаны к невидимой субстанции всегда, даже после столкновений.


Речь идёт о гигантской области пространства Abell 520 (http://newsreaders.ru/showpost.php?p=31259&postcount=42), которая объединяет несколько скоплений галактик. Она расположена в 2,4 млрд световых лет от Земли. Тёмная материя не видна, но её наличие и распределение можно обнаружить косвенно – методом гравитационного линзирования, ибо она действует как увеличительное стекло, искажая свет галактик и скоплений. Этот метод показал, что тёмная материя в Abell 520 собрана в «тёмное ядро» (dark core), содержащее гораздо меньше галактик, чем можно было бы ожидать, если бы тёмная материя и галактики действительно всегда держались бы вместе, как предсказывает теория. Большинство галактик, по-видимому, отплыли далеко от места столкновения, тогда как тёмная материя подзадержалась.


«Полученные данные задали нам загадку, – говорит ведущий автор исследования Джеймс Джи из Калифорнийского университета в Дэвиса (США), слова которого приводит «Компьюлента». — Тёмная материя ведёт себя не так, как прогнозировалось. Трудно объяснить результаты наблюдения «Хаббла» с помощью современных теорий формирования галактик и тёмной материи».


Следует отметить, что первые данные были получены ещё в 2007 году. Они оказались настолько необычными, что астрономы отвергли, расценив как ошибочные. Но дальнейшие наблюдения показали, что в Abell 520 галактики и тёмная материя и впрямь разделились.


Столкновения скоплений галактик – крупнейших образований во Вселенной – один из способов изучения общих свойств тёмной материи. Когда происходит столкновение, галактики идут за тёмной материей, как собака на поводке, в то время как облака горячего межгалактического газа, излучающего в рентгеновском диапазоне, въезжают друг в друга, замедляются и отстают.


Эта теория была подтверждена наблюдениями в видимом и рентгеновском частях спектра колоссального объединения двух скоплений галактик, которое известно как скопление Пуля. Распределение галактик соответствовало предсказаниям поведения тёмной материи.


В Abell 520 всё намного сложнее. Ядро системы богато тёмной материей и горячим газом, но не содержит светящиеся галактики. Горячий газ обнаружен с помощью рентгеновской космической обсерватории НАСА «Чандра» (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%B0_(%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF)), а гравитационное линзирование измерялось телескопами «Канада — Франция — Гавайи» (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF_%D0%9A%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%B4%D0%B0-%D0%A4%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%93%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D0%B9%D0%B8) и «Субару» (http://newsreaders.ru/showthread.php?p=21752&highlight=%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF+%D0%A1%D0%A3%D0%91%D0%90%D0%A0%D0%A3#post21752), расположенными на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях.


Затем астрономы обратились к «Широкоугольной планетарной камере-2» «Хаббла», которая позволяет обнаружить мельчайшие искажения света фоновых галактик. К удивлению специалистов, новые наблюдения подтвердили результат, полученный в 2007 году.


«Нам известно, может быть, шесть примеров высокоскоростных столкновений скоплений галактик, в которых тёмная материя нанесена на карту, — отмечает г-н Джи. — Кластер Пуля и Abell 520 демонстрируют ясные свидетельства недавнего слияния и противоречат друг другу. Ни одна теория не объясняет различное поведение тёмной материи в этих столкновениях. Нам нужно больше примеров».


Эксперты предложили целый ряд гипотез, объясняющих результаты наблюдений, и некоторые из них способны ужаснуть консерваторов от науки. Например, часть тёмной материи может оказаться «липкой» (sticky). Когда сталкиваются два объекта, состоящие из обычной материи (например, снежки), они замедляются. Однако два объекта из тёмной материи, как полагают, проходят друг через друга без замедления. Часть тёмной материи взаимодействует сама с собой, и в процессе столкновения её местоположение не совпадает с положением соответствующей галактики.


Возможно, дело в том, что Abell 520 является результатом более сложного взаимодействия, чем скопление Пуля. Система Abell 520, вероятно, образовалась в ходе столкновения трёх скоплений галактик, а не двух, как в случае с Пулей.


Третья гипотеза заключается в том, что ядро содержит много галактик, но они слишком тусклые, и их не может увидеть даже «Хаббл». В этих галактиках должно быть значительно меньше звезд, чем обычно. Вооружившись данными «Хаббла», исследовательская группа попытается создать компьютерную модель столкновения и посмотреть, удастся ли тем самым объяснить странное поведение тёмной материи.

skroznik
28.08.2012, 20:39
Создана первая гибридная энергетическая магистраль


1.03.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Сотрудники из ИНМЭ РАН, ВНИИКП и МАИ в рамках реализации программы президиума РАН ”Фундаментальные основы развития энергетических систем и технологий, включая ВТСП“ создали и успешно испытали первую в мире гибридную энергетическую магистраль. Энергия в ней передается сразу в двух видах - в виде потока жидкого водорода и в виде электричества по сверхпроводящему силовому кабелю.


Создание новых типов линий электропередач - дело весьма актуальное, но не простое. Представляемый научный коллектив предложил совершенно новую идею: кабельная линия энергопередачи, сочетающая сверхпроводник и хладоагент, который не только поддерживает сверхпроводящее состояние кабеля, но является энергоносителем. Эта идея доведена до опытного образца, в качестве хладоагента использован жидкий водород. Потери на поддержание низкой температуры в "водорических" (от hydricity = hydrogen + electricity) магистралях для передачи электроэнергии составляют десятые доли процента, а экологичность водородных технологий и подобранный с учетом низкой стоимости сверхпроводящий материал – дополнительные, но также весомые, аргументы.


Комментирует участник проекта, бывший сотрудник ФИАН, ныне заведующий отделением сверхпроводящих проводов и кабелей ОАО "ВНИИКП", доктор технических наук Виталий Сергеевич Высоцкий: "Водород - один из наиболее эффективных энергоносителей, он имеет самую высокую плотность энергии среди других видов топлива. Но кроме этого водород обладает хорошими охлаждающими свойствами в жидком состоянии, и этот "бесплатный" холод в потоке водорода позволяет использовать сверхпроводящие кабели в криогенных магистралях для дополнительной передачи электричества, что значительно увеличивает плотность потока энергии".


В качестве сверхпроводящего материала в проделанной работе использовались ленты диборида магния MgB2 (производства фирмы Columbus Superconductor, Италия). Этот низкотемпературный сверхпроводник с критической температурой ~39 К был открыт совсем недавно, в 2001 году. Для использования в водородной магистрали он хорошо подходит, в первую очередь потому, что может работать при температуре жидкого водорода, демонстрируя высокие сверхпроводящие свойства. Но, главное, он сравнительно прост в производстве и весьма дешев. По сравнению с известными высокотемпературными сверхпроводниками его цена в двадцать раз меньше. С учетом двух последних особенностей использование диборида магния весьма интересно для водородных энергетических магистралей. Проверка этой идеи я являлась целью первого практического эксперимента. Важно заметить, что созданный во ВНИИКП сверхпроводящий кабель явился вторым случаем использования диборида магния на практике, пока преимуществами этого материала успели воспользоваться только разработчики магнитов МРТ сканеров.


Что касается устройства сверхпроводящего кабеля, то его основной токонесущий слой состоит из пяти лент диборида магния спирально уложенных на сердечник их пучком медных проволок. Диаметр кабеля составляет 26 мм, а длина - около 10 метров. При этом внутри остаётся изолированный канал диаметром около 12 мм для течения охлаждающего жидкого параводорода. Также параводород циркулирует и в полости между внешней оболочкой кабеля диаметром 28 мм и внутренней стенкой криостата диаметром 40 мм.


http://s019.radikal.ru/i636/1203/74/1f813312ab18.gif (http://www.radikal.ru)


Экспериментальный образец силового сверхпроводящего кабеля. Светлые полоски – сверхпроводник, остальные – слои медных проволок для защиты при коротких замыканиях


В процессе работы были созданы макет гибридной энергетической магистрали (с рабочим давлением до 10 бар) для размещения сверхпроводящего кабеля, собственно сам сверхпроводящий кабель и токовые вводы. Испытания экспериментальной энергетической магистрали проводились на специализированном стенде Испытательного комплекса ОАО "Конструкторское бюро химавтоматики" (г. Воронеж).


http://s019.radikal.ru/i619/1203/48/48f96a2aeca8.jpg (http://www.radikal.ru)


Экспериментальный макет гибридной энергетической магистрали


Виталий Высоцкий рассказывает о результатах испытаний: "Необходимый сейчас порядок величины расстояний передачи электроэнергии составляет 3000-5000 км, а требуемая мощность - порядка 10 ГВт. В модельной магистрали, которую мы испытали, поток жидкого водорода в 200-220 г/сек. несет около 25 МВт мощности, плюс по сверхпроводящему кабелю идет электрическая мощность, в нашем случае это 50 МВт. Но ее легко увеличить втрое, добавив число сверхпроводящих лент даже в нашей магистрали. В промышленной же магистрали, за счет увеличения тока, напряжения и объема потока водорода (увеличив диаметр трубы), можно пропускать гораздо более мощные потоки энергии".


Комментирует работу старший научный сотрудник лаборатории Сверхпроводимости ФИАН, кандидат физико-математических наук Юрий Федорович Ельцев: "Работа вызывает целый ряд положительных эмоций. Во-первых, создание гибридной магистрали является, по сути, новым видом практического применения сверхпроводников. Во-вторых, использование токонесущего элемента на основе диборида магния, с момента открытия сверхпроводимости в котором прошло всего 10 лет, показывает, что этот материал является весьма перспективным и для других возможных применений в технике. В-третьих, этот пионерский эксперимент был сделан в России, показывая, что потенциал российской науки не исчерпан, и мы вправе ожидать новых достижений наших ученых".


Обсуждение возможности создания гибридных транспортных энергетических магистралей ведется давно во всем мире. В мае 2011 года в Потсдаме в Institute of advanced sustainability studies под руководством нобелевского лауреата Карло Руббиа состоялся симпозиум, на котором рассматривались возможности передачи потоков энергии порядка 10 ГВт на расстояния в тысячи километров. Был сделан теоретический расчет, показавший, что оптимальным решением является именно гибридная магистраль с жидким водородом и сверхпроводящим кабелем на основе MgB2. Однако первая экспериментальная работа была сделана в России. Это не может не радовать.

skroznik
28.08.2012, 20:40
РадиоАстрон проводит регулярные научные наблюдения


1.03.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Наземно-космический интерферометр РадиоАстрон начал регулярные исследования в соответствии с ранней научной программой. Специалистами Астрокосмического центра ФИАН получены первые результаты по исследованию с рекордным разрешением яркого пульсара B0950+08 в диапазоне длин волн 92 см на наземно-космической базе в 220 000 км. Кроме того, была проведена успешная коррекция орбиты космического аппарата Спектр-Р, что позволило продлить срок баллистического существования радиотелескопа до 10 лет.


Начиная с февраля 2012 года Радиоастрон, в соответствии с ранней научной программой, провел наблюдения мазеров воды и гидроксила в нашей галактике (W3OH, Орион KL и др.), пульсара с гигантскими импульсами в Карбовидной туманности, многих активных ядер галактик. В наземной поддержке наблюдений участвовали более десяти телескопов европейской радиоинтерферометрической сети со сверхдлинными базами (РСБД), включая российские, а также Евпатория (Украина) и Усуда (Япония). В настоящее время международные научные группы проекта вместе с корреляционным центром Астрокосмического центра ФИАН проводят обработку и анализ данных.


Одновременно со стартом научной программы завершается программа летных испытаний. Так, 25 января 2012 года наземно-космический интерферометр Радиоастрон зафиксировал интерференционный отклик от индивидуальных радиоимпульсов пульсара B0950+08 в диапазоне 92 см с максимального удаления космического радиотелескопа 300,000 км. При этом проекция базы интерферометра в направлении на исследуемый объект составила 220,000 км, что обеспечило рекордное для метрового диапазона радиоволн угловое разрешение в 1/1000 секунды дуги. Наземное плечо образовывали крупнейшие радиотелескопы в Аресибо (США), Вестерборке (Нидерланды) и в Эффельсберге (Германия). Это был первый успешный опыт участия Аресибо и Вестерборка в РадиоАстроне. Интерференционные лепестки получены между космическим радиотелескопом и всеми наземными телескопами.


http://s019.radikal.ru/i618/1203/fb/fd0f8bdbebfe.gif (http://www.radikal.ru)


Профили интенсивности одного из сильных импульсов, зарегистрированного на трех наземных радиотелескопах и на борту космического аппарата (КРТ) от пульсара B0950+08. Во вставке показан интерференционный отклик между сигналами с КРТ и с радиотелескопа в Аресибо для этого одиночного импульса.


Область генерации радиоимпульсов пульсаров в магнитосфере нейтронной звезды не должна превышать в диаметре нескольких сотен километров. Это даже для ближайших пульсаров, находящихся на расстоянии в несколько сотен парсек (до сотни световых лет), составляет в угловой мере миллиардные доли секунды. Таким образом, пульсары оказываются "точечными" объектами, т.е. практически бесконечно-малыми, даже для наземно-космического радиоинтерферометра РадиоАстрон, и они всегда должны давать интерференционный отклик. Это свойство и было подтверждено в тестовом одночасовом эксперименте 25 января 2012 года, когда радиоизлучение от одного из ближайших пульсаров В0950+08 одновременно регистрировалось в интерферометрическом режиме космическим и наземными радиотелескопами.


http://s48.radikal.ru/i120/1203/a7/4b090985d92c.jpg (http://www.radikal.ru)


Поведение корреляционного отклика со временем в течение всего наблюдательного сеанса длительностью в 1 час для пульсара B0950+08. По осям отложено время (сек), величина интерференционной задержки (сек) и цветом – относительная величина корреляционного отклика между Спектр-Р и Аресибо. Значительное изменение величины коррелированного сигнала во времени происходит из-за мерцаний излучения пульсара на неоднородностях межзвездной плазмы.


Комментирует заведующий отделом космической радиоастрономии АКЦ ФИАН, доктор физико-математических наук Михаил Попов: "Наблюдаемая переменность амплитуды корреляционного отклика связана с эффектами распространения радиоизлучения пульсара через неоднородности межзвездной плазмы. Этот эффект проявляется только для объектов с очень малыми угловыми размерами, меньше миллионной доли угловой секунды. В результате измерений частотно-временных характеристик мерцаний интерференционного отклика на базе РадиоАстрона астрономы смогут изучить как свойства рассеивающей среды, так и самого пульсара. Кроме этого, будет локализована область радиоизлучения в магнитосфере нейтронной звезды – вблизи полярной шапки или вблизи светового цилиндра. Таким образом, проведенный тестовый эксперимент, с одной стороны, подтвердил работоспособность РадиоАстрона в самом длинноволновом диапазоне, и, с другой стороны, сможет дать и важнейший научный результат".


Первые сеансы поиска лепестков в диапазоне 1.3 см, в отличие от предыдущих сеансов на 18, 6 см и 92 см, оказались не столь успешными - лепестки пока не найдены. Виной этому стали крайне неблагоприятные погодные условия на крупнейших наземных радиотелескопах GBT и Effelsberg, составлявших наземное плечо интерферометра. Тем не менее, поиск лепестков диапазона 1.3 см продолжается, и как надеются исследователи, с изменением погодных условий программа летных испытаний будет окончательно завершена.


Тем временем, в диапазоне 18 см 22 января 2012 года были проведены испытания функционирования наземно-космического интерферометра в специальном режиме синхронизации по наземным атомным часам (водородному стандарту станции слежения и сбора данных в Пущино) путем использования замкнутой фазовой петли радиосвязи на частотах 7.2 и 8.4 ГГц (режим "когерент"). Результатом экспериментов стало успешное наблюдение квазара 0212+735, для которого ранее уже был обнаружен интерференционный отклик. Однако в этот раз интерференционный сигнал был выделен на корреляторе РадиоАстрон в Астрокосмическом центре для максимальной проекции базы наземно-космического интерферометра 16,000 км и особой моды синхронизации.


Также 22 февраля и 1 марта этого года были произведены два импульса штатной коррекции орбиты аппарата Спектр-Р суммарной величиной около 3 м/с. В результате перигей орбиты был поднят до 55 тысяч километров от центра Земли, что позволило продлить срок баллистического существования космического радиотелескопа до 10 лет.

skroznik
28.08.2012, 20:40
Протоны впервые разогнаны до 4 ТэВ (http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/news-2012/LHC-latest-news.html)
17.03.12


В пятницу 16 марта на Большом адронном коллайдере был поставлен новый рекорд: протоны были впервые разогнаны до энергии 4 ТэВ. Планируется, что именно на такой энергии LHC будет работать весь 2012 год. Подробности касательно того, как идет подготовка к работе коллайдера, можно отслеживать на странице технических новостей LHC.

skroznik
28.08.2012, 20:40
CDF подтверждает аномально сильную топ-анти-топ-асимметрию (http://igorivanov.blogspot.com/2011/01/top-anti-top-asymmetry.html)
13.03.12


На конференции Moriond 2012, в секции, посвященной исследованию свойств топ-кварков, были представлены новые результаты Тэватрона, касающиеся топ-анти-топ-асимметрии. Это один из самых сильных намеков на Новую физику, полученный на Тэватроне, и одна из главных его надежд на открытие чего-то по-настоящему нового. Топ-анти-топ-асимметрия состоит в предпочтении топ-кварков разлетаться после рождения в две разные полусферы. Небольшая (около 5%) асимметрия предсказывается и в Стандартной модели, но Тэватрон упорно «видит» в несколько раз больший результат, на уровне 20%. Это один из редких примеров нестандартных эффектов, в которых два детектора Тэватрона согласны друг с другом. Год назад аномально сильную асимметрию со статистической значимостью выше 3 стандартных отклонений сообщила коллаборация CDF, а полгода спустя этот результат подтвердила DZero.


Текущий статус этих исследований был представлен в докладеo Top quark production at the Tevatron (http://indico.in2p3.fr/getFile.py/access?contribId=22&sessionId=9&resId=0&materialId=slides&confId=6001). Там сообщается, что коллаборация CDF в полтора раза увеличила статистику, на которой проводился этот анализ (с 5,1 до 8,7 обратных фемтобарн). Новый анализ подтверждает сильную топ-анти-топ-асимметрию. Она, правда, слегка уменьшилась и составляет сейчас (16,2 ± 4,1 ± 2,2)%, что тем не менее заметно отличается от Стандартной модели. Кроме того, CDF по-прежнему видит сильную зависимость асимметрии от инвариантной массы топ-анти-топ-пары (в этом измерении CDF и DZero расходятся).


Новый результат CDF поддерживает интригу: ведь LHC никакой асимметрии, выходящей за рамки Стандартной модели, не видит (http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431633). С другой стороны, тут LHC Тэватрону не указ, поскольку Тэватрон является протон-антипротонным коллайдером, и на нём подобные эффекты проявляются на порядок сильнее, чем на LHC. Было бы интересно теперь дождаться новых данных DZero и увидеть их объединение с данными CDF.

skroznik
28.08.2012, 20:41
Дано объяснение эффекту "хребта" в экспериментах на БАК


1.03.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Чуть больше года назад участники коллаборации CMS на LHC объявили об обнаружении эффекта, не предсказанного модельными расчетами, - корреляции в движении вторичных частиц, рожденных в протон-протонных столкновениях. Сотрудники ФИАН дали свое объяснение этому эффекту.


Детектор CMS (Compact Muon Solenoid - компактный мюонный соленоид) регистрирует процессы, происходящие при столкновении пучков протонов и ядер. Каждое столкновение, особенно центральное, влечет за собой рождение вторичных частиц, разлетающихся из точки первоначального соударения под определенным углом. Эффект, выявленный на БАКе, заключается в том, что после соударения пучков протонов с энергиями 3.5 ТэВ (3.5*1012 эВ) пар вторичных частиц с относительно малыми разностями азимутального угла и большими разностями псевдобыстрот наблюдалось больше ожидаемого. Другими словами, пары заряженных частиц оставались связанными, даже разлетаясь в разные стороны. Эта корреляция проявляется в виде хребта на карте распределений (см. рисунок 1, карта справа).


http://s019.radikal.ru/i643/1204/9f/eb5116d7a37e.jpg (http://www.radikal.ru)


Риc. 1. Сравнение распределений при меньших (слева) и больших (справа) значениях поперечного импульса


За два года до этого нечто похожее наблюдалось в ультрарелятивистских соударениях тяжелых ионов на ускорителе RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider - релятивистский тяжело-ионный коллайдер) в Брукхевенской национальной лаборатории. А самые первые указания на корреляции частиц с малым отличием в азимутальных углах и большой протяженностью по полярным углам (псевдобыстроте) были получены еще 25 лет тому назад - в космических лучах в экспериментах ФИАН на Памире (в соударениях протонов с ядрами воздуха), как раз при энергиях, соответствующих энергиям LHC.


http://s019.radikal.ru/i629/1204/20/7aa911891ecd.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 2. На карте слева - распределение, полученное на LHC при столкновении протонов, справа - на RHIC при столкновении ионов золота


Однако несмотря на то, что эффект проявлял себя как минимум трижды, однозначного объяснения ему пока нет. Объяснение, которое предлагают сотрудники ФИАН Максим Азаркин, Игорь Дремин и Андрей Леонидов, основывается на существовании мягких адронных струн.


Рассказывает ведущий научный сотрудник Сектора физики высоких энергий, доктор физико-математических наук Андрей Леонидов: "Адронная струна - это то, что связывает кварк и антикварк в мезоне. Когда мы пытаемся растащить их друг от друга, то из-за эффекта конфайнмента кварк и антикварк разойтись не могут, и между ними появляется скрепляющая их хромоэлектрическая трубка, которая и называется адронной струной. У мягкой адронной струны, с которой мы связываем явление хребта, натяжение порядка ГэВа на Ферми. Процессы множественного рождения частиц связаны с тем, что эти трубки распадаются, когда струну растягивают. Грубо говоря, она разрывается на более короткие струны, которые в конце концов становятся частицами. Это все равно, что разрывать резиновую ленточку, но при этом нужно иметь ввиду, что как только она разорвалась посередине, каждый из кусочков подхватывается дальше и растягивается вновь. Это происходит до тех пор, пока наконец все не успокоится, а те куски резиновой ленточки, которые останутся - есть конечные адроны".


Определяющим эффект фактом с позиции струнной философии является то, что струны, натянутые между кварками, образуют выделенный вектор, который связывает траектории разлетающихся частиц в поперечной плоскости. Этот вектор как раз и показывает выделенное направление, в котором происходит ориентация или выстроенность.


"То, что мы сделали, так это показали, что этого механизма достаточно, чтобы появился эффект "хребта". Если выключить все другие механизмы, кроме этого, то появится та самая выстроенность. Мы показали действие такого естественного механизма, который работает всегда, когда есть струнные или струноподобные конфигурации. То есть все вполне укладывается в особенности того, как должна быть натянута эта струна. Это довольно естественная вещь, дающая максимально простую интерпретацию эффекта", - комментирует Андрей Леонидов.


Таким образом, эффект выстроенности вторичных частиц в случае учета адронных струн, исходя из проведенных модельных расчетов, наблюдается при определенном соотношении полярных и азимутальных углов, а также при определенных импульсах вторичных частиц, очень схожих с наблюдаемыми в экспериментах на БАК. По полярному углу - это плато, а по азимуту - пик при нулевом относительном угле, то есть частицы одинаково смотрят по азимуту и сильно коррелированны по полярному углу.


Работа была выполнена в рамках исследований, проводимых ФИАНовской группой в коллаборации CMS, которой руководит главный научный сотрудник ФИАН, доктор физико-математических наук Сергей Русаков и которая объединяет как теоретиков, так и экспериментаторов. В частности, авторами настоящей работы являются как теоретики (И. Дремин и А. Леонидов), так и экспериментаторы (аспирант С. Русакова М. Азаркин).


Комментирует один из соавторов работы Максим Азаркин: "Выполненная работа - это часть большой деятельности, которая осуществляется в Секторе высоких энергий ФИАН по пониманию того, что мы видим в опытах на LHC и в частности на CMS".

skroznik
28.08.2012, 20:41
Фемтосекундные лазерные импульсы сжали в 20 раз



По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


В ФИАНе проведена серия экспериментов по сжатию лазерных импульсов. 300-фемтосекундный импульс излучения иттербиевого лазера с длиной волны 1030 нм и энергией 150 мкДж был преобразован в импульс длительностью 15 фс с длиной волны 515 нм. Эта работа проделана совместно со спин-офф компанией "Авеста-Проект" (г. Троицк), которая использует полученные знания для создания новых приборов.


Благодаря своим уникальным свойствам, фемтосекундные лазеры находят широкое применение в различных областях науки, техники и медицины. Фемтосекундные лазеры с активными элементами, легированными ионами иттербия (иттербиевые лазеры), получили широкое распространение благодаря сочетанию высокой средней мощности и эффективности, реализуемой при диодной накачке. Это наиболее разработанные, надежные, компактные и эффективные лазерные системы на сегодня. Они могут быть использованы в качестве задающего генератора в усилительных системах, для многофотонной микроскопии, сверхбыстрой спектроскопии, генерации терагерцового излучения, оптической когерентной томографии и пр. Однако каждая лазерная система имеет свои недостатки. Что касается иттербиевых лазеров, то здесь невозможно получить импульс короче порядка 300 фс и с энергией при этом выше 1-10 мкДж.


В проведенной в Троицке работе для сжатия импульса использовались эффекты нелинейной оптики. Сфокусированное мощное излучение фемтосекундного иттербиевого лазера запускалось в полый цилиндрический световод (капилляр), заполненный ксеноном (необходимо заполнение инертным газом) под давлением в несколько атмосфер. Благодаря отражению света при скользящем падении на внутренние стенки капилляра, пучок сохранял высокую интенсивность при распространении внутри капилляра, а непосредственно сжатие осуществлялось на основе нелинейного эффекта уширения спектра импульса.


Рассказывает участник работы, ведущий научный сотрудник ФИАН, доктор физико-математических наук Леонид Леонидович Лосев: "Уширение спектра импульса происходит вследствие фазовой самомодуляции, вызванной нелинейной зависимостью показателя преломления нейтральной газовой среды от интенсивности излучения. На переднем фронте импульса мгновенное значение частоты сдвигается в красную сторону, на заднем - в синюю. Возникает частотный чирп, то есть изменение частоты со временем, которое в дальнейшем компенсируется во временном компрессоре, и длительность лазерного импульса сокращается. Нами же был предложен, запатентован и экспериментально реализован новый способ компрессии - мы построили компрессор, в котором компрессия осуществлялась в два этапа: вначале при уширении спектра в капилляре, а затем при уширении спектра в процессе генерации второй гармоники".


Первые работы по компрессии лазерных импульсов в капилляре появились примерно 15 лет назад. К настоящему времени насчитывается уже более сотни работ по этой тематике. При создании такого компрессора желательно заранее определить параметры капилляра (длина и внутренний диаметр капилляра, а также состав и давление газа), исходя из требуемых значений энергетической эффективности и степени компрессии импульса. Обычно это требует проведения достаточно большого объема расчетов - численно решаются уравнения, описывающие распространение импульса в нелинейной среде. В данной работе была разработана и экспериментально проверена методика аналитического расчета капиллярного компрессора.


В результате работы импульс длительностью 300 фс с длиной волны 1030нм и энергией 150 мкДж нм был сжат в импульс длительностью 15 фс, длиной волны 515 нм и энергии 18мкДж. Энергетическая эффективность преобразования составила 12%.


Комментирует главный научный сотрудник ФИАН, доктор физико-математических наук Петр Георгиевич Крюков: "Это одна из редких работ - на современном лазерном уровне, в ней сочетаются как высокий уровень технологии, так и самих исследований. Параллельно во всем мире проводятся подобные исследования в очень продвинутых лабораториях. Важно, что здесь использовался уникальнейший лазер, который не покупался где-нибудь, а изготавливался, здесь в России с учетом передовых высоких технологий, лазер, который обеспечивают необходимые стабильность накачки и прецезионность исследований".


http://i065.radikal.ru/1204/f7/08020b6fdb53.gif (http://www.radikal.ru)


В работе использовался фемтосекундный иттербиевый лазер TETA-10 (http://www.avesta.ru/pagesrus/femtosecond-laser-systems/44-.htm) компании "Авеста-Проект", измерение длительности импульсов проводилось с помощью автокоррелятора ASF-20 (http://www.avesta.ru/pagesrus/femtosecond-laser-systems/23-.htm), регистрация спектра - с помощью спектрометра ASP-100M (http://www.avesta.ru/pagesrus/femtosecond-laser-systems/-173.htm).

skroznik
28.08.2012, 20:41
Предложена модель перемешивания оболочек лазерных термоядерных мишеней



По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Эффективную модель, описывающую перемешивание веществ в процессе сжатия мишеней лазерного термоядерного синтеза, разработали ученые из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Института математического моделирования РАН. Предложенная модель помогает ответить на важный для "термояда" вопрос о влиянии начальных условий на динамику процесса перемешивания.


В лазерном термоядерном синтезе мощные пучки лазера облучают мишень - шарик диаметром в несколько миллиметров, который состоит из дейтерий-тритиевого ядра и оболочки из других веществ. В результате сжатия и нагрева мишени в DT-смеси создаются условия, при которых происходят реакции слияния дейтерия и трития, образуются ядра гелия (альфа-частицы) и нейтроны, выделяется большое количество энергии, порядка 18 МэВ за одну реакцию, - происходит ядерный микровзрыв. При лазерном облучении и сжатии мишени, которое происходит в результате испарения и разлета оболочки, между ядром и оболочкой возникает неустойчивость, происходит взаимное проникновение легкого и тяжелого вещества. Появляющаяся неоднородность приводит к снижению температуры топлива и плотностей сжимаемых веществ, нарушая симметричность сжатия мишени, что в итоге снижает эффективность реакции.


Неустойчивости можно было бы избежать, сжимая мишень максимально симметрично, однако для этого понадобилось бы бесконечное число лазеров, что, естественно, невозможно. Хотя изучать эту задачу учёные начали ещё полвека назад, когда лазерный термоядерный синтез только возник (использовать лазеры для проведения ядерных реакций предложили в ФИАНе в 1961 году Н.Г. Басов и О.Н. Крохин), неустойчивости до сих пор остаются одной из ключевых проблем в этом направлении физики.


Специалисты продолжают исследовать неустойчивости, пытаясь понять, отчего они возникают, как растёт зона перемешивания тяжёлого и лёгкого вещества, какие при этом возникают возмущения и как бороться с таким явлением. Модель, предложенная учеными из ФИАНа (под руководством главного научного сотрудника Сектора теории лазерной плазмы доктора физико-математических наук В.Б. Розанова) и Института математического моделирования РАН, стала ещё одним шагом в изучении этой проблемы. Главным итогом работы стал ответ на вопрос, как начальные возмущения, определяемые как симметрией и однородностью источника энергии, так и качеством изготовления самой капсулы, влияют на степень сжатия и нейтронный выход реакции.


Для построения модели учёные провели множество численных одномерных (1D) и двумерных (2D) расчётов развития неустойчивостей для "плоской" и сферической геометрии. Результаты этих расчётов содержат подробную информацию о состоянии веществ, размерах области перемешивания и других показателях. Затем на их основе, а также с учетом существующих теоретических моделей описания турбулентного слоя в процессе перемешивания двух разноплотных веществ была разработана теоретическая модель для описания ширины и скорости роста зоны турбулентного перемешивания для широкого диапазона начальных условий.


Тем временем, физики рассчитывают повысить эффективность термоядерных реакций за счёт новых сверхмощных лазеров. Рассказывает участник работы, младший научный сотрудник ФИАН, кандидат физико-математических наук Рафаэль Яхин: "Преимущества лазерного излучения для инициирования термоядерных реакций заключаются в относительной легкости его транспортировки к мишени и его фокусировки, возможности получать высокие плотности мощности, требуемые для эффективного сжатия мишени. В ведущих лабораториях мира существуют и проектируются несколько мощных лазерных установок для облучения мишеней. Крупнейшая из них на сегодняшний день National Ignition Facility (NIF) находится в Ливерморе, США. Она представляет собой систему из 192 лазеров на неодимовом стекле с суммарной энергией всех импульсов 1,8 МДж и длительностью несколько наносекунд, способных фокусироваться в пятно размером несколько миллиметров. По сообщениям из прессы в Сарове в ближайшие годы планируется создать близкую по своим параметрам к лазеру NIF установку".


http://s019.radikal.ru/i615/1204/6c/26ff6f804ef3.jpg (http://www.radikal.ru)


Внутри установки NIF. Справа - держатель мишени. (иллюстрация взята с официального сайта проекта - https://lasers.llnl.gov/)


Ещё одно явление, в котором имеет место развитие гидродинамических неустойчивостей, - взрыв и разлёт сверхновых звёзд. Рафаэль Яхин: "В настоящий момент я занимаюсь исследованием эволюции сверхновых звезд при взрыве. На основе численных кодов проводятся 1D и 2D гидродинамические расчеты, моделирующие динамику процессов разлета остатков сверхновой с массой порядка 15 масс Солнца в течение нескольких сотен секунд после момента взрыва. С учетом критериев гидродинамического подобия рассматриваются возможные лазерные мишени-имитаторы сверхновых, которые позволят в лаборатории воспроизвести физические процессы, имеющие место при взрыве астрофизического объекта, такие как распространение ударной волны по веществу, развитие гидродинамических неустойчивостей на границах разноплотных оболочек, формирование остаточного облика на месте взрыва сверхновой и др.".

skroznik
28.08.2012, 20:42
СМИ: Роскосмос отказался от полетов на Венеру, Меркурий и Марс (http://top.rbc.ru/society/15/03/2012/641827.shtml)


Федеральное космическое агентство отказывается от осуществления своих наиболее амбициозных миссий – полетов к Венере, Меркурию и Марсу. К такому решению руководство Роскосмоса подтолкнуло недавнее крушение аппарата "Фобос-Грунт", сконструированного НП им.Лавочкина. Именно это бюро должно было разработать непилотируемые космические аппараты для экспедиций к планетам Солнечной системы.


Источник в Роскосмосе рассказал газете "Известия", что из Федеральной космической программы на 2006-2015гг. исключены 16 проектов. В феврале список свернутых миссий был отправлен на утверждение в правительство. "Неудача с "Фобосом" прямо повлияла на выбор тех проектов, которые решено закрыть. "Под нож" попали межпланетные миссии в силу их технической сложности, высокой степени риска и отсутствия возможности исчерпывающего финансирования всего задуманного", - объяснил собеседник издания.


Программа "Венера-Д" должна была стать продолжением научных исследований этой планеты в советскую эпоху. В 2016г. к Венере планировалось отправить межпланетную станцию. Предполагалось, что она выйдет на орбиту планеты и отправит на ее поверхность спускаемый аппарат, который мог собрать данные о геологии и сейcмической активности, а также природе парникового эффекта.


В рамках проекта "Меркурий-П" станция должна была стартовать в 2019г., долететь до Венеры, выполнить гравитационный маневр, пролететь мимо Солнца и быть захваченной гравитацией Меркурия. Завершить миссию должна была первая в истории освоения космоса посадка на поверхность этой планеты. Как отмечает газета, для разработки космического аппарата могла быть использована конструкция орбитально-перелетного модуля "Фобос-Грунт", однако эту идею, видимо, сочли неудачной.


Вместо межпланетных миссий в космическую программу предполагается включить проект по созданию космической системы "Арктика". В ее рамках должны быть созданы несколько спутников для наблюдения за арктическими территориями, которые уже становятся предметом острых споров между государствами из-за богатых месторождений нефти на шельфе. Стоимость проекта Роскосмос оценивал в 68 млрд рублей.


Научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев считает создание системы "Арктика" "политически окрашенным решением". "Проект "Арктика" всплыл на волне политической шумихи по поводу борьбы за шельфовые месторождения в полярных областях, но смысла в нем нет никакого. Никакой специальной системы для того, чтобы мониторить полярные регионы, не нужно, потому что все спутники дистанционного зондирования Земли проходят над полюсами", - уверен специалист.


Напомним, ранее Роскосмос разработал проект "Стратегии развития космической деятельности до 2030г." и внес его на рассмотрение в правительство. В документе отмечалось, что космическое агентство не отказывается от высадки россиян на Луну, а также создания исследовательских станций на Марсе и полетов к Юпитеру.

skroznik
28.08.2012, 20:42
Новые данные по хиггсовскому бозону
12.03.12


С 3-го по 17 марта в альпийском курортном городке Ла-Тюйль проходит одна из ключевых весенних конференций по физике элементарных частиц — Rencontres de Moriond 2012 (http://moriond.in2p3.fr/). По традиции она делится на тематические недели. С 3-го по 10 марта работа конференции была посвящена электрослабым взаимодействиям и гипотетическим теориям объединения (http://indico.in2p3.fr/conferenceOtherViews.py?view=standard&confId=6001), а с 10-го по 17 марта параллельно будут идти конференции по сильным взаимодействиям (http://moriond.in2p3.fr/QCD/2012/qcd.html) и по космологии.


Одним из самых ожидаемых результатов в электрослабой секции были данные по поиску хиггсовского бозона. Напомним, что несколько месяцев назад две главные коллаборации Большого адронного коллайдера, ATLAS и CMS, объявили о том, что они начали «видеть» некоторое превышение данных над фоном, выглядевшее похоже на хиггсовский бозон с массой около 125 ГэВ. Подробности можно найти в нашей новости ЦЕРН сообщает о первых намеках на обнаружение хиггсовского бозона и в сводке результатов LHC по поиску бозона Хиггса. Поэтому неудивительно, что сейчас всё внимание было приковано именно к этой области масс.


http://s019.radikal.ru/i639/1205/b5/df38cd615ffe.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 1. Коэффициент недочувствительности в поиске хиггсовского бозона на детекторах CDF (вверху) и DZero (внизу).



Результаты Тэватрона


В среду 7 марта были представлены новые экспериментальные результаты. Вначале были представлены два доклада с данными детекторов CDF и DZero, работавших на Тэватроне (параллельно с этим, на сайте Фермилаба появился пресс-релиз (http://fnal.gov/pub/presspass/press_releases/2012/Higgs-Boson-20120307.html), посвященный этим результатам). По сравнению с предыдущими сообщениями с Тэватрона, статистика, на которой проводился анализ, возросла до 10 обратных фемтобарн. Кроме того, была существенно улучшена методика «отлова» b-струй (http://elementy.ru/LHC/HEP/experiments/analysis_methods) (то есть адронных струй, порожденных b-кварком высокой энергии), которая играет ключевую роль в поиске легкого бозона Хиггса на Тэватроне.


Дело тут в том, что Тэватрон ищет хиггсовский бозон с массой меньше 150 ГэВ несколько иначе, чем LHC. Вообще, есть несколько способов родить бозон Хиггса (http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs/production_decay) в столкновении адронов, и есть также несколько вариантов («каналов») его последующего распада. На LHC удобнее всего рождать бозон напрямую, в столкновении двух глюонов, а на Тэватроне наиболее удобным с точки зрения отбора событий является рождение бозона Хиггса в паре с W- или Z-бозоном и его распад на b-анти-b-пару (ассоциативное рождение WH или ZH). Хотя Тэватрон ищет хиггсовский бозон сразу по многим каналам, именно эта возможность остается на сегодня его главным (и, вероятно, единственным) козырем в соревновании с LHC.


На рис. 1 представлены новые данные коллабораций DZero и CDF. Подробное объяснение того, что изображено на этих графиках, см. в нашей новости Тэватрон скоро начнет «чувствовать» хиггсовский бозон, а также в довольно популярном пояснении (http://www.atlas.ch/news/2011/simplified-plots.html) на сайте ATLAS. Вкратце, экспериментальные данные показаны сплошной ломаной линией, а цветные полосы показывают, как примерно должен был бы себя вести график, если бы в природе не было хиггсовского бозона. Выход графика вверх за пределы зеленой и, тем более, желтой полос, указывает на превышение данных над фоном и является намеком на существование бозона Хиггса.


Видно, что эти намеки появились в обоих детекторах, хотя еще полгода назад их не было. Статистическая значимость их пока невелика, около 2 стандартных отклонений (2σ), однако результаты двух экспериментов можно объединить (это объединение показано на рис. 2), и тогда локальная статистическая значимость возрастает до 2,7σ. Несмотря на то, что набор данных на Тэватроне уже завершен, обе коллаборации не собираются останавливаться на достигнутом. Они планируют к лету сделать методику детектирования b-струй еще прозорливей, заново обработать те же данные и улучшить результаты.


http://s019.radikal.ru/i644/1205/cd/f7f6b4023fb0.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 2. Результат объединения данных CDF и DZero



Результаты LHC


Сразу после докладов представителей Тэватрона были обнародованы и новые результаты коллабораций ATLAS и CMS, ищущих хиггсовский бозон на LHC. Они базируются на той же статистике, на которой были получены и декабрьские результаты (http://newsreaders.ru/showpost.php?p=34398&postcount=183), однако сейчас была проделана дополнительная работа и учтены каналы распада, которые не успели обработать в декабре.


Коллаборация ATLAS представила в декабре данные только по двум каналам распада: на два фотона и на два Z-бозона. Именно в двухфотонном распаде тогда был видно сильное отклонение от фона, даже более сильное, чем предсказывалось Стандартной моделью. Сейчас же были учтены и прочие каналы распада, а также ассоциированное WH- и ZH-рождение.


Результаты ATLAS таковы. На уровне достоверности 95% закрыты все области масс, кроме двух узких «окошек»: 117,5–118,5 [ГэВ] и 122,5–129 [ГэВ]. Самое сильное превышение над фоном находится по-прежнему в районе 126 ГэВ, однако его статистическая значимость заметно уменьшилась до 2,5σ. Получилось так потому, что в новых каналах распада никакого превышения вообще не видно.


Коллаборация CMS показала результаты обработки сразу пяти каналов распада еще в декабре. Сейчас были добавлены еще два канала, но основной упор был сделан на улучшение методов обработки данных, прежде всего в двухфотонном канале распада. Это привело к примерно 20-процентному улучшению чувствительности детектора в этом канале. По результатам CMS для хиггсовского бозона остается открытым только интервал масс 114,4–127,5 [ГэВ], а локальная статистическая значимость сигнала при 125 ГэВ достигла 2,8 σ.



Общие выводы


При сравнении результатов Тэватрона с данными LHC стоит обратить внимание на такой момент. Подозрительное превышение у Тэватрона находится примерно там, где оно было зарегистрировано и на LHC. Однако на LHC оно локализовано гораздо четче на шкале масс, в то время как на Тэватроне оно простирается примерно от 115 ГэВ и до 140 ГэВ. Это, конечно, не означает, что Тэватрон видит сразу много бозонов с разными массами. Такой широкий интервал — результат использования WH-рождения при анализе данных. Дело в том, что в распаде W вылетает нейтрино, которое бесследно уносит энергию и импульс, и потому в таком канале у вычисленной массы хиггсовского бозона неизбежно будут большие погрешности.


Несмотря на то, что подозрительное превышение сигнала над фоном в районе 125 ГэВ проступает во всех четырех экспериментах, ни в одном из них статистическая значимость не достигает значения 5σ, которое требуется для объявления об открытии новой частицы или явления. Официального объединения данных со всех экспериментов, которыми занимается специальная группа, пока нет, но вряд ли статистическая значимость возрастет настолько сильно после этой процедуры. Таким образом, выход сейчас один — накопить еще статистики как минимум на 5 обратных фемтобарн и обновить анализ, что, вероятно, будет сделано к лету. Судя по тому, что всё идет гладко, через полгода уже можно будет серьезно говорить о хиггсовском бозоне при 125 ГэВ (если, конечно, данные не преподнесут новый сюрприз).


Конечно, одно лишь наличие какого-то превышения над фоном еще не является доказательством того, что перед нами именно хиггсовский бозон. Для того чтобы отличить его от других возможных частиц, требуется проверить его свойства и сравнить их с предсказаниями теории. Прежде всего, это касается вероятностей разных каналов распада. И тут любопытный график привела коллаборация CMS (рис 3).


http://s014.radikal.ru/i326/1205/b7/cd0868ac7e1d.gif (http://www.radikal.ru)


Рис. 3. «Сила» хиггсовского сигнала в различных каналах распада по данным CMS по отношению к предсказаниям Стандартной модели


Здесь показан результат поиска бозона Хиггса в пяти каналах распада по отдельности. В каждом канале распада из данных был выделен максимально правдоподобный «хиггсовский сигнал», а затем он был поделен на теоретически предсказанное значение; это отношение и представлено на рисунке. Видно, что это отношение в среднем заметно отличается от нуля — то есть в данных имеется сигнал о наличии некоторого нового эффекта. Но самое главное — видно, что точки группируются около единицы. Это означает, что поведение этого нового объекта очень напоминает именно хиггсовский бозон Стандартной модели, а не какую-то произвольную частицу.


Можно сказать, что самая первая проверка свойств (возможного) хиггсовского бозона подтверждает Стандартную модель. Таким образом, пока что события развиваются скорее по самому пессимистичному сценарию.

skroznik
28.08.2012, 20:42
В «сверхсветовых» нейтрино виноваты часы и кабель (http://www.gazeta.ru/science/2012/06/08_a_4618113.shtml)


В истории с превышением скорости света можно поставить точку: авторы сенсации из коллаборации OPERA официально признали, что измерения «сверхсветовой» скорости нейтрино стали результатом ошибок. Как скорректированные результаты прошлогодних измерений, так и новые данные подтверждают: нейтрино движутся со скоростью света.


http://s019.radikal.ru/i611/1206/f3/db163ce8702d.jpg (http://www.radikal.ru)


Группа ученых международного эксперимента OPERA, ставшего автором прошлогодней сенсации — «сверхсветовых» нейтрино, сегодня официально признала, что парадоксальный результат был ошибкой эксперимента.


Скорость нейтрино, как всех других частиц во Вселенной, ограничена пределом скорости света в вакууме — в полном соответствии с теорией относительности Эйнштейна.
Исследователи в лаборатории «Гран-Сассо» в Италии, «ловившие» нейтрино, отправленные из CERN на границе Италии и Франции, оказались в центре всеобщего внимания прошлой осенью, так как заявили, что, по их данным, скорость нейтрино превышает скорость света на 6 км/c.


Хотя изначально было понятно, что вероятность ошибки здесь выше вероятности совершить большое открытие, этот результат, будучи подтвержденным, подрывал бы самые основы теории, созданной Альбертом Эйнштейном еще в 1905 году: в ее рамках скорость света была максимально возможной.


Согласно данным «Гран-Сассо», нейтрино преодолели 732 км под землей на 0,00000006 сек быстрее, чем ожидалось.


Однако в пятницу на Международной конференции по нейтринной физике и астрофизике в Киото (Япония) коллектив OPERA официально признал ошибочность своих результатов.


«Данные, полученные нами в 2011 году на пучке нейтрино из CERN, были перепроверены с учетом найденных инструментальных погрешностей. Общая картина, сложившаяся на основе этих и новых дополнительно собранных данных, показала, что скорость нейтрино соответствует скорости света», — говорится в сообщении коллаборации.


Сотрудники OPERA обнаружили два возможных эффекта, которые могли повлиять на измерение времени пролета нейтрино. «Один из них мог привести к недооценке, а другой — к переоценке скорости нейтрино», — говорится в сообщении пресс-службы CERN. Первый эффект связан с осциллятором, передающим временную информацию для синхронизации с GPS.


Он мог привести к переоценки времени пролета нейтрино (то есть на деле может оказаться, что скорость еще выше). Второй эффект связывают с разъемом оптоволоконного кабеля, по которому внешний сигнал GPS передавался к главным часам эксперимента OPERA. Если во время эксперимента он работал неправильно, то время пролета нейтрино было недооценено, занижено.


Проверка данных проводилась не только коллаборацией OPERA, но и независимым коллективом коллаборации ICARUS, который возглавляет нобелевский лауреат Карло Руббиа. Эта проверка также показала отсутствие превышения универсального предела скорости.


Спорные физические результаты раскололи не только научное сообщество, но и саму коллаборацию. В результате этого глава коллаборации OPERA физик Антонио Эредитато добровольно ушел из проекта вместе со своими заместителями, не дожидаясь окончательных данных проверки. Он обвинил прессу в невиданном давлении на ученых и искажении результатов, а его коллеги признали, что политизация ситуации стоила места достойному ученому.


Отставки, последовавшие за фактическим опровержением результата, полученного OPERA, являются в большей степени политическими. С точки зрения научной этики коллаборация действовала безупречно, что неоднократно подчеркивали и руководители головной организации — CERN. Если ошибка и была допущена, то не намеренно: это обычная часть научного процесса. Ученые сделали все возможное, чтобы найти ее и устранить.


«Мы надеемся, что коллаборация вновь сплотится, изберет новое руководство и продолжит успешно решать задачу, для которой была создана, — наблюдение нейтринных осцилляций», — подчеркнуло руководство Национального института ядерной физики (INFN), в состав которого входит лаборатория «Гран-Сассо».

skroznik
28.08.2012, 20:42
NASA запустило орбитальный рентгеновский телескоп NuSTAR (http://www.aif.ru/techno/news/138799)


13 июня 2012 г.


http://s04.radikal.ru/i177/1206/47/db0a07a82b48t.jpg (http://radikal.ru/F/s04.radikal.ru/i177/1206/47/db0a07a82b48.jpg.html)


Днем 13 июня с самолета Stargazer была запущена ракета Pegasus XL, которая должна вывести на космическую орбиту рентгеновский орбитальный телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). Прямая трансляция запуска велась американским космическим агентством NASA в прямом эфире.


Запуск ракеты был назначен на 19:30 мск, однако его пришлось отложить на полчаса. Специалистам понадобилось дополнительное время для проверки работы радиоаппаратуры космической обсерватории.


Космический аппарат массой 350 кг и стоимостью 180 млн долл. отделился от самолета на высоте 11,9 км. Цель проекта NuSTAR - восполнить "лакуну" в потоке данных, поступающих с других космических обсерваторий - "Чандра" и XMM-Newton.


Новая обсерватория будет работать в диапазоне рентгеновского излучения высокой энергии. NuSTAR отличается невероятной технической чувствительностью, которая выше, чем у аналогов, в 100 раз. Кроме того, обсерватория имеет пространственное разрешение в 10 раз лучше, чем все другие телескопы: зеркало аппарата состоит из 4680 сегментов.


Аппарат сконцентрируется на регистрации излучений с энергиями от 5 до 80 килоэлектровольт. Он будет изучать диски сверхмассивных черных дыр (квазары), что позволит проследить детали образования тяжелых элементов в результате взрыва сверхновых, а также пролить свет на вопросы образования Вселенной.
_________________________________________________________________________________


http://s11.radikal.ru/i183/1206/2d/9083fca21ec1t.jpg (http://radikal.ru/F/s11.radikal.ru/i183/1206/2d/9083fca21ec1.jpg.html)

skroznik
28.08.2012, 20:43
РадиоАстрон: получен интерференционный отклик на самой короткой длине волны


14.06.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Одновременно с проведением ранней научной программы РадиоАстрон космического радиотелескопа Спектр-Р команда Астрокосмического центра ФИАН продолжала интерферометрические испытания на самой короткой длине волны радиотелескопа - 1.3 см. Наконец, в мае 2012 года на этой длине волны был получен интерференционный отклик от компактного квазара 2013+370. Оценка времени когерентности интерферометра показала высокий уровень стабильности его космического сегмента.


12 мая 2012 года, в ходе испытаний в двухчастотном режиме, наземно-космический интерферометр РадиоАстрон зафиксировал интерференционный отклик от компактного квазара 2013+370 на длине волны 1,3 см на базе "космический радиотелескоп Спектр-Р - 100-метровый радиотелескоп Эффельсберг (Германия)". Одновременно с этим был получен положительный корреляционный отклик на длине волны 6 см между Спектр-Р и Вестерборкским радиотелескопом WSRT (Нидерланды). Величины задержки и частоты интерференции между откликами на длинах волн 6 см и 1,3 см согласуются друг с другом.


http://s48.radikal.ru/i120/1206/2a/b79ab6ac7029.gif (http://www.radikal.ru)


На рисунках показаны лепестки, полученные в эксперименте:
слева - Интерференционный отклик от квазара 2013+370 на длине волны 6 см, на базе "Спектр-Р - Вестерборг";
справа - Интерференционный отклик на длине волны 1,3 см, на базе "Спектр-Р - Эффельсберг".
По вертикальным осям отложены величины коррелированного отклика излучения (в единицах отношения сигнал/шум) в зависимости от остаточной задержки и частоты интерференции.
Проекция базы интерферометра во время этих испытаний составила четверть диаметра Земли.


В своём комментарии, заведующий лабораторией АКЦ ФИАН, доктор физико-математических наук Юрий Ковалёв пояснил: "В проекте РадиоАстрон крайне важен анализ так называемого времени когерентности. Временем когерентности в радиоинтерферометрии называют максимальный интервал времени, в течение которого можно без потерь накапливать сигнал космического излучения. Чувствительность эксперимента тем больше, чем дольше время когерентного накопления, она пропорциональна квадратному корню этой величины. На Земле время когерентности на сантиметровых волнах ограничено влиянием турбулентной атмосферы, ионосферы и тропосферы и составляет величину от 1 до 15 минут. С одной стороны, этот параметр говорит о том, насколько доступны изучению РадиоАстрона слабые объекты, с другой стороны, он характеризует общую стабильность всего комплекса, включая бортовые атомные часы".


Для анализа времени когерентности на двух наиболее коротких длинах волн интерферометра были использованы наблюдения 15 марта 2012 года на 6 см и 12 мая 2012 года на 1.3 см на базе "КРТ-Эффельсберг". Результат показан ниже на рисунках.


http://s61.radikal.ru/i174/1206/ea/ebe91a2d965d.gif (http://www.radikal.ru)


На рисунках представлены зависимости отношения сигнал/шум от времени накопления t.
На рисунке слева представлена зависимость для длины волны 6 см;
на рисунке справа – для 1,3 см. Прямая линия отражает ожидаемую зависимость √t. (Аппроксимация прямой на графиках проведена без учёта последней точки ─ для длины волны 6 см ─ и последних трёх точек ─ для 1,3 см).
Отношение сигнал/шум, как квадратный корень из времени накопления (интервал поиска лепестка), увеличивается, практически, до 10 минут -для длины волны 6 см, - и до 2 минут - для длины волны 1,3 см.


По мнению специалистов АКЦ ФИАН, эта первая оценка времени когерентности в проведённом эксперименте демонстрирует высочайший уровень стабильности космического сегмента интерферометра.

skroznik
28.08.2012, 20:43
В космос отправилась первая женщина-космонавт из Китая (http://www.gazeta.ru/social/news/2012/06/16/n_2392529.shtml)


16.06.2012


В Китае прошел запуск пилотируемого космического корабля «Шэньчжоу-9» с первой в этой стране женщиной-космонавтом на борту, сообщает Reuters.


Первой женщиной-космонавтом КНР стала майор китайских ВВС Лю Ян. Помимо нее на борту находятся уже летавший в космос командир корабля Цзин Хайпэн и Лю Ван, ответственный за стыковку «Шэньчжоу» с находящимся на орбите орбитальным модулем «Тяньгун-1».


Главной задачей космической миссии является отработка ручной и автоматической стыковки с модулем «Тяньгун-1», уже находящимся на орбите.


После стыковки космонавты будут проводить на орбитальном модуле научные эксперименты, для чего задержатся там более, чем на 10 дней.


Накануне первая китайская женщина-космонавт пообщалась с журналистами.

skroznik
28.08.2012, 20:43
14.06.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Сценарии вечной Вселенной опровергнуты



Согласно самой распространенной модели происхождения Вселенной, она родилась около 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. Но есть и сценарии, согласно которым наша Вселенная представляется вечной, то есть момента рождения у нее просто не было. Профессор Александр Виленкин, директор Института космологии в Университете Тафтса (Бостон, штат Массачусетс), проанализировал существующие сценарии вечной Вселенной и доказал, что все они противоречивы.


http://s006.radikal.ru/i214/1206/d6/b3e3d61b0a3a.gif (http://www.radikal.ru)


Согласно первому сценарию Вселенная представляется вечной и в среднем [постоянно] расширяющейся. Скорость расширения может меняться от одной области к другой, при этом могут наблюдаться даже периоды сжатия. Предполагается только, что сжатие компенсируется последующим расширением так, что объем Вселенной в среднем увеличивается. При этих условиях, построив геодезические линии - то есть проделав обратную экстраполяцию каждой точки по времени назад, - можно доказать, что как минимум одна геодезическая продолжена бесконечно далеко назад в прошлое быть не может. А для утверждения того факта, что Вселенная существовала не всегда, этого уже достаточно.




Второй сценарий вечного существования Вселенной - это периодическое сжатие и расширение. То есть Вселенная живет и расширяется, после чего сжимается до некоторого минимального объема и опять расширяется. Контраргумент против этого кроется в энтропии (мере беспорядка системы) – она должна всегда расти. И если мы возьмем Вселенную, раздуем ее, а потом схлопнем, то во второй раз мера беспорядка Вселенной будет значительно выше, чем до схлопывания. Так же происходит и со стеклянным стаканом, который падает и разбивается. До падения он представляет собой цельную конструкцию, а после него - набор осколков.


"Энтропия растет во времени, и если бесконечно долго подождать, то система придет к термодинамическому равновесию. А это означает, что никаких галактик и прочих наблюдаемых вещей не окажется - грубо говоря, все разобьется", - комментирует профессор Александр Виленкин.


Аргумент против такого сценария заключается в том, что наблюдаемая энтропия - это не энтропия в чистом виде, а ее показатель на единицу объема. Эта удельная энтропия может остаться невозрастающей или даже убывающей, если на каждом цикле размер Вселенной будет увеличиваться. И образовать звезды и галактики тогда можно. Но тогда Вселенная будет в среднем расширяться, а исходя из выводов первого сценария, мы уже знаем, что такая Вселенная вечной быть не может.


Итак, постоянно расширяющейся вечной Вселенной быть не может, сценарии как с осциллирующей, так и осциллирующей с ростом объема Вселенными тоже не работают. Причем основная теорема, почему эти сценарии противоречивы, заключается в невозможности проведения через расширяющуюся в среднем Вселенную геодезической линии. Значит, нужно придумать такой вариант, согласно которому теорему можно обойти: "Такой сценарий был недавно предложен космологом Жоржем Эллисом. Альтернативная вечная Вселенная могла сначала, в течение бесконечно долгого времени, быть статичной, а расширяется она только последние 14 миллиардов лет. То есть в среднем такая Вселенная не расширяется".


Однако и на этот сценарий находится свое опровержение. Это далеко нетривиальное заключение, но можно доказать, что стационарная Вселенная оказывается не устойчивой по отношению к квантовым эффектам, и вероятность коллапса до сингулярного состояния отлична от нуля. Тогда получается, что не расширяющаяся Вселенная за бесконечно долгое время должна была схлопнуться. А этого, как мы видим на примере с нашей Вселенной, не произошло.

skroznik
28.08.2012, 20:44
— 01.07.2012 21:45 —



Daily Mail: ЦЕРН готовится объявить об обнаружении бозона Хиггса (http://www.gazeta.ru/social/news/2012/07/01/n_2416465.shtml)


Ученые из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) готовятся объявить об открытии бозона Хиггса - теоретически предсказанной элементарной частицы, обнаружение которой позволит науке разгадать загадку механизма образования массы. Об этом сообщает британская газета Daily Mail (http://www.dailymail.co.uk/home/index.html).


Издание ссылается на свидетельства физиков, участвующих в проекте.


Открытие бозона Хиггса, который получил в науке название «частицы Бога», должно подтвердить господствующую в современной науке стандартную модель взаимодействия между элементарными частицами.


По словам исследователей, об открытии бозона Хиггса будет объявлено в среду во время научного семинара в штаб- квартире ЦЕРНа в Женеве. На семинар в ЦЕРН приглашен британский ученый, почетный профессор Эдинбургского университета, 83-летний Питер Хиггс, который в 1964 году предсказал существования этой частицы.


По мнению ученых, обнаружение этой частицы должно стать крупнейшим открытием в области знаний о законах устройства вселенной за последние десятилетия. Поиск бозона Хиггса был одной из главных целей строительства Большого андронного коллайдера - гигантского ускорителя элементарных частиц, на котором работают ученые из ЦЕРНа.


Ранее сообщалось, что на предстоящем женевском семинаре будут объявлены новые данные по бозону Хиггса, однако не было известно, что ученые, вероятно, готовятся объявить об обнаружении «частицы бога».

skroznik
28.08.2012, 20:44
Учёные из CERN готовятся объявить об обнаружении бозона Хиггса (http://www.vesti.ru/doc.html?id=838199&cid=2161)


02.07.2012 12:32


Ученые из Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) готовятся объявить об открытии бозона Хиггса — теоретически предсказанной элементарной частицы, обнаружение которой позволит науке разгадать загадку механизма образования массы. Открытие бозона Хиггса, который получил в СМИ название "частицы Бога", должно подтвердить господствующую в современной науке Стандартную модель взаимодействия между элементарными частицами.



О готовящейся сенсации сообщает ИТАР-ТАСС со ссылкой на британские СМИ. Последние якобы опираются на свидетельства учёных, работающих в CERN и других ведущих центрах мировой физики. По их словам, об открытии бозона Хиггса будет объявлено в среду во время научного семинара в штаб-квартире CERN в Женеве. Известно, что на семинар уже приглашён британский учёный почётный профессор Эдинбургского университета 83-летний Питер Хиггс (Peter Higgs), который в 1964 году предсказал существование этой частицы.


Согласно Стандартной модели, она возникает под влиянием поля Хиггса, которое придаёт материи массу. Это поле невозможно уловить приборами, и единственным доказательством его существования должно стать открытие бозона Хиггса. Как считают физики, после Большого взрыва, положившего начало Вселенной 13,7 миллиарда лет назад, сила, порождающая бозон Хиггса, дала начало образованию галактик, звёзд и планет из изначального хаоса.



По мнению физиков, обнаружение этой частицы должно стать крупнейшим открытием в области знаний о законах Вселенной за последние десятилетия. Поиск бозона Хиггса был одной из главных целей строительства Большого адронного коллайдера (LHC) — гигантского ускорителя элементарных частиц, на котором работают учёные со всего мира. Коллайдер расположен под землей на границе Швейцарии и Франции.


Если бозон Хиггса не будет обнаружен, это докажет ограниченность Стандартной модели. В результате возникнет необходимость поиска альтернативной теории происхождения массы в соответствии с так называемой новой физикой.



На Большом адронном коллайдере поисками бозона Хиггса независимо друг от друга занимаются две группы учёных — ATLAS и CMS. Во время своих исследований физики обнаружили около 300 частиц, напоминающих бозон Хиггса. Однако накопленных данных до сих пор не хватало, чтобы объявить о том, что "частица Бога" найдена.


Для того, чтобы быть уверенными в открытии, учёным необходимо добиться степени его вероятности, которая определяется в научном обиходе как "сигма пять". Она означает, что вероятность того, что найденная частица является бозоном Хиггса, составляет 99,99995 %.



Профессор Джон Эллис (John Ellis), ведущий научный сотрудник CERN, заявил в интервью британским журналистам, что необходимая степень вероятности будет достигнута научным группами к среде. "Насколько я знаю, эксперименты групп ATLAS и CMS продемонстрировали степень вероятности "сигма четыре" (то есть 99,99 %). Будучи объединены, результаты работы двух групп, возможно, дадут результат выше "сигма пять". Однако работа не завершится раньше среды", — сказал он.

skroznik
28.08.2012, 20:44
Американские физики объявили об открытии "частицы бога" (http://top.rbc.ru/society/02/07/2012/657932.shtml)


2 июля 2012 г.


Американские физики из Национальной ускорительной лаборатории им.Энрико Ферми (Fermilab) объявили о получении "самых убедительных на сегодня" свидетельств существования так называемого бозона Хиггса, нередко именуемого "частицей бога".


По итогам сбора, обработки и анализа информации, полученной в экспериментах на ускорителе "Тэватрон" с марта 2001г., исследователи вплотную приблизились к ответу на вопрос о существовании Хигссовского бозона, сообщается в пресс-релизе Fermilab.


"Наши данные решительно указывают на существование бозона Хиггса, однако для признания научного открытия понадобятся результаты экспериментов на большом адронном коллайдере в Европе", - заявил представитель Fermilab Роб Роузер.


4 июля 2012г. специалисты Европейской организации ядерных исследований (CERN) объявят собственные результаты "охоты" за бозоном Хиггса, которые могут оказаться решающими.


Бозон Хиггса - гипотетическая элементарная частица, постулированная британским физиком Питером Хиггсом в 1964г. Хиггсовский бозон необходим для объяснения масс наблюдаемых частиц в рамках так называемой Стандартной модели. Обнаружение этой частицы может приблизить ученых к созданию "теории всего".

skroznik
28.08.2012, 20:44
Интернет взорвался научными слухами (http://www.rg.ru/2012/07/03/bozon-site.html)
3 июля 2012


В преддверии 36-й Международной конференции по физике высоких энергий (International Conference on High Energy Physics, ICHEP), которая откроется в Мельбурне (Австралия) в среду, мир с оживление обсуждает, будет ли на этот раз представлено доказательство существования загадочной элементарной частицы - бозона Хиггса.


Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН), основным проектом которой является Большой адронный коллайдер (БАК), явно готовит публику к сенсации. "Конференция приближается! - сообщает пресс-служба организации в своем микроблоге. - Будут новости не только о Хиггсе, но и о нейтрино и темной материи". Если судить по числу сообщений в прессе, ЦЕРН действительно преуспела в подогреве интереса к результатам экспериментов ATLAS и CMS, в ходе которых на подземном коллайдере в швейцарских Альпах физики сталкивают миллионы элементарных частиц в секунду, чтобы найти ту, которая придает массу мельчайшим из них.


Ломать голову над вопросом - что такое масса? - начали еще полвека назад, когда Питер Хиггс, физик из университета Эдинбурга (Великобритания), впервые предложил объяснить феномен массы существованием особой элементарной частицы. Ушли многие годы на то, чтобы в распоряжении ученых появилось оборудование, способное эмпирически подтвердить или опровергнуть существование этой частицы. В прошлом году на семинаре, посвященном поискам Хиггса, две независимые коллаборации сообщили, что "почти нашли" загадочный бозон, однако тогда данных для открытия оказалось недостаточно.


Нашли, но Хиггса ли?


Как пишет в понедельник журнал Nature, на этот раз исследователи говорят, что нашли некую совершенно новую частицу, однако заявлять о существовании теоретически предсказанного бозона не собираются. "Требуется еще больше данных, чтобы официально подтвердить, является ли обнаруженная новая частица долгожданным бозоном Хиггса", - отмечает издание. Вместе с тем сами физики уже потихоньку поздравляют ЦЕРН: "Безо всякого сомнения, открытие есть", - цитирует издание неназванного специалиста коллаборации ATLAS. - "У всех такая радость!". Поводом для нее послужило то, что теперь удалось получить тот же результат, что и в прошлом: новая частица обладает массой около 125 гигаэлектронвольт.


В коллаборации CMS тоже говорят об устойчивом результате. "Нужно быть чудовищным скептиком, чтобы сомневаться в наших нынешних результатах, - рассказал журналу источник в коллаборации. - Однако финальное решение о формулировках предстоящего в среду выступления еще не принято".


Самого Хиггса, работающего в ЦЕРН с 1970-х годов, но не принимающего участие в двух экспериментах, убедить в результатах, похоже, удалось. "Я согласен, что любой разумный наблюдатель скажет, что это похоже на открытие, - сказал Хиггс агентству АР. - Мы нашли нечто, похожее на Хиггса".


Пол века размышлений и поисков


Теперь же физикам придется хорошенько поразмыслить, чтобы понять, что в действительности они обнаружили. В ЦЕРНе даже надеются, что находка может представлять собой некую более "экзотическую" чем Хиггс форму бозона. "Это подобно тому, как вы смотрите на человека издалека, и не можете понять, кто перед вами, - поделился генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер. - Может, ваш лучший друг, а может его двойник".


На самом деле, сколько времени пройдет до тех пор, когда Хиггса представят широкой публике "во всей его красе", никому пока не известно. "Хиггса постулировали 50 лет назад, БАК предложили построить 30 лет назад, эксперименты начали планировать 20 лет назад, а данные мы собираем всего 18 месяцев. Погоня за результатом, чтобы приблизить его на какие-то две недели, - это акт нетерпеливости и фрустрации. Мы должны отказаться от искушения получить ответ прямо сейчас", - написала в своем блоге участник коллаборации ATLAS Айдан Рэндл-Конд.

skroznik
28.08.2012, 20:46
Открытие бозона Хиггса "закроет двери" Стандартной модели - физик Мартинус Велтман (http://www.ria.ru/science/20120703/690837127.html)
03/07/2012


ЛИНДАУ (Германия), 3 июл - РИА Новости. Открытие бозона Хиггса "закроет двери" Стандартной модели - главной теории физики частиц, но может сильно повлиять на представления о характеристиках нашей Вселенной, сказал нобелевский лауреат Мартинус Велтман.


Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Это гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса. Физики измеряют массы частиц в единицах энергии - электронвольтах - основываясь на формуле Эйнштейна, http://i069.radikal.ru/1207/d8/0baace20090b.png, http://i027.radikal.ru/1207/7e/87e6e85a8254.png примерно в 107 раз больше массы протона.


Как ожидается, в среду физики Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) объявят последние результаты поиска бозона Хиггса - частицы, отвечающей за массу всех других элементарных частиц, на Большой адронном коллайдере. По данным источников, масса частицы составляет 125 ГэВ.


"Стандартная модель заканчивается, двери закрываются. Открытие бозона Хиггса создает большие проблемы для теоретиков. Все закончено, можно идти домой", - сказал Велтман, выступая на традиционной встрече нобелевских лауреатов с молодыми учеными в южногерманском городе Линдау.


Однако открытие частицы Хиггса может иметь важные последствия для космологии - наших представлений об устройстве Вселенной, считает физик. В частности, это важно для констант, определяющих кривизну Вселенной. Если масса бозона Хиггса действительно окажется равна 125 гигаэлектронвольтам, энергия поля Хиггса, пронизывающего всю Вселенную, окажется ниже энергии вакуума.


"Поэтому Вселенная должна оказаться размером с футбольный мяч, и нам (теоретикам) понадобится что-то, что развернет ее обратно", - сказал Велтман.


Голландец Мартинус Велтман получил Нобелевскую премию по физике в 1999 году за разработку объединенной теории электрослабых взаимодействий.

skroznik
28.08.2012, 20:46
Опубликованы окончательные результаты поисков бозона Хиггса на «Теватроне» (http://science.compulenta.ru/691265/)
03 июля 2012 года


На семинаре в американской Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми (http://www.fnal.gov/) коллаборации CDF (http://www-cdf.fnal.gov/) и DZero (http://www-d0.fnal.gov/) представили окончательные результаты поисков бозона Хиггса на протон-антипротонном коллайдере «Теватрон» (http://www-bdnew.fnal.gov/tevatron/), остановленном в сентябре прошлого года.


Как и ожидалось, собрать убедительные доказательства обнаружения хиггсовской частицы физики не сумели. Борьба «Теватрона» с Большим адронным коллайдером (http://lhc.web.cern.ch/lhc/) (БАК) завершилась победой последнего: в ближайшее время Европейская организация по ядерным исследованиям (http://public.web.cern.ch/public/) должна (http://science.compulenta.ru/691154/) объявить об открытии бозона, и открытие это будет основано на данных с БАКа.


Такой исход «противостояния» двух ускорителей было очень легко спрогнозировать, представив себе схему поиска хиггсовской частицы. Напомним, что при столкновении адронов она может (http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs/production_decay) рождаться разными способами (в слиянии глюонов (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D1%8E%D0%BE%D0%BD), векторных бозонов (http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_boson), совместно с W- или Z-бозоном (http://ru.wikipedia.org/wiki/W-_%D0%B8_Z-%D0%B1%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%8B) и так далее), после чего распадается, также выбирая один из нескольких каналов. Наиболее значимы её распады на пару фотонов или тау-лептонов (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D1%83-%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D1%82%D0%BE%D0%BD), пару тех же W- или Z-бозонов, пару «b-кварк (http://en.wikipedia.org/wiki/Bottom_quark) — b-антикварк».


Разные сочетания возможных вариантов рождения и распада бозона Хиггса, как видим, дают характерные наборы наблюдаемых частиц, причём все эти наборы также могут формироваться в разных фоновых процессах. На «Теватроне» самым перспективным с точки зрения отбора полезных событий считалось образование хиггсовской частицы в паре с W- или Z-бозоном и последующий распад на пару «b — анти-b». Эта комбинация стала единственным козырем американского коллайдера: хотя увеличенная энергия столкновений на БАКе повышала вероятность рождения бозона Хиггса, фон возрастал ещё сильнее, и общая чувствительность европейского эксперимента оказывалась более низкой. Прочие комбинации удобнее исследовать на БАКе.


http://s018.radikal.ru/i520/1207/55/562a4c5f38be.jpg (http://www.radikal.ru)


Результат объединения всех данных, собранных CDF и DZero на «Теватроне» (иллюстрация TEVNPH Working Group).


Выступая на семинаре, сотрудники CDF и DZero, впрочем, обнародовали кое-какие любопытные свежие данные, отличные от того, что уже публиковали их коллеги из Европы. Наиболее интересен показанный выше график, подводящий итог поисков хиггсовской частицы на «Теватроне». По вертикальной оси здесь откладывается отношение сечения рождения бозона Хиггса, исключаемого экспериментом, к сечению, предсказываемому Стандартной моделью. Сплошной чёрной линией обозначена реальная опытная информация, а пунктиром — то, как отношение сечений, согласно расчётам, могло бы выглядеть при полном отсутствии полезных сигналов. Поскольку физики ранее установили (http://science.compulenta.ru/650943/), что бозон Хиггса должен быть «лёгким», график ограничен относительно небольшими массами в 100 и 200 ГэВ/с^2.


Когда чёрная кривая опускается ниже единицы, отмеченной чёрной горизонтальной линией, определённое в эксперименте максимальное сечение рождения начинает уступать минимально допустимому модельному, а это означает, что хиггсовский бозон в этих областях масс появляться не может. На нашем графике видна пара таких участков: 100 – 103 и 147 – 180 ГэВ/с^2. Следовательно, на уровне доверительной вероятности в 95% существование бозона с массой, попадающей в эти диапазоны, исключается. Для удобства на графике также обозначены участки, исключённые в экспериментах ATLAS (http://www.atlas.ch/) и CMS (http://cms.web.cern.ch/index.html) на БАКе и в опытах на давно завершившем свою работу коллайдере LEP (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD-%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%B9%D0%B4%D0%B5%D1%80).


Можно, однако, заметить, что область, исключаемая по пересечению пунктирной линии с горизонталью (то есть в предположении об отсутствии сигнала и бозона Хиггса, ответственного за этот сигнал), охватывает намного более широкие диапазоны 100 – 120 и 139 – 184 ГэВ/с^2. Налицо существенное расхождение между экспериментальными данными и расчётами в интервале 115 – 140 ГэВ/с^2.


Статистическая значимость расхождения составляет 2,5 стандартного отклонения. Таким образом, вероятность того, что рождение и распад «лёгкого» бозона Хиггса на «Теватроне» всё же наблюдались, велика, но не дотягивает до принятого в физике уровня в 5σ, соответствующего открытию. Объявления о надёжном сигнале с нужной значимостью придётся подождать до среды.

skroznik
28.08.2012, 20:46
Ученые официально объявили об открытии частицы, подобной бозону Хиггса (http://www.rosbalt.ru/style/2012/07/04/1006923.html)
04/07/2012, 12:10
ЖЕНЕВА, 4 июля.


В Швейцарии объявлено о важнейшем научном открытии последних десятилетий — обнаружении новой частицы, которая с высокой долей вероятности является неуловимым бозоном Хиггса.


Как отмечает BFM, официальные представители Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) до конца хранили молчание относительно того, о чем пойдет речь на научном семинаре, который открылся в среду утром.


"Эта частица очень похожа по своим свойствам на бозон Хиггса, но по некоторым параметрам она не совсем точно соответствует ожидаемому… Это может быть не частица Хиггса Стандартной модели, а похожая на нее частица", – сказал руководитель эксперимента CMS Большого адронного коллайдера Джо Инкандела.


Это заявление он сделал в ходе семинара, проходящего в эти минуты в Женеве в CERN. Прямая трансляция доклада ведется во всех ведущих центрах изучения физики частиц в России и за рубежом, а также на крупнейшей международной конференции по физике частиц, проходящей в эти дни в Австралии. Аудитория встретила сообщение Инканделы бурными аплодисментами, пишет Газета.Ru.


Известно, что в штаб-квартиру ЦЕРНа в пригороде Женевы, где находится самый мощный в мире Большой адронный коллайдер, приглашен 82-летний физик-теоретик Питер Хиггс из университета Эдинбурга. Это он около полувека назад предсказал существование бозона, названного в его честь.


Бозон Хиггса — последний недостающий элемент в так называемой Стандартной модели, которая объединяет все виды взаимодействий, кроме гравитационного, то есть сильное, слабое и электромагнитное. Увидеть его невозможно из-за крайне малого срока его жизни. Сразу после рождения он, очевидно, распадается на частицы, характеристики которых могут быть различными. По мнению ученых, обнаружение этой частицы должно стать крупнейшим открытием в области знаний о законах устройства вселенной за последние десятилетия.

skroznik
28.08.2012, 20:47
Бозон Хиггса восстанавливали, как древнюю вазу по осколкам (http://www.vesti.ru/doc.html?id=840739&cid=9)
04.07.2012 13:43


Сотрудники Физического института РАН (ФИАН) (http://www.lebedev.ru/ru/), принимавшие участие в двух главных экспериментах на большом андронном коллайдере, прокомментировали открытие "частицы Бога" и рассказали о том, как происходили поиски.


Бозон Хиггса — частица, живущая ничтожно короткое время и подверженная очень быстрому распаду, пояснил участник эксперимента ATLAS, старший научный сотрудник ФИАН Владимир Тихомиров. При этом, по его словам, каналов, то есть вариантов, распада достаточно много, поэтому невозможно предсказать заранее, на какие частицы в каждом конкретном случае бозон Хиггса распадется.


"Детекторы на БАКе не могут зарегистрировать бозон Хиггса напрямую, — признал он. — Но продукты ее распада живут достаточно долго для того, чтобы быть зарегистрированными. Например, лептоны, на которые распадаются так называемые 3-бозоны. Однако — и в этом заключается одна из основных проблем — те же самые частицы, на которые распадается бозон Хиггса, могут быть рождены и в результате процессов, которые к искомому Хиггс-бозону никакого отношения не имеют".


Впрочем, физики и по этим следам могут, как археологи по осколкам древней вазы, восстановить облик частицы: зная массы и энергии продуктов распада, можно определить массы их "родительских" частиц.


Еще одна серьезная проблема заключается в том, что и в этом случае "частица Бога" ведет себя так, как если бы древняя ваза в руках археологов не имела формы: теория, которая предполагает существование Хиггс-бозона, не может показать массу этой частицы. По словам главного научного сотрудника ФИАН Игоря Дремина, она может быть любой.


Для разрешения этой проблемы, ученые строят распределение масс частиц, то есть число событий с конкретными массами, которые были восстановлены по характеристикам возможных продуктов распада, например, как, например, пары так называемых гамма-квантов. И, в том случае, если среди всех этих пар в самом деле есть и появившиеся в результате распада искомого бозона, то каждый раз они будут давать одну и ту же массу. Тогда на фоне случайных событий будет наблюдаться некий выдающийся пик.


Ученые, проводящие исследования бозонов, подобные пики вероятностей, как правило, указывают в так называемых "сигма". Увеличивающееся количество которых говорит о том, что событие, скорее всего, носит закономерный характер. Согласно договоренности участников научного сообщества, результат считается достойным доверия в том случае, если выявлено как минимум пять сигм. В случае с открытием бозона Хиггса,результаты, предъявленные исследователями, соответствуют степени достоверности, превосходящей пять сигма. Практически это означает, что существование бозона можно считать доказанным, в то время как вероятность того, что открытие ошибочно, составляет всего одну сотую долю процента, констатирует руководитель коллектива CMS Игорь Голутвин.


В 2013 году работа БАК будет приостановлена на полтора года, в течение которых экспериментальная машина будет подготовлена к переходу на полную энергию — 14 ТэВ на два пучка. Предстоящий после перерыва перерыва запуск коллайдера на полную мощность позволит сделать измерения массы бозона Хиггса более точными, а также нарастить статистику распада бозона по другим каналам. Кроме того, он позволит ученым провести не менее интересные эксперименты по поиску других гипотетических частиц, предсказываемых некоторыми теориями. Так что не исключено, что обнаружение бозона Хиггса — это лишь первый шаг в череде фундаментальных открытий, которые помогут сделать исследования на БАК, надеются в ФИАНе.

skroznik
28.08.2012, 20:47
Гендиректор ЦЕРН Рольф Хойер: "Нашли, но не знаем, что. Это только начало".
(http://www.rg.ru/2012/07/04/higgs-site.html)
04.07.2012, 13:05


В Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) близ Женевы (Швейцария) в среду состоялся семинар, на котором был представлен очередной отчет о работе Большого адронного коллайдера (БАК). В преддверии 36-й Международной конференции по физике высоких энергий (International Conference on High Energy Physics, ICHEP), стартующей сегодня в Мельбурне (Австралия), европейские физики рассказали об успехах в поисках бозона Хиггса.


Результаты экспериментов, проходивших в первом полугодии текущего года, представили представители двух коллабораций, которые независимо друг от друга пытаются определить массу элементарной частицы, предсказанной 50 лет тому назад в рамках так называемой Стандартной теории.



Два независимых эксперимента



Джо Инкандела, представитель коллаборации CSM, сообщил собравшимся, что его коллеги "наблюдали появление нового бозона массой 125.3 ± 0.6 гигаэлектронвольт при уровне значимости 4,9 сигмы". При многократном повторении эксперимента физики должны устойчиво получать один и тот же результат - иначе нет открытия, а есть случайность. В качестве высочайшего уровня статистической значимости, необходимого для признания открытия научным сообществом, принят уровень в пять сигм. Его достичь пока не удалось. "Это предварительный результат, но мы считаем что он очень существенный и устойчивый", - резюмировал Инкандела. Порадовало ученых то, что нынешний результат соответствует прошлогоднему. Тогда удалось определить массу новой частицы в диапазоне между 115 и 130 гигаэлектронвольт.


Затем слово взяла представитель коллаборации ATLAS Фабиола Джанотти. "В наших данных мы наблюдаем явные следы присутствия новой частицы на уровне значимости пять сигм; масса частицы составляет приблизительно 126 гигаэлектронвольт, - сказала он, после чего последовали бурные аплодисменты. - Выдающаяся работа инженеров БАК и исследователей из коллаборации ATLAS явились залогом этого результата, однако для его публикации потребуется определенное время". "Все мы должны гордиться этими результатами, они открывают двери в светлое будущее", - заключили Джанотти. Зал надолго утонул в аплодисментах и радостных выкриках.



Тяжелее нет бозона



"Мы знаем, что имеем дело с новой частицей, - прокомментировал Инкандела, - и это должен быть бозон, причем самый тяжелый из всех, когда-либо обнаруженных". "Следствия этой находки очень важны, и по этой причине мы должны скрупулезно проверить все наши результаты".


"Трудно не порадоваться этим результатам, - рассказал собравшимся научный директор ЦЕРН Серджио Бертолуччи. - Мы начали работу в прошлом году, ожидая, что в 2012 году либо найдем частицу, похожую на Хиггса, либо исключим существование Хиггса в том его виде, который это предусматривает Стандартная модель. При всей осторожности выводов, мне кажется, что теперь мы находимся на перепутье: наблюдения за новой частицей показывают будущий путь к более точному понимания этого феномена".


Чтобы понять характеристики новой частицы, ученым потребуется немало времени и еще больше данных, так что нынешний результат вполне можно назвать предварительным. И тем не менее, по словам генерального директора ЦЕРН Рольфа Хойера, исследователям удалось "достичь очередной вехи в понимании природы". "Открытие частицы открывает двери к более детальным исследованиям, которые позволят понять ее свойства, что наверняка прольет свет на другие тайны Вселенной. Это только начало". На этот раз зал встал и аплодисменты не прекращались несколько минут. Затем аплодировать уже стали в Мельбурне, с которым из ЦЕРНа велась прямая трансляция.


http://www.youtube.com/watch?v=olNI9V508q4

Кандидат в Хиггсы от коллаборации CMS: выделение мюонов при столкновении электронов.

skroznik
28.08.2012, 20:48
4.07.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Как искали бозон Хиггса


Сегодня, 4 июля 2012 года, в Женеве состоялся научный семинар, который подытожила следующая за ним пресс-конференция. Руководство ЦЕРНа огласило обобщенные результаты поиска бозона Хиггса, полученные в ходе обработки экспериментальных данных за 2011-2012 годы. С очень большой вероятностью неуловимая частица найдена. О том, как происходили поиски бозона Хиггса, и в чем заключается важность открытия, рассказали сотрудники ФИАН, участвующие в двух главных экспериментах Большого Адронного Коллайдера (БАК) - CMS и ATLAS.


В результате столкновения протонов во встречных пучках Большого Адронного Коллайдера рождается множество вторичных частиц. Среди них есть относительно долгоживущие частицы, которые могут пролететь сантиметры и метры, а есть короткоживущие, которые, практически не успев отойти от точки своего рождения, распадаются на другие частицы. Бозон Хиггса - крайне короткоживущая частица, она живет ничтожно короткое время и очень быстро распадается. Вариантов распада, или как их называют специалисты, каналов распада, довольно много. Например, в одном случае "частица Бога" может распасться на два Z-бозона (которые в дальнейшем распадаются на 4 лептона), в другом - на два гамма-кванта. Это вероятностный процесс, поэтому предсказать заранее, на какие частицы в каждом конкретном случае распадется искомый бозон нельзя.


"Детекторы на БАКе не могут зарегистрировать бозон Хиггса напрямую, но продукты его распада, которые живут достаточно долго для того, чтобы быть зарегистрированными, могут. Например, лептоны, на которые распадаются Z-бозоны. Однако, и в этом заключается одна из основных проблем, те же самые частицы, на которые распадается Хиггс, могут быть рождены и в результате совершенно других процессов, которые к Хиггс-бозону никакого отношения не имеют. И таких процессов гораздо больше, чем процессов с рождением и распадом бозона Хиггса", - рассказывает участник эксперимента ATLAS, старший научный сотрудник ФИАН, кандидат физ.-мат.наук Владимир Тихомиров.


Однако когда на руках у археологов имеются найденные спустя много лет кусочки древней вазы или другой диковинной вещи, они могут восстановить ее внешний вид. Так и здесь, имея в арсенале массы и энергии частиц - продуктов распада, ученые могут восстановить массы родительских частиц, в результате распада которых они образовались. Но тут вновь загвоздка. Дело в том, что теория, в рамках которой предсказывается существование бозона Хиггса, - Стандартная Модель, - массу этого бозона не предсказывает.


Решение этой проблемы следующее. Ученые строят распределение масс частиц, то есть число событий, в которых рождаются частицы с определенными массами, восстановленными по характеристикам возможных продуктов распада, например, пары гамма-квантов. Большинство событий в этом распределении являются фоновыми, поскольку бо́льшая часть регистрируемых пар никакого отношения к бозону Хиггса не имеет. Но если среди всех этих пар гамма-квантов действительно есть те, которые являются результатом распада искомого бозона, то эти пары, с точностью до аккуратности измерений, будут каждый раз давать одну и ту же массу. Тогда на фоновом распределении, составленном из случайных событий, в районе массы искомой частицы будет наблюдаться некий избыток событий в виде дополнительного пика.


Такое же распределение можно построить и для других возможных каналов распада Хиггс-бозона. И если на нем обнаружится пик с тем же значением массы, что и на предыдущем, то это будет свидетельствовать в пользу явной закономерности, за которой, вполне вероятно, кроется бозон Хиггса. Для того, чтобы определить, насколько вероятно, что мы действительно имеем дело с продуктами распада бозона Хиггса, а не со статистическими флуктуациями, привлекают теорию вероятности. Для определения степени достоверности результата ученые должны определить, с какой вероятностью можно случайным образом получить такой же избыток событий в виде дополнительного пика, выходящего за рамки фонового распределения.


Степень статистической достоверности результата принято указывать в количестве так называемых сигма, которые характеризуют размах распределения вероятностей. Чем больше сигм, тем меньше вероятность того, что событие уйдет за пределы распределения случайным образом. Например, для 3 сигма такая вероятность составляет примерно 0.3%, то есть случайно такое возможно примерно в трех случаях из тысячи. Результатом, достойным доверия, в научном сообществе договорились считать только тот результат, который соответствует 5 сигма и больше. Что касается бозона Хиггса, то согласно представленным совместным результатам экспериментов CMS и ATLAS, вероятность того, что избыток событий в одной и той же области масс будет случайным образом получен в результате обработки данных о распаде как на два Z-бозона, так и на два гамма-кванта, меньше 10^{-6}, что соответствует 5 сигма. При этом наиболее вероятное значение массы бозона Хиггса равно примерно 126,5 [ГэВ] - согласно данным коллаборации ATLAS, и 125,3±0,6 [ГэВ] - согласно данным CMS.


"Важность открытия бозона Хиггса определяется тем, что это - единственная из еще не найденных частиц в так называемой Стандартной модели, описывающей взаимодействия всех известных частиц во Вселенной. Более того, она играет специальную роль, определяя массы всех других частиц, движущихся в хиггсовом поле. Тем самым, находится объяснение загадке столь различных масс, начиная от нейтрино и заканчивая топ-кварком", - комментирует участник коллаборации CMS, главный научный сотрудник ФИАН, доктор физ.-мат.наук Игорь Дремин.


http://i015.radikal.ru/1207/32/2462e0bcc361.jpg (http://www.radikal.ru)


http://s017.radikal.ru/i431/1207/ba/190dcc7d25a8.jpg (http://www.radikal.ru)



Что дальше?


В 2013 году Большой Адронный Коллайдер приостановит свою работу примерно на полтора года. Во время этого длительного перерыва будет происходить подготовка гигантской машины к переходу на полную энергию (14 ТэВ на два пучка) и полную светимость. Последующий запуск коллайдера на полную мощность позволит детально изучить свойства найденной частицы: уточнить его массу, определить вероятности распада по различным каналам и др. Огромный интерес также представляет и поиск других, не входящих в Стандартную Модель, гипотетических частиц, предсказываемых некоторыми теориями. Так что не исключено, что обнаружение бозона Хиггса – это лишь первый шаг в череде фундаментальных открытий, которые принесут эксперименты на БАК.

skroznik
28.08.2012, 20:49
Состоявшееся открытие пошло в широких новостях


http://www.youtube.com/watch?v=3U6fBrLQXlA

skroznik
28.08.2012, 20:49
ФИЗИКИ МОГУТ ОТКРЫТЬ ЕЩЕ ЧЕТЫРЕ БОЗОНА ХИГГСА (http://mir24.tv/news/Science/5199784)
05.07.2012
Женева, 5 июля.



Специалисты из ЦЕРНа отмечают, что согласно экспериментам, существует вероятность существования еще нескольких частиц, подобным открытому вчера бозону.


Бывший директор ЦЕРНа, нобелевский лауреат 1984 года Карло Руббиа заявил, что обнаруженный вчера бозон Хиггса может стать первым в ряду подобных частиц, которых, возможно, четыре или пять, сообщает РИА «Новости».


«Теория суперсимметрии, если она верна, предсказывает существование пяти бозонов Хиггса, поэтому то, что мы обнаружили, может быть не тем самым бозоном Хиггса, а всего лишь первым из них», - сказал Руббиа в ходе дискуссии на традиционной встрече нобелевских лауреатов с молодыми учеными.


Напомним, вчера ученые, работающие на Большом адронном коллайдере, заявили об обнаружении легендарного бозона Хиггса – частицы, существование которой было теоретически предсказано еще в 60-х годах ХХ века. Предполагается, что именно она должна придавать всем остальным частицам массу.


Представители коллабораций ATLAS и CMS отметили, что уровень статистической значимости обнаружения бозона – 5 сигм. Это означает, что вероятность ошибки составляет 1 к 3,5 миллионам.


Теория суперсимметрии, на которую ссылается Руббиа, подразумевает существование «близнецов» для всех существующих частиц. По мнению ученого, они формировались в момент Большого взрыва, однако затем симметричные частицы оказались тяжелее обычного вещества, что привело к их распаду.


Затем остатки симметричных частиц сформировали темную материю, из которой, как полагается, на четверть состоит вселенная. Изучение и получение таких частиц, симметричных обнаруженному Бозону Хиггса, возможно лишь на коллайдерах нового типа – линейных. Они обеспечивают большие энергии и дают более четкие результаты.


Директор Института теоретической физики Кавли при университете штата Калифорния в Санта Барбаре (США), нобелевский лауреат Дэвид Гросс (David Gross), отвечая на вопрос о том, какой будет судьба линейных коллайдеров ILC и CLIC, отметил, что оба этих проекта уникальны по своим возможностям, и Большой адронный коллайдер даже с учетом его модернизации в будущем не сможет дать такие результаты.


«Это электрон-позитронная машина, она дает очень чистый результат. С течением времени Большой адронный коллайдер будет модернизироваться, его команда будет приобретать новый опыт, но таких данных он все равно не сможет получить», - сказал Гросс.

skroznik
28.08.2012, 20:49
14.06.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Получены первые результаты ранней научной программы РадиоАстрон


С февраля 2012 года международными рабочими группами, координируемыми ведущей научной организацией проекта РадиоАстрон - Астрокосмическим центром ФИАН - ведутся наблюдения в рамках ранней научной программы наземно-космического интерферометра. Основных направлений исследования три это исследования ядер активных галактик, космических мазеров и пульсаров. Сегодня, 6 июля 2012 года, АКЦ ФИАН сообщает о первых результатах программы.


Первые результаты, в частности, связаны с проведением первого эксперимента с целью картографирования компактного ядра галактики 0716+714. Он был проведен РадиоАстроном с участием Европейской РСДБ сети, включая телескопы российской системы "Квазар-КВО", а также телескопы в Евпатории (Украина) и Усуде (Япония). Несмотря на то, что объект находился в минимальной фазе активности, в результате эксперимента были получены успешные детектирования интерференционных откликов со многими наземными антеннами на проекциях баз на 6 см вплоть до 5.2 диаметров Земли. Предварительный анализ этих данных показывает, что размер ядра объекта составляет около или менее 40 микросекунд дуги (0.2 парсека).


Помимо этого эксперимента, продолжается и массовый обзор ядер активных галактик во всех диапазонах РадиоАстрон. Рекордный на сегодня результат - обнаружение компактных деталей в ядре далекой галактики OJ287 на проекции в 7 диаметров Земли.


http://s50.radikal.ru/i130/1207/68/a82ea276a787.gif


"Успешное детектирование галактики OJ287 реализует угловое разрешение примерно на порядок лучше максимально достижимого с помощью наземных радиоинтерферометров на этой длине волны и в сотни раз лучше разрешающей силы космического телескопа им. Хаббла. Оценка яркости излучения ядер оказывается выше 1013 K. Результаты обзора активных галактик позволят понять природу релятивистских струй в этих объектах, находящихся на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли", - прокомментировал заведующий лабораторией АКЦ ФИАН, доктор физико-математических наук Юрий Ковалев.


Также во время ранней научной программы РадиоАстрон получены первые интерференционные лепестки при наблюдениях мазерного излучения молекул водяного пара на длине волны 1.35 см от области образования массивных звезд W51. Эта область находится на расстоянии 5.4 килопарсек от Земли в спиральном рукаве Стрельца и содержит один из наиболее ярких водяных мазеров в нашей Галактике.


Коррелированный сигнал был получен между космическим радиотелескопом Спектр-Р и 100-м наземным радиотелескопом в Эффельсберге (институт радиоастрономии общества Макса Планка, Германия) в рамках интерферометрического сеанса, прошедшего 12 мая 2012 г. Проекция базы наземно-космического интерферометра составила около 1.14 диаметра Земли, что позволило реализовать рекордное угловое разрешение в спектральных линиях - 0.2 миллисекунды дуги.


"Целью этих исследований является использование мазеров для изучения физики и динамики связанных с ними объектов. Также важна и возможность впервые измерить экстремальные яркостные температуры, что необходимо для изучения физики явления космических мазеров, возникающих в областях образования звезд и планет, оболочках проэволюционировавших звезд, аккреционных дисках и газовых потоках в окрестностях молодых звездных объектов и сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик", - рассказал заведующий лабораторией АКЦ ФИАН кандидат физико-математических наук Алексей Алакоз.


http://s50.radikal.ru/i127/1207/a2/1c79067b5834.gif


Радиоимпульсы от пульсара (нейтронной звезды) из созвездия Парусов на пути распространения к наблюдателю проходят через неоднородности межзвездной плазмы. Эти неоднородности искривляют, рассеивают или фокусируют радиолучи, действуя как гигантские линзы размером около одной астрономической единицы. Результат интерференции этих лучей можно изучить только с помощью наземно-космического интерферометра, так как диаметр области искаженного потока излучения у Земли составляет на волне 18 см всего несколько угловых миллисекунд и на земных базах остается точечным.


В мае 2012 года крупнейшие радиотелескопы южного полушария (Австралия и ЮАР - телескопы Паркс, Мопра, Хобарт, Хартобишоек, а также 70-метровая антенна системы дальней космической связи НАСА в Тидбинбилле) провели совместно с космическим радиотелескопом РадиоАстрон регистрацию радиоизлучения от пульсара из созвездия Парусов на длине волны 18 см. Обработка данных показала, что на базе Тидбинбилла-КРТ, которая составила около 100000 км, наземно-космический интерферометр полностью разрешил кружок рассеяния.


"Измерение структуры кружка рассеяния и исследование ее эволюции со временем позволит впервые исследовать структуру неоднородностей межзвездной плазмы на луче зрения до пульсара, а также сделать заключения о размерах и строении области радиоизлучения в магнитосфере пульсара", - объяснил заведующий отделом АКЦ ФИАН доктор физико-математических наук Михаил Попов.


http://s60.radikal.ru/i167/1207/f6/6716d6862fc6.gif


С получением первых успешных научных результатов рабочий режим проекта РадиоАстрон, а вместе с ним и радиотелескопа "Спектр-Р", можно считать подтвержденным официально. С таким инструментом впереди нас ждут грандиозные открытия, считают в АКЦ ФИАН. Это подтверждают и итоги прошедшего с 18 по 20 июня 2012 года в г. Пущино заседания Международного научно-координационного совета миссии РадиоАстрон с участием как российских, так и зарубежных организаций, включая практически все ведущие мировые радиообсерватории. Совет отметил крайне высокий уровень результатов, достигнутых проектом за первый год после успешного запуска 18 июля 2011 г. Совет также предложил организовать работу РадиоАстрон с середины 2013 г. в рамках конкурсного открытого наблюдательного времени вокруг ключевых научных программ. Приглашение к участию будет объявлено миссией в августе 2012 г., заявки на наблюдения ожидаются к 1 февраля 2013 г. Формирование группы международных экспертов для независимого реферирования заявок уже началось.

skroznik
28.08.2012, 20:51
Алексей Семихатов из ФИАН-а - великолепный мастер слова и золотая голова - очень популярно излагает суть открытия бозона Хиггса


http://www.youtube.com/watch?v=cdHJsv4zV2A


http://www.youtube.com/watch?v=GlAaC7YT6Z8

skroznik
28.08.2012, 20:51
Сколько "ароматов" у темной материи?
10.07.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Сразу две проблемы описания поведения темной материи решают модельные расчеты взаимодействия смешанных частиц, произведенные профессором Михаилом Медведевым из Университета Канзаса (США). Это проблема каспов - расхождения плотности холодной темной материи в центре гало, а также проблема несоответствия количества наблюдаемых темных гало тому, что сулит Космологическая Стандартная Модель.


Элементарные частицы в одном из приближений делятся на простые или однокомпонентные частицы, например, электрон, и на более сложные или смешанные, например, нейтрино. Когда рождается нейтрино, про него можно сразу сказать - родилось ли электронное, мюонное или тау-нейтрино. Но ответить на вопрос - какова масса родившейся частицы - гораздо сложнее. Нейтрино невозможно приписать определенную массу, она выражается в вероятностном соотношении трех массовых состояний. Идею комбинированных нейтрино и их осцилляций (превращений из одного в другое) предложил в 50х годах советский физик итальянского происхождения Бруно Понтекорво.


"Смешанные частицы представляют собой комбинацию нескольких массовых состояний, так как их поведение описывается волновой функцией. Представим, что у нас есть оси х и у, в одном случае частица имеет одну массу, и она отложена по одной оси, в другом случае - другую, которая откладывается по другой оси. Так происходит и в случае с нейтрино", - комментирует Михаил Медведев.


В целом масса нейтрино очень мала, поэтому они всегда рождаются релятивистскими. При этом практически все аналитические задачи о поведении нейтрино и других частиц подобного типа, когда они движутся с релятивистскими скоростями, уже решены. Но вопросом, что будет, если нейтрино или какая-то другая смешанная частица будет двигаться со скоростями много меньше скорости света, никто не задавался.


Михаил Медведев: "В этом случае массовые состояния будут двигаться с разной скоростью и физически друг от друга разбегутся. И если в то время, когда эти состояния находятся в разных местах, произойдет взаимодействие, например, рассеяние в результате столкновения с другой частицей, то вследствие него создадутся все три состояния. То есть произойдет конверсия из одного состояния во все остальные".


Так происходит потому, что в результате взаимодействия волновая функция частицы переходит из массового состояния в состояние с определенным "ароматом", как если бы рождалась новая частица, (в случае нейтрино "аромат" определяется тем, какое это нейтрино - электронное, тау- или мюонное) - а это снова три массовых состояния. И путем последовательных столкновений - "рассеять - подождать пока разбегутся" - можно полностью изменить начальный набор массовых состояний.


Логическое продолжение полученного вывода следующее. Дело в том, что многие кандидаты в частицы темной материи являются смешанными. Например, нейтралино - смесь четырех составляющих (зино, фотино и двух типов хиггсино), есть и другие, более экзотические примеры. И если частицы темной материи хоть немного друг с другом сталкиваются, то картина крупномасштабной структуры Вселенной несколько изменится.


"Все, что находится на больших масштабах - галактики, их скопления, большие филаменты, которые любят изображать на картинках, все это останется на месте. Изменится структура Вселенной на очень маленьких масштабах - порядка килопарсека. И эти изменения вполне могут решить основные на сегодняшний день проблемы холодной темной материи", - делится профессор Медведев.


Первая проблема связана с тем, что согласно Космологической Стандартной модели, количество темных гало (а конкретно, темных гало малой массы), то есть гравитационно-связанных комков, которые являются основой для формирования карликовых галактик, примерно в 30 раз больше, чем может быть идентифицировано на сегодняшний день. Если частицы темной материи как минимум двухкомпанентны, и при этом возможны их столкновения, то теоретическое количество темных гало значительно уменьшается, приближаясь к наблюдаемому.


http://s019.radikal.ru/i604/1207/95/5b3b9cd510a8.gif


Распределение гало темной материи по максимально возможным в них скоростям вращения (такие скорости характеризуют размер и массу темных гало). Черная кривая соответствует стандартной модели однокомпонентной холодной темной материи, синяя - двухкомпонентной. Розовые точки - количество наблюдаемых карликовых галактик в так называемой Местной Группе - группе галактик - ближайших соседей нашей галактики Млечный Путь.


Вторая проблема носит название проблемы каспов. Она заключается в том, что согласно расчетам, плотность темной материи в центре гало стремится к бесконечности, образуя на соответствующем графике так называемый касп (от англ. cusp - острый выступ), в то время как во Вселенной каспы не обнаруживаются. В случае со столкновительной многокомпонентной темной материей профиль плотности центра галактик получается значительно более плоским.


http://s55.radikal.ru/i147/1207/43/91c5311ea5ee.gif


Сравнение профилей плотностей 100 гало темной материи, полученных исходя из модели холодной темной материи (слева), и холодной двухкомпонентной темной материи (справа). Видно, что профили плотности в центре гало на правом графике более плоские, т.е. практически не содержат каспов.


О решении проблем описания поведения холодной темной материи профессор Михаил Медведев рассказал во время Гинзбурговской конференции по физике, которая прошла в ФИАНе с 28 мая по 2 июня 2012 года.

skroznik
28.08.2012, 20:52
НАСА вывело за пределы атмосферы самый точный за всю историю солнечный телескоп
12.07.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Самый точный за всю историю человечества солнечный телескоп был выведен за пределы атмосферы специалистами НАСА менее суток назад: 11 июля в 23:50 по московскому времени. Инструмент, High Resolution Coronal Imager (HI-C), предоставит на Землю снимки короны Солнца с детализацией около 85 км, что в 5 раз выше, чем дает действующая сейчас на орбите солнечная обсерватория НАСА SDO. Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН является одним из разработчиков данной аппаратуры - институт подготовил и поставил для телескопа полный комплект рентгеновских фильтров. А два сотрудника ФИАН, доктор физ.-мат.наук Сергей Кузин и доктор физ.-мат.наук Сергей Богачев, входят в число соруководителей проекта.


"Проект, который осуществило НАСА, - комментирует событие Сергей Богачев, - это не спутниковый эксперимент, а запуск ракеты. Точное название проекта - HI-C Rocket. Он готовился несколько лет. ФИАН же подключился к нему около двух лет назад, когда было подписано прямое соглашение между институтом и НАСА. По соглашению институт брался за создание летного комплекта фильтров для телескопа, а НАСА включало ФИАН в число соруководителей проекта с возможностью доступа к научным результатам эксперимента".


http://s50.radikal.ru/i128/1207/24/a02150b821a7.jpg


На фото справа - Ракета HI-C Rocket (на переднем плане) незадолго до запуска.


Что касается самого проекта, то запуск ракеты с научным оборудованием сильно отличается от запуска спутника. Спутник способен работать на орбите длительное время, обычно годы, проводя серии наблюдений по программам, передаваемым с Земли. Научные ракеты - очень короткий эксперимент: ракета взлетает, на несколько минут выходит за пределы атмосферы Земли, в течение которых проводит наблюдения, после чего научная аппаратура (или только камера с изображениями) возвращаются на Землю на парашюте. То есть на Землю должны быть доставлены буквально несколько снимков Солнца, точность которых при этом превышает все, что когда-либо было в руках человечества.


"Для выхода на такое качество снимков необходимы как минимум две уникальных технологии - создание чрезвычайно точных зеркал, возможно, лучших из когда-либо запускавшихся в космос, и очень надежная система стабилизации изображения. Последнее можно сравнить с тем, как если бы вы снимали что-то трясущимся фотоаппаратом, но при этом хотели бы получить максимально качественные снимки. Убрать тряску вы не можете, но можно сделать так, чтобы оптические элементы (зеркала) своими микродвижениями точно компенсировали все эти движения. При этом требуется точность стабилизации порядка одной стотысячной градуса. В ходе запуска предстоит не только получить уникальные снимки, а еще и получить ответ на вопрос - возможно ли вообще на современном уровне технологий решать такого рода задачи", - рассказывает Сергей Богачев.


Фильтры, которые поставил ФИАН для этого запуска, представляют собой узлы, которые должны полностью блокировать (отражать или поглощать) очень яркое оптическое излучение Солнца и пропускать внутрь прибора только очень узкий диапазон спектра, содержащий линию, в которой ведутся наблюдения - 193 А (ангстрем).


"Дело в том, что жесткое рентгеновское и УФ излучение Солнца, в котором светит корона Солнца, составляет лишь около 1 миллионной доли полного излучения нашей звезды. В итоге, если сквозь фильтр внутрь прибора проникнут хотя бы сотые доли процента видимого света, излучение короны Солнца в нем просто утонет", - говорит Богачев.


В телескопе таких фильтров два: один входной, на передней стороне прибора, обращенной к Солнцу, и второй - фильтр детектора, который ставится прямо перед ПЗС-матрицей телескопа. Оптические элементы для фильтров были созданы в Институте физики микроструктур (ИФМ) РАН (Нижний Новгород).


Сами по себе фильтры представляют собой тончайшие пленки (менее 1 микрона), которым предстоит не только работать в космосе, но выдержать запуск ракеты и при этом не порваться. Чтобы этого не произошло, пленки приклеивают к металлическим подложкам (сеткам) с очень мелкой ячейкой - менее 1 мм. Однако при этом сама подложка начинает работать как диффракционная решетка и портит изображение. Чтобы этого не произошло, ФИАН совместно с ИФМ РАН была отработана технология создания фильтров на подложках с крупной ячейкой - около 5 мм. Испытания на Земле, которые проводились в НАСА с изготовленными в России образцами, показали, что свою прочность фильтры сохраняют. Вчера эта технология впервые в мире использовалась в реальном запуске.


"Мы с большим интересом участвуем в этом проекте еще и по другой причине, - делится Сергей Богачев. - Через несколько лет в соответствии с Федеральной космической программой ФИАН предстоит вывести на орбиту свой телескоп с пространственным разрешением около 70 км (проект "Арка"). Фактически, все те технологии, которые сейчас отрабатываются на Hi-C, - рекордные по точности зеркала, система стабилизиции изображения, фильтры с крупной сеткой, будут использованы и в нашем проекте. Поэтому то, что мы в рамках американского проекта проверили свои возможности как минимум по одному критическому узлу, для нас очень важно. Подчеркну, что телескоп, который мы создаем, будет поставлен на спутник. Поэтому в отличие от проекта Hi-C, мы надеемся осуществлять длительные наблюдения Солнца, причем сразу в нескольких спектральных диапазонах".


По состоянию на настоящий момент НАСА подтвердило успешность запуска ракеты, а также соответствие снимков запланированному качеству. В течение самого ближайшего времени (от нескольких часов до дней) первые данные запуска HI-C будут открыты для доступа.

skroznik
28.08.2012, 20:52
Получены самые точные за всю историю снимки Солнца
12.07.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Впечатляющие снимки Солнца, полученные в ходе запуска рекордного по точности солнечного телескопа NASA - High Resolution Coronal Imager (HI-C), стали доступны специалистам. В число ученых, которые будут принимать участие в их научной интерпретации, входят сотрудники ФИАН, доктора физ.-мат. наук Сергей Богачев и Сергей Кузин, которые являются соруководителями реализованного проекта.


Самые детальные на сегодняшний день снимки солнечной короны в крайнем УФ диапазоне опубликованы NASA в конце прошлой недели. Изображения получены уникальным солнечным инструментом, телескопом HI-C, запуск которого состоялся 11 июля 2012 года. До этого момента рекордными по точности считались снимки солнечной обсерватории SDO (Solar Dynamics Observatory, NASA), угловое разрешение которых составляет 0.6 угловых секунд. Фотографии, полученные в ходе запуска HI-C, обладают более чем в 5 раз лучшим разрешением. Если SDO способно детализировать области Солнца с точностью до 420 км, то на снимках HI-C минимально различимые детали имеют до 85 км в длину.


Всего за время работы телескопа, которое составило чуть больше 10 минут, было сделано 165 снимков короны в спектральной линии железа - 193 ангстрем. В качестве объекта наблюдения заранее, еще до старта, была выбрана активная область N 1520, которая во время запуска ракеты располагалась почти точно на линии Солнце Земля, то есть в идеальной проекции для наблюдений.


http://s40.radikal.ru/i089/1207/a8/3106fe5b7d97.jpg (http://www.radikal.ru)


Сравнение изображения, полученного с помощью инструмента HI-C, и снимка того же участка, сделанного с помощью телескопа AIA, размещенного на солнечной обсерватории NASA SDO


Результаты эксперимента комментирует соруководитель проекта, доктор физико-математических наук Сергей Богачев: "Наблюдения короны Солнца с предельным пространственным разрешением всегда интересовали астрофизиков. Дело здесь не только в простом любопытстве - увидеть своими глазами то, что до этого не видел никто. Для таких экспериментов есть и более серьезные причины. Дело в том, что по современным представлениям в основе многих крупномасштабных событий на Солнце лежат разного рода микропроцессы. Наиболее известный пример такого рода - это формирование горячей короны Солнца".


Хорошо известно, что у Солнца, как и у звезд солнечного типа, при относительно холодной поверхности (несколько тысяч градусов) наблюдаются необычайно горячая атмосфера (корона) с температурой миллион градусов и выше. Объяснить ее происхождение за счет нагрева солнечными вспышками невозможно хотя бы по той причине, что в годы солнечного минимума на Солнце в течение нескольких месяцев может не наблюдаться ни одной вспышки. Корона Солнца не только не остывает в эти периоды, но, кажется, вообще не реагирует на изменения крупномасштабной солнечной активности. Именно поэтому по современным представлениям корона греется не крупными вспышками, а множеством микрособытий, каждое из которых дает очень малый вклад в нагрев, но вместе они обеспечивают колоссальное энерговыделение, которое, как считается, в тысячи и десятки тысяч раз является более мощным, чем "видимая" часть солнечной активности. Вспышки и выбросы, подвластные сейчас наблюдениям, это лишь вершина айсберга, основная часть которого скрыта. Стремление впервые в мире увидеть эту скрытую часть и является главной причиной эксперимента HI-C.


"В настоящее время очевидно, что эксперимент удался, - говорит Сергей Богачев. - Ракета успешно взлетела и вернула на Землю кадры, точность которых даже сейчас, до проведения специализированной обработки, в 3 раза выше, чем точность кадров с SDO. Второе, что важно, так это получение довольно большого числа кадров - 165. Это означает, что те события, которые будут обнаружены на снимках, будут видны не только в статике, но и в динамике".


http://s49.radikal.ru/i124/1207/c8/7f8aa6b14dcd.jpg (http://www.radikal.ru)


Масштаб изображений - чрезвычайно мал. Это особенно хорошо видно на рисунке выше, где на верхней панели показано южное полушарие Солнца, на котором прямоугольником обозначен фрагмент Солнца, наблюдавшийся HI-C, а на нижней панели - полученное HI-C изображение.


"Главный вывод, который можно сделать даже до обработки изображений, это то, что даже в таком малом масштабе Солнце имеет очень сложную структуру. Представим себе лес, в котором существуют большие деревья. Если мы увеличим детализацию, то сможем различать уже не только деревья, но и кустарник. Это, можно сказать, уже следующий уровень физики Солнца. Если еще улучшим качество, то начнем видеть и траву, а следующим шагом может быть уже и мох на деревьях. То есть, чем дальше, тем больше новых структур мы открываем, и тем полнее становится наше представление об объекте", - поясняет Богачев.


На кадрах HI-C видно огромное число тонких структур, топология которых не похожа на топологию большого Солнца и оттого непривычна для специалистов. Одной из первых целей обработки данных HI-C, скорее всего, будет именно топологическое исследование мелкомасштабных структур и их сравнение с топологией глобальной солнечной короны. Вторым объектом поиска могут стать микровспышки - с помощью компьютерной обработки будут выискиваться очень быстрые "микроуярчения", существующие всего 1-2 кадра.


"Лично мне также очень интересна задача поиска очень малых колебаний солнечных структур, - делится Сергей. - Важно понять, что представляет собой Солнце в таком масштабе и насколько оно похоже на крупное, знакомое нам Солнце. Это очень тонкая и кропотливая работа. Ведь кустарник, на первый взгляд, похож на большое дерево - тот же ствол, ветки, листья. И только при внимательном изучении становится понятно, что это совершенно иной объект. Так и здесь, только тщательный анализ всех кадров позволит установить, где на них мы видим известные нам объекты и явления, отличающиеся только масштабом, а где - принципиально новые структуры".


Однако для ФИАНа успешный запуск HI-C важен не только в связи с получением уникальных на сегодняшний день снимков, есть и другая причина. Через несколько лет России предстоит вывести на орбиту солнечный телескоп с угловым разрешением примерно в 2 раза выше разрешения HI-C. Речь идет о проекте "Арка", который реализуется ФИАНом совместно с НПО им. С.А. Лавочкина.


"Успешный запуск HI-C, в котором мы участвовали, придает нам уверенности и в нашей собственной работе", - подытоживает Сергей Богачев.

skroznik
28.08.2012, 20:53
Юрий Мильнер учредил ежегодную премию по физике в размере $3 млн (http://www.gazeta.ru/business/news/2012/07/31/n_2461005.shtml)
31.07.2012


Российский инвестор Юрий Мильнер, совладелец Mail.Ru Group и инвестфонда DST, учредил новую ежегодную премию по физике в размере $3 млн, пишет The Guardian (http://www.guardian.co.uk/science/2012/jul/31/prize-science-yuri-milner-awards).


По данным издания, по $3 млн уже получили девять ученых. Все они войдут в комиссию, которая в будущем будет принимать решение о присуждении новых наград.


Газета отмечает, что премию Мильнера можно считать «престижнее» Нобелевской премии в размере $1,1 млн.


Как рассказал Мильнер в интервью The Guardian, премия будет присуждаться в двух категориях. Первая – «Новые горизонты в физике» – будет вручаться в начале года молодым перспективным ученым. Вторая может быть присуждена в любое время года за значительные достижения в области фундаментальной физики.


Юрий Мильнер в 1985 году окончил физический факультет МГУ по специальности «теоретическая физика». После окончания университета работал в одном из институтов Академии наук.


В марте Мильнер покинул пост председателя совета директоров Mail.Ru Group

skroznik
28.08.2012, 20:53
В Сколково будут создаваться наноразмерные источники одиночных фотонов
01.08.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Проект создания одного из основных элементов квантовых компьютеров - генератора одиночных фотонов - одобрен консультативным научным советом фонда "Сколково". Такие генераторы ученые из ФИАНа и ИСАНа предлагают создавать на базе гиперболических метаматериалов.


Идея создания гиперболических метаматериалов, которые обычно получают путем чередования диэлектрических и металлических слоев нанометровой толщины (например, слоев Al_2O_3 и Ag), возникла как развитие идеи физика Виктора Веселаго о материалах с отрицательным показателем преломления (он выдвинул эту идею в 1967 году будучи сотрудником ФИАН). Для того, чтобы материал обладал отрицательным показателем преломления, его магнитная и диэлектрическая проницаемости должны быть одновременно отрицательны. Такие отсутствующие в природе материалы сейчас называют метаматериалами. В гиперболических метаматериалах, также отсутствующих в природе, ограничения накладываются только на тензор диэлектрической проницаемости, компоненты которого имеют как положительные, так и отрицательные значения. В таких метаматериалах отсутствует так называемый дифракционный предел, или, другими словами, распространение света в них возможно со сколь угодно высокими пространственными частотами.


"Если гиперболический метаматериал состоит из элементов с характерными размерами в 10 нанометров, то через него можно без затухания передавать изображение, элементы которого имеют размер порядка 10 нм. В обычных же материалах при распространении света сохраняются лишь детали изображения порядка 1 микрона", - рассказывает руководитель проекта, главный научный сотрудник ФИАН, доктор физико-математических наук Василий Климов.


http://s60.radikal.ru/i168/1208/28/da1ed4f16bbb.gif (http://www.radikal.ru)


(a) – схематическое изображение гиперболического метаматериала, состоящего из нанометровых слоев металла и диэлектрика,
(b) – "субволновое" распространение света в гиперболическом метаматериале.


Современные компьютеры работают на частоте порядка 1 ГГц, которой соответствует длина волны приблизительно 30 см, в то время как средний размер элементов процессора сейчас уже меньше 90 нанометров. Повышение частоты работы компьютеров до оптической позволит в миллионы раз повысить их производительность. Но для этого необходим переход на новую элементную базу. Один из вариантов развития информационных технологий (оптические и квантовые компьютеры) связан с получением и использованием большого количества (тысяч или даже миллионов) наноразмерных источников света и даже одиночных фотонов. Цель проекта, который будет осуществляться в Сколково, заключается в создании матрицы из наноразмерных источников света на основе гиперболических метаматериалов.


http://s019.radikal.ru/i615/1208/cd/11c4008b9572.gif (http://www.radikal.ru)


Приблизительная схема предлагаемого устройства


На гиперболический метаматериал, геометрия которого определяется методами трансформационной оптики, с помощью обычных микролинз подается свет. Микронного размера "пучки" от этих линз должны сфокусироваться и пройти, например, через золотую пленку с наноотверстиями. Как сделать так, чтобы свет сквозь эти отверстия проходил с наибольшей эффективностью - основная задача разработчиков на сегодняшний день. Для получения максимальной эффективности необходима "линза" из гиперболического метаматериала ("гиперлинза"), которая обеспечит максимальное попадание света в отверстия. С такой гиперлинзой наноразмерный источник света приобретает законченный вид, и может быть использован в схеме оптического компьютера или бионаносенсора.


"В каждом наноотверстии такого бионаносенсора или биочипа может быть расположен специальный биохимический препарат (например, заданная цепочка нуклеотидов), который реагирует только с конкретной составляющей требующего анализа биоматериала (например, с обнаруживаемым дефектным кусочком ДНК). Подсветив каждый элемент биопрепарата отдельным источником света, по изменениям в проходящем свете можно определить - произошла в этом отверстии реакция или нет, и сделать вывод о присутствии искомых молекул. Принципиально важно, что таким образом можно одновременно анализировать тысячи и тысячи участков цепочки ДНК", - объясняет принцип действия бионаносенсора Василий Климов.


Проект будет реализовываться в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН и в Институте спектроскопии РАН. В ФИАНе в Лаборатории Нанооптики под руководством доктора физ.-мат.наук Василия Климова будет разрабатываться идеологическая часть проекта и осуществляться математическое моделирование. Экспериментальная часть проекта будет реализовываться в Институте спектроскопии в Лаборатории Атомной нанооптики под руководством профессора Виктора Балыкина. Эта лаборатория является фактически единственной в России, способной проводить эксперименты мирового уровня в области нанооптики и метаматериалов.


Научное направление, к которому относится развивающийся проект, носит название "нанооптика, плазмоника и метаматериалы". Это крайне интересное, перспективное и, в то же время, требующее высочайшей квалификации направление. Факт, что ключевой вклад в его создание и развитие сделан именно учеными из России, особенно важен. Поэтому вполне закономерно, что проект Василия Климова, который также внес существенный вклад в развитие этого направления, получил поддержку на консультативном совете в Сколково. Представлял проект один из самых известных в мире специалистов по нанооптике и метаматериалам - наш соотечественник профессор Владимир Шалаев, который сейчас работает в Университета Пердью (США) и одновременно является членом консультативного научного совета фонда "Сколково".

skroznik
28.08.2012, 20:54
Через несколько дней новый марсоход должен будет совершить посадку на Марс по новой, совершенно уникальной схеме:


http://www.youtube.com/watch?v=k7JEvPgiTQk

skroznik
28.08.2012, 20:54
http://s017.radikal.ru/i443/1208/f1/e358980a98dft.jpg (http://radikal.ru/F/s017.radikal.ru/i443/1208/f1/e358980a98df.jpg.html)


http://s018.radikal.ru/i514/1208/b6/61a7fc80a712t.jpg (http://radikal.ru/F/s018.radikal.ru/i514/1208/b6/61a7fc80a712.jpg.html)


http://s12.radikal.ru/i185/1208/d6/da7fb1dc4ee6t.jpg (http://radikal.ru/F/s12.radikal.ru/i185/1208/d6/da7fb1dc4ee6.jpg.html)


http://s017.radikal.ru/i431/1208/1d/a59e44576a1ft.jpg (http://radikal.ru/F/s017.radikal.ru/i431/1208/1d/a59e44576a1f.jpg.html)


http://i070.radikal.ru/1208/35/9d73372298d6t.jpg (http://radikal.ru/F/i070.radikal.ru/1208/35/9d73372298d6.jpg.html)

skroznik
28.08.2012, 20:55
Аппарат NASA Curiosity совершил успешную посадку на Марс (http://www.gazeta.ru/social/news/2012/08/06/n_2470921.shtml)
— 06.08.2012 09:45 —


Марсоход Curiosity (англ. «Любопытство») после восьми месяцев полета совершил успешную посадку на Марс в районе кратера Гейла и передал на землю первые снимки. Об этом сообщается на сайте NASA.


В агентстве посадку Curiosity на Марс описывали как, возможно, самую сложную за всю историю непилотируемых космических полетов. Ее успешное завершение в NASA, которое сейчас переживает не лучшие времена из-за сокращения бюджета агентства и недавнего закрытия программы космических челноков, в Центре управления полетами встретили аплодисментами и слезами радости, сообщает Reuters.


Curiosity, работа над которым обошлась в $2,5 млрд и который является первым астробиологическим зондом NASA с эпохи «Викингов» в 1970-е, в течение двух лет будет проводить на Марсе геологические и геохимические исследования, изучать атмосферу и климат планеты, а также искать на ней органические вещества, воду и ее следы. Данные, полученные аппаратом, помогут ученым определить, был ли Марс когда-либо пригоден для жизни и есть ли на нем места, пригодные для жизни, сейчас.


http://s019.radikal.ru/i619/1208/50/c9927ff7d32e.jpg (http://www.radikal.ru)


Первая фотография с Марса, на которой можно увидеть тень Curiosity в кратере Гейла:


Одним из инструментов для этих исследований является детектор отраженных от марсианской поверхности нейтронов (ДАН) разработки Института космических исследований РАН, а источником нейтронов – миниатюрный генератор разработки ФГУП ВНИИА им.Н.Л.Духова, входящего в "Росатом".


Марсоход размером с легковой автомобиль за несколько месяцев преодолеет на поверхности планеты до 20 км, проведет комплексный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы. Срок службы Curiosity на Марсе составит 1 марсианский год (686 земных дней).

skroznik
28.08.2012, 20:55
Марсоходы:


http://s019.radikal.ru/i635/1208/88/085c0c88ef4f.jpg (http://www.radikal.ru)


Sojourner (масса 10,5 кг)
___________________________________________________


http://s015.radikal.ru/i333/1208/4b/c6e75106fff4.jpg (http://www.radikal.ru)


марсоходы-близнецы Spirit и Opportunity (масса 185 кг. Для сравнения - масса американского лунного ровера - лунохода для дыух людей была около 210 кг.)
___________________________________________________


http://s02.radikal.ru/i175/1208/cb/02acfd11a41b.jpg (http://www.radikal.ru)


и марсоход Curiosity (масса аппарата около 900 кг).
___________________________________________________


И все три марсохода для сравнения размеров


http://i003.radikal.ru/1208/62/92ced6013f66.jpg (http://www.radikal.ru)

skroznik
28.08.2012, 20:55
MRO запечатлел марсоход Curiosity во время спуска (http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/news/msl20120806b.html)


Аппарат Mars Reconnaissance Orbiter запечатлел марсоход Curiosity в тот момент, когда тот спускался на парашюте к поверхности Марса. На фотографии видно, что Curiosity, также именуемый как Mars Science Laboratory (MSL), все еще соединен с 16-метровым парашютом и находится в защитной капсуле. Несколько мгновений позже, и аппарат совершит посадку в районе кратера Гейла, как и было запланировано.


Напомним, это не первый подобный снимок межпланетной станции MRO. В 2008 году аппарату удалось сфотографировать спуск посадочного модуля Phoenix.


Последняя фотография была сделана спустя 6 минут поле того, как Curiosity вошел в атмосферу Марса. Аппарат MRO в этот момент находился от MSL на расстоянии 340 км.


Камера HiRISE, установленная на MRO, за все время своего пребывания на орбите сделала более 120 изображений кратера Гейла, однако, по мнению представителей NASA, последняя фотография является, пожалуй, самой запоминающейся.


http://s019.radikal.ru/i628/1208/50/6e793a7977d4.jpg (http://www.radikal.ru)


http://s52.radikal.ru/i135/1208/57/a5fdb1d093d4.jpg (http://www.radikal.ru)

skroznik
28.08.2012, 20:56
Первая цветная панорама с нового марсохода высокого качества.


http://s019.radikal.ru/i619/1208/2a/7c2af9c3fa73t.jpg (http://radikal.ru/F/s019.radikal.ru/i619/1208/2a/7c2af9c3fa73.jpg.html)

skroznik
28.08.2012, 20:56
Кьюриозити на Марсе: стена кратера Гейл (15.08.2012)


http://s018.radikal.ru/i520/1208/3e/a0ac3db9a9cbt.jpg (http://radikal.ru/F/s018.radikal.ru/i520/1208/3e/a0ac3db9a9cb.jpg.html)


На этой фото показан марсианский пейзаж, искусственно раскрашенный в приблизительные цвета, которые вы могли бы увидеть, окажись всё это на Земле. Такие фото с Марса, с искусственно выставленным балансом белого, используются учёными-планетологами для поиска на изображениях скал и других образований, похожих на Земные. На фото с высоким разрешением вы можете увидеть далёкую стену кратера Гейл. Снимок сделан марсоходом "Кьюриозити". На соответствующей фото в натуральных цветах можно увидеть, как это выглядит на самом деле на Марсе. Автоматический марсоход Кьюриозити продолжает проверять работоспособность всех своих систем и получать новое программное обеспечение с Земли. Затем он отправится в путешествие по Марсу, изучать пейзаж, который похож на покрытое необычными слоями вещества высохшее русло реки.

skroznik
28.08.2012, 20:56
Марсоход NASA устроил на Красной планете "лазерное шоу" (http://top.rbc.ru/society/20/08/2012/665259.shtml)
20 августа 2012


http://s017.radikal.ru/i424/1208/21/4be72639c478.jpg (http://www.radikal.ru)


Марсоход Curiosity ("Любопытство") Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (NASA) успешно испытал бортовую лазерную пушку, предназначенную для испарения породы с целью изучения ее химического состава.


Целью аппарата стал камень в кратере Гейла, марсоход сделал 30 выстрелов с периодичностью в 10 секунд. Устройству удалось прожечь небольшое углубление на поверхности камня, сообщает пресс-служба NASA.


Датчики марсохода зафиксировали излучение "пара", собрав необходимую для исследования информацию.


Начиная с момента посадки, состоявшейся две недели назад, специалисты NASA регулярно тестируют аппаратуру 6-колесного модуля. Ожидается, что за время своей инопланетной экспедиции марсоход еще не раз будет обстреливать горные породы из лазерной пушки и передавать полученные результаты исследований на Землю. Ключевой задачей спутника является обнаружение на планете следов воды и ответ на вопрос, существовали ли когда-нибудь на Марсе жизненные формы.


"Первые шаги" аппарат должен сделать в течение ближайших дней, после чего инженеры NASA завершат проверку двигательных систем. Ранее специалисты успешно испытали цветную камеру аппарата, спектрометр APXS, химический анализатор CheMin.


На создание марсохода ушло восемь лет, путешествие на Марс заняло восемь месяцев. После приземления в кратере Гейла аппарат передал на Землю первый цветной снимок планеты. По словам создателей устройства, марсоход полностью оправдал вложения. Стоимость проекта составила $2,5 млрд, срок службы мобильной лаборатории - один марсианский год (686 земных дней).

skroznik
28.08.2012, 20:56
РАН хочет реформировать науку
(http://www.rg.ru/2012/08/20/akademiki-site.html)

Станет ли РАН локомотивом реформирования науки в России

20.08.2012

На этот ключевой для нашей науки вопрос отвечали на пресс-конференции вице-президент РАН Валерий Козлов и заместитель Главного ученого секретаря РАН Владимир Иванов. Они сразу подчеркнули, что нельзя науку рассматривать в отрыве от глобальных проблем экономики. Ведь у нашего бизнеса на исследования нет спроса, отсюда нищенское положение наших ученых. В ведущих странах государство финансирует максимум 30 процентов исследований, а 70 - доля бизнеса. У нас соотношение 80:20. При такой пирамиде, что толку, если дела в нашей науке будут блестящи. Но не только в этом проблемы науки.

- Вообще ситуация довольно странная, - сказал корреспонденту "РГ" Владимир Иванов. - Перед страной стоит много сложнейших задач, но их пытаются решать без науки. Например, ее роль в "Стратегии 2020" мизерна, а РАН там практически нет. Пока реальные ученые не займутся реальными проблемами, мы будем иметь то, что имеем.

Что же предлагают академики? Первое - скоординировать под эгидой РАН всю фундаментальную науку, которая есть в разных академиях, в вузах, в отраслевой науке, министерствах и.т.д. Сейчас эти работы ведутся раздроблено, нередко дублируют друг друга. Надо, чтобы все ученые работали в ансамбле. Увы, сейчас некоторые высокие чиновники противопоставляют вузы и академии, чего нет ни в одной стране мира.

Второе - создать Центр прогноза научно-технологического развития страны. По словам Иванова, сейчас такой работой занимаются многие ведомства, но только не РАН. Такая же парадоксальная ситуация и с экспертизой крупных народнохозяйственных проектов. И самая главное: наука и, прежде всего, РАН ждет от государства крупных задач, равноценных ядерному или космическому проекту. Проектов, которые равноценны масштабу и возможностям академии.

Способна ли РАН вытянуть эти задачи? Ведь в ее адрес раздается немало упреков, скажем, в неэффективности? Раздаются голоса, что РАН надо лишить самостоятельного финансирования и даже превратить в своеобразный клуб ученых. Валерий Козлов заявил, что по эффективности наша наука, где львиная доля принадлежит РАН, находится на четвертом месте в мире, уступая, в частности, Канаде и Индии. Такая оценка сделана, исходя из затрат на науку и ее отдачи: "Сколько вложим, столько и получим. Чудес не бывает".

Козлов отметил, что финансирование науки в стране в целом растет, однако этот рост почти не касается РАН. По его мнению, в действиях чиновников нет логики. Скажем, на приглашение одного зарубежного ученого в вуз страны они выделили по 50 миллионов рублей в год, в то время как ведущий в России Математический институт им. Стеклова, где работают ученые с мировым именем, имеет бюджет 70 миллионов рублей. Где логика, спрашивает Козлов? Он также предлагает оценить результаты созданных Федеральных университетов, посмотреть, что они сделали в науке. "Мы не видим серьезных сдвигов, - сказал Козлов. - А ведь в эти университеты вложены огромные деньги". Странная ситуация складывается и во взаимоотношениях РАН с Минорбрнауки, которое недавно заявило о создании "дорожной карты" российской науки. Но как отметил, Владимир Иванов, академию к этой работе даже не привлекали.

skroznik
28.08.2012, 20:57
NASA отправит еще одну миссию на Марс через 4 года
(http://spb.rbc.ru/topnews/21/08/2012/665522.shtml)
21 августа 2012

NASA планирует еще одну миссию на Марс в 2016г. Об этом сообщается в пресс-релизе аэрокосмического агентства.

Новый аппарат, который отправят на Красную планету, будет называться Insight ("Проницательность") и, в отличие от подвижной научной лаборатории Curiosity, представит собой стационарную лабораторию. Ее основной задачей станет бурение отверстия в марсианской коре и исследование глубинных пород.

По словам ученых, это не только поможет найти ответ на вопрос о возможности существования форм жизни на Марсе в прошлом, но и расскажет, как формировалась твердая поверхность планет, в том числе Земли. Кроме того, аппарат будет наблюдать за движением тектонических плит на Марсе и фиксировать "марсотрясения".

Стоимость проекта составит 425 млн долл. В работе примут участие Великобритания, Франция и Германия.

Напомним, недавно марсоход NASA Curiosity ("Любопытство"), после восьмимесячного полета с Земли успешно совершивший посадку в кратере Гейла в южной части Красной планеты, передал на землю первый цветной снимок Марса. Мобильная лаборатория стоимостью 2,5 млрд долл. предназначена для поиска следов жизни на Марсе. Срок службы Curiosity на Марсе составит 1 марсианский год (686 земных дней).

skroznik
28.08.2012, 20:57
Как выглядит сверхкритическая аккреция вещества на черные дыры
22.08.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Во время Гинзбурговской конференции по физике, прошедшей в ФИАНе с 28 мая по 2 июня, заведующий Лабораторией физики звезд Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), доктор физ.-мат. наук Сергей Фабрика рассказал о сверхкритических режимах аккреции вещества на черные дыры и представил результаты последних наблюдений, проделанных им и его коллегами.


Впервые теоретическое описание структуры сверхкритического аккреционного диска дали советские ученые Н.И. Шакура и Р.А. Сюняев в 1973 году. Такие диски формируются вокруг черных дыр или нейтронных звезд при темпе аккреции вещества на черную дыру, превышающем критическое значение. Это критическое значение называется пределом Эддингтона.


"Эддингтоновский предел - это такое значение светимости звезды, при которой сила ее светового давления на электроны равна силе притяжения звездой протонов. Это возможно только когда плазма полностью ионизована и оптически тонкая", - рассказывает Сергей Фабрика.


http://s50.radikal.ru/i130/1208/0c/43956cd6c62e.jpg (http://www.radikal.ru)


Другими словами, при сверхкритической аккреции сила давления излучения превышает силу гравитационного притяжения, поэтому из окружающих черную дыру областей мощным потоком истекает вещество. И это можно наблюдать.


Сверхкритический режим может наступить как в случае черных дыр звездных масс (то есть, черных дыр, возникающих в процессе эволюции звезд) в тесных двойных системах при темпах аккреции, превышающих 10^{-7} масс Солнца в год, так и в случае сверхмассивных черных дыр в квазарах и ядрах галактик при темпе аккреции большем 1 - 10 масс Солнца в год. В нашей Галактике сверхкритический режим аккреции могут показывать так называемые рентгеновские транзиенты (микроквазары), но только в течение нескольких часов - во время максимума вспышки. Известен только один объект, который имеет постоянный сверхкритический аккреционный диск - это двойная система SS433, состоящая из сверхгиганта массой в 20 масс Солнца и черной дыры массой около 10 масс Солнца.


http://s017.radikal.ru/i406/1208/e7/c41eb4fd2c44.jpg (http://www.radikal.ru)

Рисунок 1. Художественное представление системы SS433.
Сверхкритический аккреционный диск SS433 порождает мощный ветер, истекающий со скоростью несколько тысяч км/с, а перпендикулярно диску выбрасываются две узкие коллимированные струи вещества со скоростью 80000 км/с.


Эта система была найдена еще в 1979 году, однако ее исследованием продолжают заниматься до сих пор. Одна из ведущих групп ученых в этой области работает в САО РАН под руководством Сергея Фабрики:


"Сверхкритический аккреционый диск SS433 прецессирует, поэтому мы можем его изучать с различных направлений относительно оси диска. Исследуя диск SS433 с помощью российского телескопа БТА и других крупнейших мировых телескопов, мы с коллегами изучали канал в этом диске. В канале формируется излучение и ветер. Объекты типа SS433 в других галактиках ориентированы для нас случайно. В канале происходит геометрическая коллимация излучения. Те объекты, у которых мы увидим дно канала, будут выглядеть чрезвычайно яркими рентгеновскими источниками".


Впервые мощные рентгеновские источники в других галактиках были открыты в 2000 году с помощью рентгеновской обсерватории Чандра (Chandra X-ray Observatory, NASA). Они были названы ультраяркими рентгеновскими источниками. Это объекты, рентгеновская светимость которых в сотни и тысячи раз больше, чем светимость самых ярких черных дыр нашей Галактики.


"Существует несколько интерпретаций ультраярких рентгеновских источников. Одна из них связана с тем, что первые звезды, которые образовывались сразу после рождения нашей Вселенной, на красных смещениях z=15-25, должны были быть очень массивными - сотни и тысячи масс Солнца. Соответственно, они должны производить примерно такие же массивные черные дыры массой сотни - тысячи масс Солнца. Это так называемые черные дыры промежуточных масс; позднее они будут захвачены образующимися галактиками, попадут в скопления звезд и захватят звезды. И теперь мы видим их как очень яркие рентгеновские источники. Другая интерпретация, которая сейчас мне представляется единственно верной, заключается в том, что ультраяркие рентгеновские источники - это черные дыры типа SS433, и мы их наблюдаем близко к оси аккреционного диска", - объясняет Сергей.


http://i060.radikal.ru/1208/bd/4a12b9ba6b59.jpg (http://www.radikal.ru)


Рисунок 2. Туманность, связанная с ультраярким рентгеновским источником в галактике Holmberg IX. Кружком показано место локализации рентгеновского источника. Изображение туманности получено проф. M. Pakull на японском 8-м телескопе Subaru. Спектры звезд в рентгеновском боксе ошибок были получены группой С. Фабрики на том же телескопе.


http://s59.radikal.ru/i164/1208/99/e512b574ae07.jpg (http://www.radikal.ru)


Рисунок 3. Сталкивающиеся галактики Antennae (NGC 4038 и NGC 4039). Справа показано изображение галактик, сделанное с помощью телескопа Хаббл (Hubble Space Telescope), это же изображение показано зеленым контуром слева.


http://s019.radikal.ru/i636/1208/b2/11db8399a687.jpg (http://www.radikal.ru)

Рисунок 4. Ультраяркие рентгеновские источники в галактиках Antennae (Hubble Space Telescope).
Зелеными кружками показаны места локализации рентгеновских источников, палочки указывают на скопления звезд (где это не очевидно), связанные с ультраяркими рентгеновскими источниками. Спектры этих скоплений получены с помощью телескопа VLT (European South Observatory, Paranal, Chile).


Группа ученых под руководством Сергея Фабрики получила спектры оптических звезд, находящихся в местах локализации нескольких ультраярких рентгеновких источников. Из них они выбрали самые яркие объекты, то есть самые близкие, находящиеся на расстояниях не более 10 Мегапарсек. Даже для самых ярких звезд - оптических двойников ультраярких источников - потребовался один из самых крупных телескопов мира - 8-метровый японский телескоп Subaru. Оказалось, что все эти звезды имеют одинаковый спектр, причем такой же, как у известного SS433. Этот спектр сформирован в горячем ветре, температура газа около 50000 К, а скорость ветра - около 1000 км/с.


"Нам удалось доказать, - делится Сергей Фабрика, - что ультраяркие рентгеновские источники принадлежат молодому и массивному звездному населению. Наблюдения взаимодействующих галактик Антенны, в которых много молодых звезд и ультраярких источников, показали, что такие источники связаны с молодыми звездными скоплениями. Возраст скоплений не более 5 миллионов лет, соответственно, массы звезд-предшественников ультраярких источников были более 50-70 масс Солнца".


Эти наблюдения показывают, что ультраяркие рентгеновские источники - есть ни что иное, как сверхкритические аккреционные диски вокруг черных дыр звездных масс в двойных системах. Но помимо этого, они также подтверждают современные представления о формировании скоплений звезд. При коллапсе ядра скопления самые массивные звезды опускаются в центр, на относительно короткое время около 1 млн лет, при этом в скоплении формируется плотное ядро из массивных звезд. В результате тройных или четвертных столкновений скопление выбрасывает двойные массивные звезды, и вокруг него формируется ореол из молодых массивных звезд. Далее эти звезды вспыхивают как сверхновые, производят релятивистские звезды, которые наблюдаются с Земли как яркие (и ультраяркие) рентгеновские источники. Именно по этой причине часть источников находятся не в скоплениях, а на расстоянии 100-300 парсек от скоплений (как на рисунке 4).

skroznik
28.08.2012, 20:57
Хиггсовский бозон - планы на будущее

16.07.12


http://s59.radikal.ru/i165/1208/e2/ef047722ffce.jpg (http://www.radikal.ru)


Рис. 1. Одно из событий рождения хиггсовского бозона и его распада на два фотона, зарегистрированных детектором CMS. Изображение из доклада 4 июля

4 июля ЦЕРН объявил об открытии бозона Хиггса — частицы, которая играет ключевую роль в современной физике микромира и которую ученые искали почти полвека. На смену поискам теперь приходит всестороннее изучение хиггсовского бозона и попытки увидеть Новую физику в его свойствах.


4 июля 2012 года на специальном семинаре в ЦЕРНе были представлены новые данные по поиску хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере. Две главные коллаборации, работающие на Большом адронном коллайдере, ATLAS и CMS, показали, что намеки на бозон Хиггса, появившиеся в 2011 году, подтверждаются и данными 2012 года. Их совместный вывод таков: хиггсовский бозон можно считать открытым.


Простыми словами

Сообщения, касающиеся бозона Хиггса, регулярно появлялись в нашей ленте новостей, поэтому с предысторией вопроса лучше познакомиться там.

Значение хиггсовского бозона можно сформулировать в одном предложении: это частица — отголосок хиггсовского механизма (http://elementy.ru/LHC/HEP/higgs_theory), ключевого элемента всей Стандартной модели (http://elementy.ru/LHC/HEP/SM), современной теории устройства микромира. Его теоретически предсказали и начали искать на ускорителях почти полвека назад, но эти поиски до сих пор оставались безрезультатным. 4 июля эта полувековая эпопея подошла к концу: об открытии бозона Хиггса было объявлено в ЦЕРНе. Это открытие совсем не означает, что дело сделано и коллайдер можно закрывать. Напротив, самое интересное начинается только сейчас: на смену поискам пришла эра исследований свойств хиггсовского бозона.

Дело в том, что главная задача Большого адронного коллайдера — открыть Новую физику, некий пласт реальности, на котором базируется Стандартная модель, но который до сих пор оставался скрытым от нас. Большой адронный коллайдер имеет все шансы начать исследование этой грани нашего мира сразу по нескольким направлениям, и свойства хиггсовского бозона — одно из них. Поэтому бозон Хиггса «нужен» физикам не столько сам по себе, сколько как дверь, выводящая нас на новый уровень понимания мира (http://igorivanov.blogspot.com/2008/06/blog-post_26.html). Можно ожидать, что в ближайшие пару десятилетий по мере накопления статистики Большой адронный коллайдер будет уточнять все доступные ему характеристики этой частицы, ограничивать фантазии физиков-теоретиков, и тем самым прояснять картину микромира.


Конечно, после объявления этого результата могу возникнуть резонные вопросы: точно ли этот бозон открыт? почему физики уверены, что это именно хиггсовский бозон, а не что-то иное? Эти вопросы обсуждаются ниже, а пока что достаточно сказать, что подавляющее большинство самих физиков уверены, что это действительно хиггсовский бозон — уж слишком хорошо его свойства напоминают предсказанные свойства бозона Хиггса.

Перед тем как приступать к подробному описанию данных, полезно сделать два очень общих замечания. Во-первых, это не просто рядовое открытие еще одной новой частицы (так, новых адронов в последние годы было открыто предостаточно, в том числе и на LHC). Это открытие по-настоящему нового типа материи. До этого физики имели дело лишь с частицами вещества (электроны, протоны и т. д.), либо с частицами —переносчиками взаимодействия, квантами силовых полей (фотоны, глюоны, тяжелые W- и Z-бозоны). Но хиггсовский бозон не является ни тем, ни другим; это «кусочек» хиггсовского поля, которое является совсем иной субстанцией и занимает совсем иное место в устройстве нашего мира.

Во-вторых, это один из редких примеров «открытия на кончике пера», то есть обнаружения нового свойства нашего мира сначала в теории, а затем экспериментально. В физике частиц теория, как правило, следует за экспериментом, объясняет полученные результаты. Очень редко происходит так, что вначале теоретики, опираясь на косвенные намеки и математическую стройность, конструируют совершенно новую теорию словно из ничего, и лишь затем в работу включаются экспериментаторы, доказывающие, что эта теория действительно относится к нашему миру. Вся Стандартная модель, и открытие хиггсовского бозона как завершающий ее элемент, как раз такого типа.

Новые данные LHC

Особенность квантового мира состоит в том, что в нем происходят все процессы, которые в принципе могут произойти, но только с разной вероятностью. Поэтому для того, чтобы заметить какой-то очень редкий процесс в столкновениях протонов, надо просто повторить столкновение в одинаковых условиях много раз, и тогда изредка оно будет идти тем путем (на языке физиков — по тому каналу), который физики хотят изучить. Конечно, на него наложится множество иных процессов (которые создают ненужный фон), и потому главная задача экспериментаторов — это не столько инициировать, сколько заметить нужный процесс.

Рождение хиггсовского бозона — процесс не слишком редкий, однако углядеть его следы среди прочих «осколков протонов» непросто. Пока статистики было мало, возможные проявления этого процесса тонули в фоне, были неотличимы от его флуктуаций. Однако по мере роста объема данных (который измеряется в обратных фемтобарнах, fb–1 и называется интегральной светимостью (http://igorivanov.blogspot.com/2008/06/blog-post_26.html)) флуктуации сглаживались, и в определенных областях по массе физики начали подозревать «руку» бозона Хиггса.

К концу 2011 года интегральная светимость, накопленная на каждом из двух главных детекторов Большой адронного коллайдера ATLAS (http://igorivanov.blogspot.com/2008/06/blog-post_26.html) и CMS (http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/detectors/CMS), достигла примерно 5 fb^{–1}, уже довольно серьезной величины. Поскольку ожидаемое сечение рождения бозона Хиггса составляет десятки пикобарн (http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs/production_decay), в этой статистике должна была скрываться примерно сотня тысяч событий с рождением и распадом хиггсовского бозона. 13 декабря 2011 года на семинаре в ЦЕРНе были представлены предварительные результаты обработки этих данных, которые явно указывали на то, что в районе 125 ГэВ происходит что-то интересное (см. подробности в новости ЦЕРН сообщает о первых намеках на обнаружение хиггсовского бозона). Статистической значимости обнаруженного тогда сигнала было недостаточно для заявления об открытии частицы, однако было ясно, что при двух-трехкратном увеличении статистики бозон Хиггса (если это, конечно, он, а не игра случая) должен будет проявиться во всей красе. Поэтому неудивительно, что в планах работы коллайдера в 2012 году появился ключевой пункт: обеспечить набор светимости, который позволит детекторам ATLAS и CMS независимо друг от друга открыть бозон Хиггса к концу 2012 года.

Говоря это, руководители ЦЕРНа перестраховались. В апреле-июне коллайдер работал практически идеально, так что к середине июня было накоплено еще 6 fb–1, то есть общая статистика выросла более чем вдвое. При этом работа в 2012 году велась на полной энергии протонных столкновений 8 ТэВ против 7 ТэВ в прошлом году. Повышение энергии протонов дополнительно повысило частоту рождения бозона Хиггса, поскольку сечение этого процесса заметно растет с увеличением энергии. Наконец, так называемый «look-elsewhere effect», который заметно снижал глобальную статистическую значимость хиггсовского сигнала полгода назад, должен был ослабеть в свете новых данных. Да и сами физики, работающие на LHC, набрались опыта и усовершенствовали методы анализа данных. Поэтому были все основания ожидать от церновского семинара действительно громких заявлений.

Каналы распада и их особенности

Хиггсовский бозон нестабилен и очень быстро распадается на другие частицы (http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs/production_decay). Предпочтения, на что распадаться, зависят от его массы. Для массы в районе 125 ГэВ ситуация такова, что нет какого-то одного абсолютно удобного для анализа канала распада, что заметно усложняет поиск этой частицы. С одной стороны, в подавляющем большинстве случаев хиггсовский бозон с такой массой распадается на кварк-антикварковую пару: H→b-анти-b. Однако такой канал распада очень «грязный» — в типичном столкновении рождаются сотни других адронов, и заметить среди них именно ту b-кварковую пару, которая возникла от распада бозона Хиггса, очень трудно.

Есть также небольшая вероятность распасться на четыре лептона через два промежуточных Z-бозона (например, H → ZZ* → e+e–μ+μ–). Этот канал очень чистый, его легко отделить от фона, но ожидаемое количество таких событий составляет всего несколько штук. Поэтому ситуация в этом канале пока что сильно зависит от случая и от умения экспериментаторов правильно идентифицировать рожденные частицы.

Имеется также распад хиггсовского бозона на два фотона: H → γγ. Это тоже довольно чистый канал, однако вероятность такого распада составляет всего 0,2%. Здесь, впрочем, есть фон (простое излучение двух фотонов в столкновении без рождения бозона Хиггса), но с ним можно бороться. Наконец, существуют распады и на другие каналы, в частности на два тау-лептона или на два W-бозона, которые, хоть погоду не сделают, но тоже должны приниматься во внимание.

Возвращаясь к распаду бозона Хиггса на b-анти-b-пару, стоит отметить, что на самом деле этот канал не так безнадежен, как казалось еще несколько лет назад. Этот распад можно попробовать увидеть в так называемом ассоциированном рождении (http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs/production_decay) хиггсовского бозона, то есть его совместном возникновении с W- или Z-бозоном (такой процесс условно обозначается VH-рождение). Дополнительный бозон как бы помогает обнаружить хиггсовский бозон; конечно, вероятность такого совместного рождения меньше, но зато можно использовать доминирующий канал распада. К слову, именно этот канал оказался самым важным в поиске хиггсовского бозона на Тэватроне (http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431860).

На все эти каналы распада полезно посмотреть еще и с точки зрения быстроты их обработки. Вообще говоря, обычно физики никуда не торопятся, стараются максимально подробно изучить данные и перепроверить выводы. Но конкретно в этой ситуации важную роль играл фактор времени: предварительный анализ данных 2012 года планировалось завершить к началу конференции ICHEP-2012, которая стартовала 5 июля. Поэтому неудивительно, что основной упор делался на самые «удобные» для анализа каналы распада — на два фотона и на ZZ с последующим распадом на 4 лептона. Эти каналы практически нечувствительны к эффекту нагромождения событий (pile-up), который сказывается всё сильнее при повышении светимости. Так, коллаборация ATLAS обработала только эти два канала в статистике 2012 года, а по остальным каналам она использовала лишь данные 2011 года. Коллаборация CMS, однако, сумела проанализировать все основные каналы распада.

Результаты, представленные 4 июля

Представители обеих коллабораций посвятили первую часть своих докладов описанию особенностей детектора и тем новшествам в методиках сбора и анализа данных, которые возникли за последние месяцы. Затем были представлены новые данные по отдельным каналам распада, а в конце были показаны результаты объединения поисков по всем каналам.


http://s018.radikal.ru/i519/1208/54/1dfa347bf4dd.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 2. Хиггсовский сигнал в данных ATLAS в каналах распада на два фотона (слева) и на четыре лептона через промежуточное ZZ состояние (справа). В случае ZZ распада для примера разными цветами показано, как должен был бы выглядеть хиггсовский бозон с массой 125, 150 и 190 ГэВ.
Изображения из доклада 4 июля

В случае коллаборации ATLAS разбивка выглядела так:


В канале H→γγ ожидалось порядка 170 событий за счет рождения и распада бозона Хиггса. Все они потонули бы в десятках тысяч фоновых событий в области от 110 до 150 ГэВ, если бы не отличное энергетическое разрешение детектора и надежная идентификация фотонов. Предварительные данные ATLAS в этом канале (см. рис. 2, слева). продемонстрировали небольшой, но довольно заметный пик при массе 126 ГэВ. Самое важное, что этот пик присутствует на одной и той же массе и в данных 2011-го, и в данных 2012 года. Глобальная статистическая значимость хиггсовского сигнала в одном только двухфотонном канале получилась 3,6 стандартных отклонения (σ).
В канале H→ZZ* с последующим лептонным распадом Z-бозонов ожидалось примерно пять событий рождения бозона Хиггса в области масс от 120 до 130 ГэВ плюс сравнимое количество фоновых событий, «выживших» после всех этапов отсева. Реально наблюдалось 13 событий, что надежно свидетельствует о превышении данных над бесхиггсовским фоном (рис. 2, справа). Глобальная статистическая значимость в этом канале составила 2,5σ.
По остальным каналам были учтены только данные за 2011 год, однако они были обработаны заново, с учетом накопленного опыта.



После учета всех каналов рождения и распада, ATLAS представил общий результат: имеется пик при массе примерно 126,5 ГэВ, его локальная статистическая значимость составляет 5,0σ, глобальная — чуть ниже, 4,3σ.


http://s017.radikal.ru/i434/1208/de/78c43d5b6276.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 3. Хиггсовский сигнал в данных CMS в каналах распада на два фотона (слева) и на четыре лептона через промежуточное ZZ состояние (справа).
Изображения из доклада 4 июля

Коллаборация CMS представила данные за 2012 год практически по всем каналам распада:


Картина в канале H→γγ аналогичная: локальная статистическая значимость пика при 125 ГэВ составила 4,1σ, глобальная — 3.2σ. Данные 2011-го и 2012 годов хорошо сходятся друг с другом
В канале H→ZZ* с распадом в четыре лептона также наблюдается сигнал при массе 125,5 ГэВ с локальной статистической значимостью 3,2σ. Объединение только этих двух каналов уже дает локальную статистическую значимость 5σ.
В канале H→WW* чувствительности еще не хватает для того, чтобы заметить существенное превышение над фоном, но будучи добавленным к предыдущим двум каналам, он повышает общую локальную статистическую значимость до 5,1σ.
В канале распада на два тау-лептона никакого хиггсовского сигнала нет вообще. Это несколько неожиданно, но пока вполне укладывается в рамки статистических погрешностей.
После учета всех каналов распада локальная статистическая значимость составляет 4,9σ.


Глобальная статистическая значимость не приводится, но ясно, что она ненамного меньше. Дело в том, что никакой больше свободы в поиске стандартного хиггсовского бозона у физиков не осталось: вся область масс, за исключением узкого окна от 122,5 до 127 ГэВ исключена на уровне достоверности 95%. Измерение массы бозона дало значение 125,3 ± 0,6 ГэВ.

Точно ли это хиггсовский бозон?

Конечно, в экспериментальной науке ничто не гарантировано на все сто процентов. Но когда вероятность случайного стечения обстоятельств становится меньше некоторого разумного порога, физики уже твердо говорят о новой частице или явлении как о факте, а не гипотезе.

Первый формальный критерий тут: статистическая значимость явления, или же вероятность того, что чистая статическая флуктуация породила наблюдаемый сигнал. Традиционно в физике об открытии говорят, когда статистическая значимость превышает 5σ. Вероятность случайной статистической флуктуации в этом случае (так называемое «p-value») составляет меньше миллионной доли. Это достаточно суровый критерий: в некоторых других естественных науках об установленном факте говорят, когда эта вероятность становится меньше процента. В этом смысле, статистическая значимость хиггсовского сигнала более чем достаточна: поскольку данные CMS, ATLAS, а также Тэватрона вполне поддерживают друг друга, их объединение гарантированно превысит 6 или даже 7σ.

Второй, чуть менее формальный критерий — однородность данных. Сейчас хиггсовский сигнал на разных уровнях значимости виден сразу в нескольких каналах, и везде — примерно на одной и той же массе, от 125 до 127 ГэВ. Сигнал примерно одинакового типа виден и в двух независимых детекторах (которые, кстати, имеют очень существенные конструкционные отличия). Наконец, данные не флуктуируют из года в год: результаты 2011-го и 2012 года полностью согласуются друг с другом. Всё это является сильным аргументом в пользу того, что мы действительно регистрируем некий реальный процесс, а не артефакт прибора или методики.

Более сложный вопрос касается того, почему физики уверены, что обнаруженная частица — тот самый хиггсовский бозон, который они хотят найти? Нет ли здесь элемента предвзятости? Да, если говорить абсолютно строго, то пока что имеется лишь открытие некоторой частицы, похожей на бозон Хиггса. Поэтому сами экспериментаторы формулируют свой результат максимально честно (http://cdsweb.cern.ch/record/1460439): «Observation of an Excess of Events in the Search for the Standard Model Higgs boson» («Наблюдение превышения количества событий в процессе поиска стандартного хиггсовского бозона»). Но несмотря на все эти терминологические предосторожности подавляющее большинство специалистов в этой области признает: гипотеза о том, что в природе оказалась частица, которая рождается и распадается примерно как хиггсовский бозон, связана с другими частицами примерно так, как ожидается от хиггсовского бозона, но им при этом не является, — очень неправдоподобна. Поэтому объективно правильно будет сформулировать текущую ситуацию так: физическое сообщество считает, что хиггсовский бозон открыт.

Одной из важных проверок на «хиггсовость» является измерение спина найденной частицы. Спин хиггсовского бозона должен быть нулевым, но текущие результаты пока не исключают и экзотический вариант, что это резонанс со спином 2 (спин 1 исключен потому, что наблюдается распад на два фотона; частица со спином 1 так распадаться не может). Проверить спин частицы можно по угловому распределению продуктов распада. Официальные результаты на этот счет коллаборации пока не предъявили, однако полгода назад появилась теоретическая статья (http://arxiv.org/abs/1202.6660), в которой было показано, что данные (еще за 2011 год!) указывают скорее на спин нуль, чем спин два. Очевидно, что после обработки новых данных самими коллаборациями этот вопрос сможет разрешиться в ближайшем будущем.

Стандартный или нет?

Итак, хиггсовский бозон считается открытым. Нобелевский комитет теперь будет решать непростую задачу, кому и когда дать за это открытие Нобелевскую премию, а перед физиками тем временем встает ключевой вопрос, над которым они будут, по-видимому, работать как минимум ближайшее десятилетие: является ли этот хиггсовский бозон стандартным или нет?

Напомним, что главная задача LHC — обнаружить Новую физику, и хиггсовский бозон тут является не целью, а средством. Если окажется, что свойства бозона Хиггса во всех деталях совпадают с предсказаниями Стандартной модели, это будет означать, что никаких выводов о более глубоком устройстве нашего мира сделать нельзя. Это максимально пессимистичный сценарий развития событий, который физики всё чаще называют своим «кошмаром». Напротив, если будет четко показано, что свойства бозона Хиггса какие-то другие, это даст мощную поддержку всей физике элементарных частиц, как теоретическим, так и экспериментальным исследованиям.

Как отличить стандартный хиггсовский бозон от его разнообразных собратьев, возникающих в многочисленных неминимальных хиггсовских моделях? Самый надежный способ — проверить картину распада, то есть измерить вероятности распада бозона Хиггса в разные наборы частиц. И вот здесь оказывается, что хиггсовский бозон с массой в районе 125 ГэВ подходит для этой задачи идеально: уже сейчас физикам доступны для изучения сразу пять разных каналов распада! Если теперь измерить «интенсивность» хиггсовского сигнала в этих каналах относительно предсказаний Стандартной модели (μ = σ/σSM), то μ = 1 в каком-то канале будет означать, что хиггсовский бозон в нем проявляется стандартным образом, а статистически достоверное отличие от единицы будет эквивалентно открытию Новой физики.

http://s11.radikal.ru/i183/1208/3f/34dc6bc38dde.jpg (http://www.radikal.ru)

Рис. 4. Интенсивность хиггсовского сигнала в различных каналах распада по измерениям в экспериментах ATLAS (слева) и CMS (справа).
Изображения из докладов 4 июля

На рис. 4 показаны текущие результаты измерения этой величины в экспериментах ATLAS и CMS. Конечно, статистические погрешности пока велики (всё же, это самое первое измерение!), однако уже сейчас бросаются в глаза две вещи. Во-первых, вероятность распада на два фотона в полтора-два раза превышает стандартную. Поскольку бозон Хиггса связан с фотонами не напрямую, а через промежуточные заряженные частицы (и прежде всего, W-бозоны), это отличие можно попытаться интерпретировать как нестандартную «силу сцепления» бозона Хиггса с W-бозонами. Но тогда должен усилиться и распад на WW-пары, а такого усиления пока не видно. Другой, гораздо более интригующий вариант: наличие каких-то других, до сих пор неоткрытых заряженных частиц, которые «помогают» бозону Хиггса распасться на два фотона. Но в таком случае эти частицы точно будут нестандартными. Впрочем, текущие данные пока не позволяют сделать столь сильные выводы, и потому следует ждать уточнения данных.


Еще одна особенность, которая уже упоминалась выше — отсутствие сигнала в тау-лептонном канале распада. Опять же, это может оказаться и статистической флуктуацией, но интересно пофантазировать и над возможностью того, что хиггсовский бозон по какой-то причине плохо цепляется к лептонам. Это уже вопрос к теоретикам: можно ли построить естественную модель, в которой только связь с лептонами будет подавленной.

В целом можно сказать, что текущие данные пределах погрешностей согласуются пока и со Стандартной моделью, и с многочисленными ее расширениями. Закрыть какие-то модели (за исключением разве только бесхиггсовских или сильно экзотических) пока нельзя. Потребуется еще не один год и не одно обновление графиков на рис. 4 для того, чтобы картина начала проясняться.

Источники:



Коллаборация ATLAS: доклад 4 июля (https://indico.cern.ch/materialDisplay.py?contribId=1&materialId=slides&confId=197461), графики (https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/CONFNOTES/ATLAS-CONF-2012-093/) и их подробное описание (http://cdsweb.cern.ch/record/1460439).
Коллаборация CMS: доклад 4 июля (https://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=0&resId=0&materialId=slides&confId=197461), информация на сайте TWiki (https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/Hig12020TWiki), статья Physics Analysis Summary (http://cdsweb.cern.ch/record/1460438?ln=en).

skroznik
28.08.2012, 20:58
Россия вернулась в научный космос

28.08.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Этим летом состоялась годовщина старта российского научно-исследовательского космического аппарата СПЕКТР-Р, более известного как РадиоАстрон. В своем интервью руководитель ранней научной программы Радиоастрон, заведующий лабораторией АКЦ ФИАН, доктор физ.-мат. наук Юрий Ковалев прокомментировал наиболее важные стороны этой космической одиссеи.


О научной программе

Полная программа РадиоАстрон объединяет 12 научных направлений по исследованию черных дыр и релятивистских струй в ядрах активных галактик, космологии, физике нейтронных звезд, процессам образования звезд и планет и т.д. Научная программа РадиоАстрон стартует с этапа под названием "ранняя научная программа", - это исследования, выполняемые в первый год работы спутника.

Ранняя научная программа концентрируется на трех направлениях: изучение ядер активных галактик, исследование быстро вращающихся нейтронных звёзд - пульсаров, исследование областей мазерного излучения - так называемых протозвёздных, протопланетных областей, где рождаются звёзды и планеты. После этого будет начата работа в рамках открытой программы по ряду ключевых задач и направлений, по которым ожидаются заявки от групп отечественных и зарубежных ученых.

Помимо программ по исследованию свермассивных чёрных дыр (с массой порядка миллиарда солнечных масс) и исследованию далёких галактик будут также решаться задачи, связанные с получением характеристик межзвёздной среды. Последнее очень важно, так как будет получена информация о том, как "портится" излучение на пути распространения от космических объектов до Земли. Зная характеристики среды, можно восстановить первоначальный уровень излучения.

В случае успеха гравитационных экспериментов РадиоАстрон появится возможность приступить к проверке некоторых положений общей теории относительности Эйнштейна. Кроме того будут проведены измерения потенциала гравитационного поля Земли на расстояниях вплоть до Луны - высокоэллиптическая орбита спутника позволяет это сделать.

Изначально РадиоАстрон был рассчитан на изучение наиболее компактных объектов Вселенной. Это возможно благодаря небывалому угловому разрешению ("чёткости"), которую имеет этот наземно-космический радиоинтерферометр. Благодаря этому РадиоАстрон может решать и уже решает уникальные научные задачи.

http://i43.fastpic.ru/big/2012/0828/cb/c5277fcbf11ccb56d4f490fff89bfacb.jpg (http://fastpic.ru/)

Чёрные дыры

Сегодняшние представления о Вселенной невозможны без принятия факта, что чёрные дыры существуют. Если ученым удастся подтвердить их реальность, то это будет крайне важно. Если же будет доказано, что черные дыры не существуют, это повлечет за собой пересмотр многих современных теорий. Работа РадиоАстрона позволит максимально близко подойти к решению этой задачи, хотя вопрос, что считать доказательством существования черной дыры, - весьма не простой. Черная дыра - это очень тяжёлый объект, за пределы которого свет выйти не может. Эти пределы определяются так называемым гравитационным радиусом, который легко подсчитать, зная массу черной дыры.

Если представить далёкую активную галактику, в центре которой находится черная дыра, то можно определить, каков приблизительно размер её гравитационного радиуса. Однако сам объект увидеть нельзя, так как он ничего не излучает, а только поглощает. Так же нельзя увидеть излучение, существующее позади этого объекта. Есть возможность увидеть лишь так называемую тень черной дыры, то есть что-то в виде "бублика" или "полумесяца". Раньше этого никто не видел, поскольку такая тень очень мала, но ниша РадиоАстрона - это именно изучение ультракомпактных космических объектов. Его небывалое угловое разрешение и позволяет рассчитывать на то, что данная задача будет успешно решена. Помешать может лишь наличие какого-либо поглощающего вещества перед изучаемым объектом, которое может сработать как непрозрачный экран.

На сегодня существует по крайней мере две галактики - Дева А и Центавр А, - находящиеся сравнительно недалеко от Земли, - каких-нибудь 16 и 5 мегапарсек, соответственно (в отличие от тех гигапарсерсек расстояний, с которыми обычно приходится иметь дело при изучении квазаров), по которым можно работать, учитывая разрешающую способность РадиоАстрона.

Результаты первого года

После запуска, осуществлённого ровно год назад, проходили долгие и непростые комплексные испытания космического телескопа РадиоАстрон. На эти тесты ушло именно то время, которое изначально планировалось, хотя по некоторым видам бортового оборудования работа немного затянулась, но не более чем на полмесяца - месяц.

Для долговременной работы на орбите на борту спутника находится водородный стандарт частоты - атомные часы, запуск которых в космос осуществлён только второй раз за всю историю и при этом впервые. Важно, что впервые в космос запущены атомные часы российского производства, которые работают, обеспечивая именно ту высочайшую стабильность, которая нужна для проведения такого рода исследований.
В соответствии с программой, нужно было проверить работу этих часов, а далее - провести проверки самого космического аппарата, космического телескопа, тестирование и калибровку в режиме одиночной антенны - когда работает только бортовая система. Испытания проводились по разным космическим объектам от планет солнечной системы, туманностей и пульсаров до далеких галактик.

Всего РадиоАстрон имеет 4 частотных диапазона работы и оснащён 4 космическими приёмниками, настроенными на длины волн: 92 см, 18 см, 6 см, 1,35 см. В создании этих уникальных приёмников принимали участие специалисты из России, США, Финляндии, Голландии, Индии, Германии, Австралии.

После того как был протестирован сам телескоп, была проверена его работа в режиме интерферометра, то есть совместно с наземными радиотелескопами. Проверки, проведённые по всем диапазонам частот, дали положительные результаты.

Ранняя научная программа РадиоАстрон стартовала в феврале 2012 года, и уже к настоящему времени получены впечатляющие результаты по каждому из трех основных ее направлений - исследованию квазаров, пульсаров и галактических источников мазерного излучения.

Атомные часы

В космических исследованиях, использующих интерферометрию, неприемлема точность даже в малые доли секунды. Дело в том, что записи, полученные космическими и наземными радиотелескопами по одному и тому же объекту, в одно и то же время, в том же диапазоне волн, должны совмещаться с точностью на уровне атомных часов. Точность современных атомных часов составляет величину около 10-14 - 10-15, то есть 1 секунда за несколько миллионов лет и более. Если это не обеспечивается, то не будет даже отрицательного результата, будет просто неработающая машина.

Атомные часы отличаются тем, что способны обеспечивать необходимую синхронизацию записей, принимаемых из разных точек в космосе и на Земле, без неизбежного в таких случаях "расплывания". Кстати, методика, которая используется в такого рода работах была предложена в 60-х годах XX-ого века советскими учёными Л. И. Матвеенко, Н. С. Кардашевым и Г. Б. Шоломицким. Академик Николай Семенович Кардашев - руководитель АКЦ ФИАН, как известно, является научным руководителем проекта РадиоАстрон.

Международный координационный совет Радиоастрон

Международный научный координационный совет РадиоАстрон работает уже несколько десятков лет, его участие в программах РадиоАстрона обусловлено целым рядом соображений. Во-первых, совет объединяет представителей разных международных исследовательских ресурсов, которые необходимы для успешной работы проекта. Во-вторых, члены совета обладают обширным опытом такого рода исследований. Таким образом, совет активно консультирует и помогает АКЦ ФИАН в организации работы наземно-космического интерферометра на международном уровне.

В настоящее время совет реорганизован так, чтобы отвечать требованиям нового этапа проекта, начавшегося после запуска спутника и завершения летных испытаний. Сопредседателями совета являются доктор физ.-мат. наук Юрий Ковалев (от миссии РадиоАстрон, ФИАН) и иностранный член РАН Кен Келлерманн (от иностранных участников проекта, Национальная радиоастрономическая обсерватория США).

Современные системы радиотелескопов настолько дороги, что доступ исследователей к их работе (наблюдательному времени) осуществляется в форме открытых и равноправных конкурсов заявок. Этот подход будет применен и в проекте РадиоАстрон. В июне 2012 года совет обсуждал детали реализации конкурсного принципа в доступе к космическим и наземным ресурсам. К февралю 2013-го ожидается поступление заявок от международных групп ученых в международный Совет экспертов РадиоАстрон (председатель - Др. Фил Эдвардс, Австралия), который и будет определять рейтинг заявок на получение наблюдательного времени. Научные работы по отобранным программам начнутся с середины 2013 года.

Жизненный цикл спутника

Деградация компонент спутника, как правило, происходит под влиянием космического излучения, которое может повредить элементы или материалы бортовой аппаратуры и систем. Заявленный ресурс работы РадиоАстрона определён сроком до 2016 года. Однако на борту спутника нет ни одной детали, ресурс которой заканчивался бы строго через 5 лет после запуска. Поэтому время жизни РадиоАстрона может оказаться более продолжительным. Следует заметить, что НПО им. Лавочкина - основной разработчик спутника - ранее производило успешные космические аппараты, обычно с существенным запасом по ресурсу.

Самогон
29.08.2012, 22:09
"Неудача с "Фобосом" прямо повлияла на выбор тех проектов, которые решено закрыть. "Под нож" попали межпланетные миссии в силу их технической сложности, высокой степени риска и отсутствия возможности исчерпывающего финансирования всего задуманного"
А что думали, как мерседес? Сел и поехал? Нет надо пробовать и пробовать. Е если исходить из "страха" нието никуда никогда не полетит.

skroznik
08.09.2012, 13:43
Разработан способ увеличения термоэлектрического эффекта в сверхпроводниках


05.09.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)



Ученые из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН провели исследование "гигантского" термоэлектрического эффекта в обычных сверхпроводниках. Их вывод - усиления эффекта можно добиться с помощью легирования сверхпроводников магнитными примесями.


http://i43.fastpic.ru/big/2012/0908/da/1dc1af9ade4035210344aa66a92befda.gif (http://fastpic.ru/)

Термоэлектрический эффект в обычных телах состоит в появлении электрического потенциала на границе двух проводников, находящихся при разной температуре. Несколько иная ситуация возникает в сверхпроводниках, так как их свойства не позволяют электрическому полю проникнуть внутрь тела. Нормальный ток в сверхпроводниках в результате оказывается скомпенсирован сверхпроводящим током. Академик Виталий Лазаревич Гинзбург в 1944 году продемонстрировал, что такая компенсация отсутствует в неоднородных, или анизотропных сверхпроводниках, что позволяет экспериментально обнаружить термоэлектрический ток в этих структурах. Эксперименты, действительно, подтвердили наличие термоэлектрического тока, однако и величина эффекта, и его зависимость от температуры существенно разошлись с теоретическими построениями. Так, к удивлению учёных, величина эффекта превысила спрогнозированное ранее значение на несколько порядков. Убедительного объяснения такого расхождения между теорией и экспериментом пока не предложено, и парадокс остаётся неразрешённым до сих пор.


В 2004 году шведские учёные теоретически изучили появление термоэлектрического эффекта в высокотемпературных сверхпроводниках и установили, что в них он может достигать ещё больших значений - поэтому его назвали "гигантским". Учёные из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Нижегородского государственного технического университета (НГТУ) им. Р.Е. Алексеева решили посмотреть, как проявит себя термоэлектрический эффект в низкотемпературных сверхпроводниках, и возможно ли выявить механизм его увеличения в них.

Ключевую роль в этом процессе играет асимметрия между электронами и дырками (носителями положительного заряда, численно равного заряду электронов). В нормальном состоянии "вклады" электроноподобных и дырочных возбуждений в термоэлектрический эффект имеют противоположные знаки и практически полностью взаимосокращаются. В то же время в сверхпроводниках с "необычным" (анизотропным) спариванием электронов рассеяние на примесях может приводить к более существенным значениям термоэлектрического коэффициента. Это происходит благодаря появлению так называемых квазисвязанных андреевских состояний рядом с примесями.

Суть явления объясняет участник работы, старший научный сотрудник ФИАН, кандидат физико-математических наук Михаил Каленков: "Андреевские состояния появляются в процессе отражения электронов на границе нормального металла и сверхпроводника. Появление этих состояний проще всего проиллюстрировать на примере "слойки", состоящей из слоя нормального металла, зажатого между двумя сверхпроводниками. Когда электрон, находящийся в нормальном слое, достигает сверхпроводника, он отражается обратно в виде дырки. Эта дырка попадает в другой сверхпроводящий слой и отражается от него в виде электрона. Появляется замкнутая орбита. При этом из квантовой механики известно, что если возникает замкнутая орбита, то у нас появляется квантование, а значит, возникает связанное состояние. Оно называется андреевским состоянием".

Для того чтобы "получить" андреевское состояние в низкотемпературном сверхпроводнике, физики решили добавить в него так называемую магнитную примесь - этот выбор обусловлен тем, что именно такая примесь подавляет сверхпроводимость. Михаил Каленков: "Если "уменьшить" долю нормального металла и взять уже не прослойку, а гранулу, то в случае обычного, изотропного, сверхпроводника, ничего не получится: андреевские состояния быстро потеряют стабильность, они будут "выдавливаться" из щели и потом просто пропадут. А если внутрь сверхпроводника добавить магнитную примесь, то есть точечный дефект, то вблизи появляется связанное состояние, которое нам и нужно".

В итоге появляющееся андреевское состояние нарушает симметрию между электроноподобными и дырочными возбуждениями, а это, в свою очередь, приводит к появлению "гигантского" термоэлектрического эффекта. Ему дополнительно способствует различие во времени рассеяния для электронов и дырок. Впрочем, в случае низкотемпературных сверхпроводников, по словам Михаила Каленкова, не совсем корректно разделять электронное и дырочное возбуждение, так как эти частицы находятся в суперпозиции, то есть как будто "смешиваются". Тем не менее, даже с учётом этого можно уверенно считать, что процесс идёт по схеме, присущей высокотемпературным сверхпроводникам, и расчёты можно проводить сходным образом.

Поводом для проведения исследования стала разработка болометра (теплового приёмника излучения), которая проводится в НГТУ. Этот прибор будет исследовать параметры реликтового излучения с борта аэростата. Основным компонентом болометра должен стать сверхпроводящий элемент, поэтому исследование его термоэлектрических характеристик было особенно важно. Одна из идей по увеличению эффекта - добавление магнитных примесей - и получила развитие в работе учёных из ФИАН и НГТУ. Несмотря на то, что сейчас исследователи предполагают использовать другой, более эффективный способ детектирования излучения, создание болометра стало важной отправной точкой для проведения описанной выше теоретической работы и остаётся одним из возможных способов её экспериментальной проверки.

skroznik
14.09.2012, 15:02
Предложены и смоделированы механизмы сбоя периода вращения пульсаров


14.09.2012
По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://www.fian-inform.ru/?mode=mnews&id=1314)


Сверхтекучесть внутренней составляющей вращающихся нейтронных звезд (пульсаров) может быть ответственна за редко, но все же наблюдающиеся сбои периодов их вращения - глитчи. Сверхтекучее ядро вращается в виде квантованных вихревых нитей - квантовых трубок, которые устремляются к несверхтекучей коре и застревают в ней. Массовый отрыв трубок - и есть причина наблюдающихся сбоев. Как это происходит, показали ученые из Институтов Мельбурна и Кэмбриджа, доложившие об этом на Гинзбурговской конференции в ФИАН.

Пульсары - это вращающиеся нейтронные звезды, излучающие электромагнитные волны. Период вращения всех наблюдаемых пульсаров постепенно увеличивается, на время от нескольких секунд до миллионов лет. Однако в некоторых пульсарах это замедление вращения иногда нарушается сбоями - резкими ускорениями, после которых процесс замедления восстанавливается. Ученые уверены, такое поведение нейтронных звезд свидетельствует в пользу того, что они состоят из твердой коры и сверхтекучего ядра. Дело в том, что вращение сверхтекучей жидкости осуществляется совсем по другим законам, нежели в случае с обычной жидкостью. Сверхтекучее ядро вращается в виде квантованных вихревых нитей - квантовых трубок, параллельных оси вращения нейтронной звезды. Во время замедления вращения нейтронной звезды квантовые трубки дрейфуют наружу и могут либо проскальзывать сквозь кору (редко), либо цепляться за атомные ядра или дефекты кристалла в коре нейтронной звезды. По одной из версий, сбои периодов вращения пульсаров происходят из-за массового отрыва трубок. Профессор Эндрю Мелатос из Университета Мельбурна (Австралия) с соавторами предложили механизмы и провели численное моделирование, основанное на решении зависимого от времени уравнения Гросс-Питаевского), для процессов массового вырывания квантовых трубок в нейтронной звезде.

"Динамика проскальзывающих вихрей уже исследовалась локально другими авторами. Мы же попытались проследить за коллективным поведением вихрей. У нас есть модель того, почему происходят сбои периодов вращения пульсаров, но не достает конкретного механизма для запуска лавинных процессов открепления вихрей. Мы предлагаем три механизма, которые могут сочетаться", - рассказал профессор Эндрю Мелатос во время Гинзбурговской конференции по физике.

Первый механизм - это взаимодействие вихрей и обтекающего их конденсата. По аналогии с ситуацией, когда водоворот соседствует с ламинарным потоком, квантовые трубки испытывают так называемый эффект Магнуса, когда они движутся сквозь окружающую их среду. Упрощенно говоря, этот эффект заключается в том, что вращающийся объект формирует вокруг себя вихревое движение. Такая реакция обтекающей вихрь среды может стать причиной вырывания одного из близлежащих застрявших вихрей.

Докторант Лила Варшавски занималась непосредственно численным моделированием, она комментирует: "Целью этого эксперимента было отслеживание изменений энергии системы при движении вихря, а также отслеживание того, как и куда передается энергия, выделяемая при откреплении вихря. Результаты многих подобных экспериментов подтверждают, что вихри всегда вырываются при некотором значении глобального углового сдвига, и при этом всегда меняется суммарная энергия системы".

Второй предложенный механизм - это акустические волны от стремящихся наружу вихрей, способные оторвать другие, ближайшие к ним вихри. Для его моделирования ученые искусственно сгенерировали импульс, который позволил одному из вихрей сорваться с его места. После этого они проследили за акустической волной от вырвавшейся трубки. Как показывает моделирование, даже спонтанно вырвавшийся вихрь может породить достаточную для вырывания соседнего вихря акустическую волну.

http://i40.fastpic.ru/big/2012/0914/77/a1e7154b1885ad486b600eae5dbf6777.jpg (http://fastpic.ru/)

На рисунке изображен процесс отрыва стоящего на месте вихря за счет акустической волны от спонтанно вырвавшего вихря. Изначально застрявший в зоне B вихрь, сместился в зону А и после застрял в зоне С.

И, наконец, третий механизм, реализующийся за счет эффекта близости трубок, согласно которому движущийся вихрь, проходящий мимо застрявшего, может сорвать его. Этот сценарий был смоделирован в двух версиях - когда вихрь вырывают вручную, и когда он двигается баллистически, без препятствий на его пути.

http://i40.fastpic.ru/big/2012/0914/39/a1b8e5869251990467116edd900efd39.jpg (http://fastpic.ru/)

На рисунке изображен процесс прохождения подвижного вихря мимо застрявшего, согласно эффекту близости вихрей.

Пока моделирование предложенных механизмов было проведено только для двумерной системы и для одного "поколения" реакции на тот или иной пусковой механизм. Усложнение задачи - предмет следующей работы. Однако учитывая сложность расчетов, проделанные расчеты - уже весьма достойный и важный результат.

Самогон
14.09.2012, 19:34
Интересная работа.

skroznik
14.09.2012, 22:47
Интересная работа.
Да, интересная.
Еще в моем студенчестве появились первые работы о сверхтекучести вырожденного... "ферми-газа", которая сохраняется вплоть до оченьь высоких ("звездных") температур.
Тогда это вообще казалось фантастикой. Сейчас же все больше и больше появляется свидетельств того что сверхтекучесть может быть очень распространенным явлением во Вселенной (включая возможную сверхтекучесть внутри атомного ядра - ну хотя бы для тяжелых ядер).

skroznik
26.09.2012, 20:15
Ветер мирового рынка


По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://fian-inform.ru/sobytiya-i-meropriyatiya/item/44-veter-mirovogo-rynka)


В гости в ФИАН приехал доктор физико-математических наук Эдуард Эммануилович Годик. Вот уже 20 лет Э.Э.Годик занимается венчурным бизнесом - поначалу сам участвовал в создании стартапов, теперь помогает в этом другим. Работа ФИАН в этом направлении привлекла его внимание, и Эдуард Эммануилович поделился с «ФИАН-информ» своими соображениями.


Эдуард Эммануилович Годик прославился еще в советские времена в пионерских работах Института радиотехники и электроники Академии Наук по функциональному картированию физических полей и излучений Человека. Эти работы открыли принципиально новые возможности в здравоохранении и стали широко известны в мире. В результате, когда во время перестройки российская наука оказалась не у дел, он был вынужден принять приглашение американской стороны заняться «внедрением» этих результатов в их мировой рыночной инфраструктуре. И вот уже 20 лет Э.Э.Годик занимается венчурным бизнесом.

Он размышляет о том, насколько успешно предпринимательство в научно-технической сфере с российскими корнями: «Я проходил эти «университеты» на себе. Пригласившие меня американские партнеры сняли небольшой дом в Нью Джерси. Начинал работу я в этом доме с одним инженером, молодым физтехом. Офис, квартира у меня, квартира у него. В подвале одна комната под электронику, другая – под механику. И мы, два человека, за сто восемьдесят тысяч долларов за год сделали действующий макет достаточно сложного прибора для раннего выявления рака молочной железы. Прибор успешно прошел предварительное тестирование в одном из крупнейших госпиталей Нью-Йорка. После этого стоимость компании, у которой появился работающий опытный образец, сразу возросла до нескольких миллионов долларов. Это ключевой момент для стартап бизнеса: инвесторы, рискнувшие вложить деньги в инновацию с уровня науки - их называют ангелами, получили рост капитала в 10-20 раз за год! Затем, через несколько лет, стоимость компании превысила двадцать миллионов долларов».

Это случайность? Или просто повезло? Эдуард Эммануилович считает, что повезло, но «очень не просто»... Для этого, помимо инновационного технического решения, нужно было учесть и преодолеть ряд объективных факторов. Наиболее важные из них – это обьем рынка, наличие развитой рыночной инфраструктуры и, главное, готового «положить жизнь» на раскрутку инновации предпринимателя.

«С точки зрения обьема рынка для хайтек инноваций, который в сотни раз больше российского, и благоприятной рыночной инфраструктуры, американский рынок, сравнимый по объему с мировым, наиболее перспективен. Я постоянно читаю высказывания о том, что нас не пускают на мировой рынок. Но те, кто это пишут и высказывают не учитывают того фактора, что не только нас, на мировой рынок никого так просто не пускают! Туда только сильный «проталкивается локтями» и берет столько, сколько может взять. Но для этого стремление раскрутиться у предпринимателя должно быть колоссальным».

Предприниматель – это главное «узкое место» раскрутки инновационного проекта. Именно он, а не инвестор, определяет успех проекта. Он должен сам подбирать инвесторов и обговаривать условия инвестирования, исходя из долговременной перспективы создания рыночного продукта. Конечно, замечательно, если предпринимательские качества обнаруживает руководитель научной группы, это наилучшая возможная ситуация. Однако такое встречается нечасто - как в Америке, так и в России. Яркие примеры – Сергей Грин и Валентин Гапонцев! Но где их взять? Количество успешных инновационных проектов фактически пропорционально наличию работающих в научно-технической сфере настоящих предпринимателей.

Эдуард Эммануилович вспоминает свою работу в лаборатории на Старосадском переулке и говорит, что фактически он стал предпринимателем уже тогда: проект стал «его делом», хотя формально ему ничего не принадлежало. Но был сильный драйв. «Нужен такой предприниматель, который возьмет стартап и прошибет всё на пути к успеху. Вот если будут такие люди, то вокруг них будут собираться. Точнее, они сами соберут необходимые для дела команды, а Россия станет инновационной страной».

Э.Э. Годик сравнивает инновационные идеи в проектах Российского фонда фундаментальных исследований и Фонда поддержки малых форм предпринимательства в научно-технической сфере с крупинками золота в научной породе. Там собирается фактически «золотой инновационный ресурс» России, но на уровне семян для проращивания до уровня перспективных рыночных продуктов. И для того, чтобы эти золотинки превратились в рыночное «золото» нужны не столько инвесторы, сколько предприниматели.

«Почему в основном гибнут стартапы в США? Потому что к стартапу инвестор приставляет функционера - следить за своими деньгами. А он не предприниматель, ему в основном просто платят «зарплату», независимо от успеха бизнеса...», - говорит Годик.

Эдуард Эммануилович считает весьма важным, что именно в ФИАНе, одном из наиболее именитых институтов в России, стараются привлечь молодежь к научно-техническому предпринимательству. Он выводит из своего опыта «формулу» оптимального сочетания американских и российских денег, американских и российских участников научно-технического стартапа:

«Начальный этап проращивания российских инновационных семян (feasibility study) нужно проводить своими силами в России и на российские деньги (чтобы не отдавать «за дешево» контрольный пакет). И только после успеха в этом, когда стоимость компании на порядок(и) возрастет, привлекать американских соинвесторов и партнеров, необходимых для дальнейшего проращивания в благоприятных для этого условиях американского\мирового рынка. Уверен, при разумной организации этого процесса интеллектуальный инновационный ресурс России может заиграть сравнимо с её главной опорой сейчас – природным».

«Именно молодых привлекать нужно, чтобы они почувствовали ветер мирового рынка. ФИАН - одно из мест, где этому способствуют», - подытоживает Эдуард Эммануилович.

skroznik
28.09.2012, 18:27
Покидая Весту
19.09.2012

http://i41.fastpic.ru/thumb/2012/0928/e0/a10fe4609d37916c893ddb137c2b5ae0.jpeg (http://fastpic.ru/view/41/2012/0928/a10fe4609d37916c893ddb137c2b5ae0.jpg.html)

В середине сентября автоматический космический аппарат Доун (http://dawn.jpl.nasa.gov/multimedia/image_gallery.asp) (Заря) закончил работу на астероиде Веста. Он стал первым земным аппаратом, посетившим этот далёкий мирок, расположенный между Марсом и Юпитером в Главном поясе астероидов Солнечной системы. Лучшие из фотографий, сделанных аппаратом Доун на Весте, были соединены в эту панораму, охватывающую всю планетку. Теперь очевидно, что Веста является остатком ранних лет жизни Солнечной системы, строительным кирпичом для твёрдых планет, таких как Земля. Древняя поверхность Весты покрыта кратерами и длинными впадинами, оставшимися от сильных столкновений. На малой планете совсем низкая гравитация, поэтому на её поверхности есть огромные скалы и горы, в два раза превышающие высоту Эвереста на Земле. Их можно разглядеть в нижней части фотографии. Однако Веста, занимающая 500 километров в поперечнике, лишь второй по величине массивный объект в поясе астероидов. Итак, две недели назад Доун зажёг свои ионные двигатели и от правился в погоню за самым массивным телом пояса астероидов — Церерой. Если всё пойдёт по плану, Доун достигнет Цереры в 2015 году. В телескоп Церера выглядит совсем по-другому, но что же увидит Доун?

skroznik
28.09.2012, 21:50
Марсоход Curiosity зафиксировал на Марсе огромные перепады давления и температуры (http://www.vesti.ru/doc.html?id=919248&cid=2161)
28.09.2012

Марсоход "Кьюриосити" (Curiosity), запущенный NASA и осуществивший успешную посадку на Марс, вновь заинтриговал учёных. На этот раз в область пристального внимания исследователей космоса попал прогноз погоды на марсианской поверхности.

"Среди всех планет Солнечной системы Марс обладает самыми похожими на Землю погодными условиями", — сообщает профессор Кевин Хэмилтон (Kevin Hamilton) из Гавайского университета в Маноа, который стал пионером в области компьютерного моделирования атмосферы Красной планеты.

Напомним, что Curiosity является пятой метеорологической станцией на Марсе. За последние 35 лет ещё 4 аппарата успешно достигли поверхности Красной планеты и передавали данные об атмосферных явлениях нашего соседа.

"Ранние наблюдения за погодой на Марсе показали наличие суточного цикла температуры и давления, причём разница ночной и дневной температуры достигает 38 °С. Мы объясняем это явление малой толщиной атмосферы и отсутствием океанов с их сдерживающим влиянием", — рассказывает Хэмилтон в пресс-релизе на сайте университета.

Новые данные от марсианского ровера свидетельствуют об огромных ежедневных колебаниях не только температуры, но и атмосферного давления. Тогда как на Земле такие перепады составляют всего около одной десятой доли процента, на Марсе этот показатель достигает 10%!

В земных условиях подобное колебание сопровождается ураганом разрушительной силы. А на Красной планете такие перепады случаются ежедневно.

Ещё 20 лет назад профессор Хэмилтон предсказал, что суточные погодные колебания будут особенно ощутимы в двух "центрах действия", расположенных на экваторе Марса на противоположных сторонах. В отличие от остальных зондов Curiosity приземлился как раз в одном из таких центров.

В этой зоне сильное влияние оказывает ещё один фактор – резонанс марсианской атмосферы.

"В 1980 году я подсчитал, что марсианские атмосферные явления могут иметь собственную частоту колебаний, соответствующую суткам. При наложении перепадов день-ночь амплитуда колебаний резко увеличивается, — рассказывает Хэмилтон. – Включив влияние резонанса в компьютерную модель, я получил возможные колебания давления в размере 8%. И вот теперь реальные данные подтверждают мои выводы".

Хэмилтон считает, что именно резонансные явления способны объяснить особенно сильные ветры, которые вызывают пыльные бури на поверхности Марса раз в несколько лет.

skroznik
03.10.2012, 20:05
Марсоход Opportunity получил новое задание (http://www.3dnews.ru/news/635946)
01.10.2012


В то время как взгляды всего прогрессивного человечества прикованы к уникальному марсоходу Curiosity, на Марсе продолжает свою работу еще один “вездеход” Opportunity. Уже пошел девятый год пребывания этого исследовательского аппарата на поверхности Красной планеты, и багаж знаний и информации, переданный за это время на Землю, колоссален по объему. В данный момент Opportunity приступает к очередной миссии – исследованию так называемого “возвышения Матьевича” (Matijevic Hill), на которое будут затрачены следующие несколько недель или даже месяцы.


Указанное геологического образование, расположенное около 22-километрового кратера Endeavour, имеет в своем составе необычные компоненты. Марсоход Opportunity обнаружил здесь большое количество небольших, диаметром около 3 миллиметров, сферические шарики, состоящие из богатого железом минерала. На данный момент главный вопрос, который волнует команду Opportunity – каким образом сформировались подобные структуры?


http://i41.fastpic.ru/big/2012/1003/1c/992c4d7c5668a08519330dac1214ae1c.jpg (http://fastpic.ru/)


Ранее похожие объекты уже были обнаружены на Марсе, и, как показали исследования, они образовывались в горных породах благодаря воде с растворенными в ней богатыми железом минералами. Но есть и другие версии образования подобных объектов, например, вулканическая активность, падение метеорита, кристаллизация из жидкой фазы. Какая из гипотез верна – на этот вопрос и должен дать ответ марсоход Opportunity.


Отдельно стоит сказать и о самом геологическом образовании – “возвышении Матьевича”. Названо оно в честь Якоба Матьевича (1942 – 2012 г.), который руководил командой инженеров, обслуживающих исследовательские миссии марсоходов Spirit и Opportunity. Именем Матьевича недавно названа и горная вершина на Марсе, обнаруженная марсоходом NASA третьего поколения – Curiosity.

skroznik
06.10.2012, 23:45
Образовательное ноу-хау на ФизТехе

По материалам АНИ "ФИАН-информ" (http://fian-inform.ru/sobytiya-i-meropriyatiya/item/44-veter-mirovogo-rynka)


С началом нового учебного года в Московском физико-техническом институте стартовала и новая образовательная программа МФТИ-Астроальянс. Ее инициатором выступил Научно-образовательный центр «Фундаментальные частицы и астрофизика» под руководством академика А.В.Гуревича. В рамках этой программы приобщение студентов к «настоящей науке» начнется уже с первого курс