Австралийские физики исследовали движение капель, которые образуются над поверхностью вибрирующего силиконового масла, и обнаружили несколько новых типов капель и коллективного движения. В отличие от предыдущих экспериментов ученые добавили к основной частоте колебаний обертон. По словам исследователей, такая гидродинамическая система позволяет моделировать квантовомеханиеские процессы. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.
Более того, в отличие от обычных «ходоков» «суперходоки» продемонстрировали большое число коллективных явлений. Это богатство ученые связывают с тем, что «суперходоки» более охотно взаимодействуют друг с другом. Во-первых, в этом режиме капли связываются в пары, разделенные очень тонкой прослойкой воздуха (рисунок a). Во-вторых, капля может преследовать другую каплю с постоянной скоростью, если их размеры совпадают (рисунок b), или вращаться вокруг большей капли (рисунок c). В-третьих, капли могут следовать по параллельным синхронно осциллирующим траекториям (рисунок e). В-четвертых, тяжелая неподвижная капля может образовать слабо связанную пару с легкой каплей, причем направление вращения капель будет время от времени обращаться (рисунок d). В некоторых случаях такая связь стабилизирует тяжелую каплю и мешает ей утонуть. В-пятых, множество близко расположенных «суперходоков» может объединиться в кристалл, который, в свою очередь, можно «расплавить», если повысить амплитуду колебаний жидкости (рисунки h—k). Фунгицид Металаксил-Манкозеб Для Риса
Физики из ИТМО при участии нобелевского лауреата Франка Вильчека численно нашли параметры метаматериала, чей магнитооптический отклик повторяет отклик гипотетических аксионов, если бы они существовали в реальности. Работа ученых открывает дорогу к экспериментам с эмерджентной аксионной электродинамикой. Исследование опубликовано в Physical Review B. Термин «аксион» для новых гипотетических частиц ввел впервые нобелевский лауреат Франк Вильчек (Frank Wilczek), назвав их так в честь стирального порошка — он предполагал, что эти частицы помогут «очистить» квантовую хромодинамику от трудностей, связанных с нарушением CP-симметрии. Сегодня аксионы остаются одними их главных кандидатов на темную материю, и их активно ищут как по астрофизическим данным, так и в наземных экспериментах. В физике, однако, существует и другой подход к исследованию частиц или явлений, которые были предсказаны, но не обнаружены приборами. Он основан на создании особым образом спроектированных сред, элементарные возбуждения в которых (квазичастицы) ведут себя подобно предполагаемым частицам. Ярчайшим примером этого принципа можно назвать исследование майорановских частиц, которые физики активно рассматривают в качестве кандидатов для элементной базы квантовых компьютеров. Аксионоподобные возбуждения (или эмерджентные аксионы) тоже были обнаружены — их нашли в магнитных твердых телах, однако там амплитуда их сигнала довольно небольшая. Однако, в метаматериалах эта ситуация может измениться — это показали Максим Горлач (Maxim A. Gorlach) и его коллеги из ИТМО при участии самого Франка Вильчека. Их работа также посвящена поиску аксионоподобных возбуждений. Ученые обратили внимание на то, что, существуй аксионы на самом деле, они проявят себя в виде дополнительных членов в уравнении Максвелла. С другой стороны, точно такие же члены можно воспроизвести с помощью правильного дизайна среды. Авторы численно показали это на примере магнитного диполя, окруженного аксионной средой. Им удалось подобрать метаматериал, состоящий из сферических слоев магнитооптического вещества и найти параметры, при которых возбуждение поля при таких условиях эквивалентно полям с реальными аксионными эффектами. Важной особенностью проведенных расчетов стало то, что предсказанная учеными константа взаимодействия с эмерджентными аксионами оказалась не только достаточно велика, но и поддавалась управлению за счет добавления или убавления слоев — в предыдущих исследованиях такой возможности не было. В работе физиков структура продемонстрировала аксионный отклик в микроволновой и терагерцовых областях. По мнению ученых, их моделирование открывает дорогу к созданию компактных установок для проверки свойств аксионной электродинамики. Ранее мы рассказывали, что в немецком исследовательском центре DESY стартовал эксперимент ALPS II, призванный обнаружить превращение фотонов в аксионы.
Силиконовое Масло Для Строительства Гидроизоляционного Агента Если вы являетесь собственником того или иного произведения и не согласны с его размещением на нашем сайте, пожалуйста, напишите на [email protected]