Лауреаты нобелевской премии по физике в 2010 году.

  Лауреатами нобелевской премии по физике в 2010 году стали россияне Андрей Гейм и Константин Новоселов. Наши соотечественники получили нобелевскую премию по физике за создание графена - сверхпрочного материала из атомов углерода. Графен - двумерная форма углерода. Работы Гейма и Новоселова внесли важный вклад в развитие нового материала. Наши ученые открыли графен, работая в лаборатории Манчестерского университета.

Андрей Гейм и Константин Новоселов - первые в истории выпускники Московского физико-технического института, получившие Нобелевскую премию по физике в 2010 году.

Лауреат нобелевской премии по физике 2010 года - Андрей Гейм.

 Андрей Гейм родился в 1958 году в Сочи, в семье инженеров немецкого происхождения. В 1982 году закончил Московский физико-технический институт, факультет общей и прикладной физики.

Лауреат нобелевской премии по физике 2010 года - Константин Новоселов

 Константин Новоселов родился в 1974 году в Нижнем Тагиле. В 1997 году закончил Московский физико-технический институт, факультет физической и квантовой электроники. Он стал самым молодым нобелевским лауреатом-гражданином Российской Федерации.

Впервые ученые смогли наблюдать за  ростом наночастиц.

Впервые ученые смогли наблюдать за  ростом наночастиц на самых ранних этапах их формирования. Получение наночастиц - это кропотливый и трудоемкий процесс.

 Наночастицы – это основа нанотехнологий, при получении наночастиц необходимо учитвыть их структуру, состав и размер.

Ученые при помощи рентгеновских лучей проводят  дифракционные исследования, что позволяет им получить информацию о кристаллической структуре материалов.

В США исследователи смогли наблюдать за  ростом кристаллов с самого начала их жизни, благодаря рентгеновскому излучению. Дифракционная картина показывает  структуру этих необычных частиц.

Большой адронный коллайдер удивил снова физиков.

Большой адронный коллайдер удивил снова физиков, которые обнаружили новый эффект, не описанный ранее теорией. Среди миллионов частиц, рожденных при столкновении протонов, физики обнаружили пары, движения которых связаны друг с другом по неизвестной причине.

Владимир Гаврилов, руководитель российских физиков, отмечает, что ученые ждут от теоретиков интерпретации обнаруженного явления. Владимир Гаврилов также предположил, что ученые дошли до нового рубежа в работе и будут все чаще сталкиваться с новыми непонятными явлениями.

Наблюдения показали, что обнаруженные пары частиц, удаляясь друг от друга со скоростью света, сохраняют движение вдоль одного и того же угла, как будто они каким-то образом ассоциированы вместе. Этот эффект не был предсказан модельными расчетами. Хотя ученым уже предложили различные гипотезы этого явления, но пока точных описаний не найдено.

Большой адронный коллайдер является самым большим ускорителем элементарных частиц в мире. Суть работы большого адронного коллайдера заключается в столкновении протонов, которые разгоняются почти до скорости света в 27-километровом кольце коллайдера. Ученые считают, что результаты этих столкновений дадут новую информацию о строении материи и дадут новый толчок в развитии физики. Большее количество столкновений приведет к большему выявлению новых неизвестных фактов.

В США создали мощнейший лазер в мире

В Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора, США, закончено строительство мощнейшего лазера в мире – Национальной установки зажигания. На нужды проекта было затрачено $3,5 млрд, для сооружения лазера потребовалось 12 лет.

Установка размером с футбольное поле представляет собой 192 самостоятельных лазерных излучателя, которые в ходе экспериментов будут одновременно направлять лучи на мишень размером в несколько сантиметров. За одну тысячную долю секунды луч преодолеет около 300 м. Энергия импульса достигнет 1,8 млн Дж. Ученые ожидают, что температура и давление на мишени приблизятся к показателям в солнечном ядре.

Суперлазер будет использоваться как для мирных целей, так и для военных. В частности, с его помощью ВВС США будут тестировать пригодность ядерных боеголовок, изготовленных десятки лет назад. В качестве мирного применения лазера ученые называют астрофизические эксперименты, где будут моделироваться процессы, происходящие внутри звезд и планет, а также исследование возможностей ядерного синтеза. По словам Эдварда Мозеса (Edward Moses), руководителя проекта, «эксперименты такого уровня будут проводиться впервые за всю историю науки».

Напомним, что реакции термоядерного синтеза были открыты более 70 лет назад. В 1934 году Георгий Гамов, американский физик русского происхождения, высказал мысль, что протекающие при высокой температуре ядерные реакции могут быть источником энергии, способным в течение миллиардов лет поддерживать звезды в горячем состоянии. Детальную теорию ядерных реакций в звездах развил нобелевский лауреат Ханс Бете (Hans Bethe) в 1938 году. В этих реакциях из ядер водорода синтезируются более сложные ядра других элементов — гелия, лития, бора, углерода. А поскольку их образование происходит при высокой температуре, эти реакции называют термоядерным синтезом.

Реакции термоядерного синтеза осуществляются в установках разного типа: одни, так называемые токамаки (от «тороидальная камера с магнитной катушкой»), удерживают плазму внутри замкнутого контура с помощью магнитов. На самом большом токамаке JET, построенном Европейским Союзом в Великобритании, мощность термоядерной реакции достигает уже 16 тыс. кВт, возвращая около 40% от вложенной в плазму энергии.

Установки другого типа используют сверхмощные лазерные лучи, которые со всех сторон направляются на мишень с термоядерным топливом. Это смесь дейтерия с тритием, охлажденная ниже температуры плавления водорода (−263 °C).

Физикам удалось охладить молекулы почти до абсолютного нуля

Ученые смогли охладить молекулы монофторида стронция практически до абсолютного нуля «одним махом». Физики описали использованную ими технологию в статье в журнале Nature. В отличие от молекул и атомов, находящихся при комнатной температуре, вещество, охлажденное до температур, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса Цельсия, или 0 градусов кельвина), начинает демонстрировать квантовые свойства (у нагретой материи они «забиваются» тепловыми эффектами).

Физики часто охлаждают атомы, используя лазер - атомы поглощают фотоны, а затем испускают их. При многократном повторении этого процесса атомы постепенно теряют свою кинетическую энергию, то есть охлаждаются. Для молекул такой метод до сих пор не применялся - они более тяжелые и хуже теряют энергию. Кроме того, в молекулах «лишняя» энергия запасается в связях между атомами, а также во вращательных движениях молекулы целиком.

В большинстве более ранних работ охлаждались атомы, а потом из них «собирались» молекулы. Авторы нового исследования решили охладить непосредственно молекулы. Ученые экспериментировали с монофторидом стронция, энергия колебаний которого меньше, чем у многих других молекул. Кроме того, физики подобрали цвет лазера так, чтобы его воздействие не вызывало вращение молекул. Наконец, исследователи особым образом предварительно охлаждали монофторид стронция.

В итоге авторам удалось охладить молекулы до 300 микрокельвинов (микрокельвин - это одна миллионная кельвина). Расчеты показывают, что использованная учеными технология позволяет понизить их температуру до еще более низких значений.

В начале 2010 года другой коллектив исследователей, работая с охлажденными до сверхнизких температур молекулами калия и рубидия, смог непосредственно пронаблюдать квантово-механические эффекты.

Эйнштейновское замедление времени увидели в лаборатории

Ученые зарегистрировали в лаборатории замедление времени, предсказанное в рамках общей и специальной теорий относительности. Работа исследователей опубликована в журнале Science. Исследователи работали с оптическими атомными часами, в которых «работает» атом алюминия. Отсчет времени в часах ведется следующим образом: на атом алюминия воздействует лазерное излучение, которое заставляет атом перейти на более высокий энергетический уровень. Если переход происходит, то на источник лазерного излучения подается сигнал, который препятствует изменению параметров излучения. Таким образом, в часах постоянно происходят энергетические переходы, точно отмеряя единицы времени.

Авторы новой работы использовали лазер с очень высокой частотой, соответственно отмеряемые в часах единицы времени были очень маленькими. Такие часы отличаются чрезвычайно высокой точностью - погрешность в одну секунду накопится в них за 3,7 миллиарда лет.

Общая теория относительности предсказывает, что если два наблюдателя находятся на разном расстоянии от некоего массивного объекта, то тому, кто находится дальше, будет казаться, что часы второго наблюдателя идут замедленно. В качестве массивного объекта ученые использовали Землю - они расположили одни оптические часы на 33 сантиметра выше, чем вторые. В часах, расположенных выше, наблюдалось замедление времени - согласно расчетам, за 79 лет оно бы составило 90 миллиардных частей секунды.

Согласно положениям специальной теории относительности, ход часов на руке наблюдателя, движущегося относительно напарника, будет казаться напарнику более медленными, чем ход часов на его руке. Для проверки этого утверждения исследователи «заставляли» атом алюминия в оптических часах колебаться со средней скоростью около 36 километров в час. В этом эксперименте также было зафиксировано замедление времени.

Недавно другой коллектив исследователей подтвердил справедливость некоторых положений общей теории относительности совсем другими методами. Специалисты-астрофизики анализировали информацию о более чем 70 тысячах галактик, изображения которых были получены в ходе Слоановского цифрового обзора неба (SDSS). В итоге ученые показали, что значение безразмерного параметра EG, который характеризует, в частности, процессы гравитационного линзирования, роста галактических структур и формирования скоплений в космологических масштабах, хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями.