Науки о Земле

Группа исследователей из Массачусетского технологического института впервые обнаружила «Второй звук», то есть перенос тепла фононами, в поликристаллическом графите при температурах 85–150 К.

Нобелевскую премию по физике за 2019 год получили канадец Джеймс Пиблс, а также швейцарцы Мишель Майор и Дидье Кело. Первый внес большой вклад в теорию космологии, а оба швейцарских астронома первыми открыли планеты у звезд, подобных Солнцу. Про экзопланеты, счет которым пошел уже на сотни, «Химия и жизнь» рассказывала не раз, поэтому остановимся на целостной картине мира, полученной, в частности, и стараниями нобелевского лауреата этого года.

В Гарвардском университете (США) сделали радиопередатчик, в котором излучение лазера с длиной волны в единицы микрон, то есть в ближнем инфракрасном диапазоне, преобразуется в радиоволны микроволнового (СВЧ) диапазона.

Две группы исследователей независимо сообщили о наблюдении ими признаков сверхпроводимости в гидриде лантана под большим давлением при рекордно высокой температуре.

В Пусанском университете (Южная Корея) теоретически рассмотрели новое устройство, в котором входные сигналы должны непосредственно управлять напряжением на выходе.

В Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли создали микролазеры размером в несколько микрон, которые имеют порог генерации при минимальной мощности накачки 14 кВт/см².

В институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН создан уникальный экспериментальный стенд BETA (Beam of Electrons for materials Test Applications), на котором можно изучать воздействие экстремальных тепловых нагрузок на конструкционные материалы, планируемые к использованию в Международном экспериментальном термоядерном реакторе ИТЭР.

Наука не стоит на месте — двигаясь по полю Природы, она оставляет за собой нагромождения данных. С ужасом смотрит на этот пейзаж нынешнее Образование, которое должно вложить все эти барханы информации в головенку существа, которое пока что с визгом носится по школе. А как образование делало это век или полтора назад, когда объем информации был меньше? Может быть, какие-то решения тех времен окажутся интересны сегодня?

Когда-то мы рассказывали об экспериментах Ю.Ю.Стойлова из ФИАНа, который вводил луч лазера в торец пленки из мыльного водного раствора и обнаружил то, что не склонные к подобной лексике физики назвали «чудо». Прошло некоторое время, и авторы вернулись к любимому объекту. На сей раз один из авторов занялся не пленкой, а ее краем, точнее — местом, где сходятся три пленки, треугольным ребром, то есть местом, где встречаются три пузыря, или два пузыря и воздух.

Оказывается, к закону сохранения можно подойти творчески и получить нечто из видимого ничто. А именно, высечь искру из физического вакуума. Как это сделать — придумали физики из Старклайдского университета.

Что принципиально изменилось в физике за последний век? Не в смысле новых экспериментов, новых данных и новых теорий, а в смысле самого подхода к исследованию Природы? Если спросить практикующего физика, что такое физика, — раздраженный тем, что его отвлекли от работы, он, скорее всего, буркнет что-то вроде «эксперимент представляет данные, теория объясняет результаты и предсказывает, а эксперимент проверяет, ну и если все хорошо, то нобелевка, а если нет, то меняй вольтметр или уточняй теорию». Понятно, что он отчасти шутит, отчасти завидует, отчасти радуется за коллег и свою физику, однако больше всего хочет, чтобы от него отстали. Но классическая историческая ситуация была именно такова, как он нам поведал.

Можно ли на Земле добиться ускорения в миллионы раз больше, чем g? На первый взгляд кажется, что вряд ли. Однако на Земле это совсем не чудо: с ускорением 5,5 млн g вылетает гарпун из гидроидного полипа, вредитель злаковых посевов грибок Gibberella zeae выпускает споры при ускорении в 840 тыс., а сфагнум отстреливает споры с ускорением 73 тыс. g. Удивительно, но за всеми этими рекордами стоит одно и то же явление — осмос. Да-да, чудовищных, недоступных человеческой технике ускорений растения и грибы-бомбардиры достигают всего-навсего перекачиванием воды сквозь полупроницаемую мембрану.

Наномеханический масс-спектрометр впервые смог точно «взвесить» большой ДНК-вирус массой 105 MДа. Новая аналитическая система позволяет детектировать отдельные молекулы, масса которых выходит за пределы диапазона, в котором работают обычные масс-спектрометры.

Несмотря на все более чувствительные измерения, у электрона не обнаружили дипольного момента, который позволил бы спрогнозировать существование новых экзотических элементарных частиц и поставить под сомнение закономерности Стандартной модели — теоретической концепции, описывающей электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия.

«Скользкость льда, — пишет известный популяризатор науки Я.И.Перельман в одном из рассказов в «Занимательной физики», — зависит главным образом не от гладкости, а <...> от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления…» Однако ученые и преподаватели продолжают обсуждать физику скольжения коньков на морозе, и приведенное Перельманом «простое объяснение» подвергается сомнению.

Нобелевскую премию 2018 года по физике получили француз Жерар Муру и канадка Донна Стрикланд за создание во время работы в Рочестерском университете лазеров со сверхмощными импульсами, а за использование лазерного света для манипуляции сверхмаленькими предметами вроде молекулы белка или клетки бактерии — американец Артур Эшкин, работавший в «Белл лабораториз».