Неустойчивость Вейбеля преобразовует энергию температурной анизотропии плазмы в энергию магнитного поля

Недавние исследования показывают, что магнитные поля могут спонтанно возникать в плазме. Это может произойти, если плазма имеет температурную анизотропию — температуру, различную в разных пространственных направлениях. Это было предсказано теоретиком плазмы Эриком Вейбелем более шести десятилетий назад (неустойчивость Вейбеля), но только сейчас однозначно наблюдалось в лаборатории. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что этот процесс может преобразовывать значительную часть энергии, хранящейся в температурной анизотропии, в энергию магнитного поля. Также обнаружено, что нестабильность Вейбеля может быть источником магнитных полей, которые пронизывают весь космос.

Механизм нестабильности периодического движения пузырьков в парадоксе Леонардо да Винчи из Лестерского кодекса

Профессор Мигель Анхель Эррада из Университета Севильи и профессор Йенс Г. Эггерс из Бристольского университета открыли механизм, объясняющий нестабильное движение пузырьков, поднимающихся в воде. По словам исследователей, результаты, которые опубликованы в журнале PNAS, могут быть полезны для понимания движения частиц, поведение которых является промежуточным между твердым телом и газом. Исследователи предлагают механизм нестабильности траектории пузыря, при котором периодическое наклонение пузыря изменяет его кривизну, тем самым влияя на восходящую скорость и вызывая колебание траектории, наклоняя сторону пузыря, чья кривизна увеличилась. Затем, когда жидкость движется быстрее и давление жидкости падает вокруг поверхности с большой кривизной, дисбаланс давления возвращает пузырек в исходное положение, перезапуская периодический цикл.

Отражение молнии лазерным громоотводом

Европейский консорциум, состоящий из Женевского университета (UNIGE), Политехнической школы (Париж), EPFL, hes-so и научных лазеров TRUMPF (Мюнхен), разработал многообещающую альтернативу: лазерный громоотвод или LLR. После тестирования LLR на вершине Сантис (в Швейцарии) у исследователей теперь есть доказательства его осуществимости. Стержень даже в плохую погоду может отразить молнию на несколько десятков метров. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature Photonics. После первого случая молнии с использованием лазера было обнаружено, что разряд может следовать за лучом почти на 60 метров, прежде чем достигнет башни, а это означает, что радиус защитной поверхности увеличился со 120 м до 180 м. Долгосрочная цель включает использование LLR для удлинения 10-метрового громоотвода на 500 м.

Первая экспериментальная бозонная стимуляция рассеяния атомного света в ультрахолодном газе

Бозоны, один из двух фундаментальных классов частиц, были в центре внимания бесчисленных физических исследований. Когда бозонные частицы переходят в уже занятое конечное квантовое состояние, скорость этого перехода увеличивается за счет так называемого «числа заполнения» — эффекта, известного как бозонная стимуляция. Появление бозонной стимуляции в процессах рассеяния света было впервые предсказано более тридцати лет назад, однако непосредственное наблюдение за ней в экспериментальных условиях до сих пор оказалось сложной задачей. Исследователи из Гарвардского центра ультрахолодных атомов Массачусетского технологического института недавно впервые наблюдали бозонное усиленное рассеяние света в ультрахолодном газе. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, могут открыть новые захватывающие возможности для изучения бозонных систем.

Подтверждение теории образования планет, звезд и черных дыр

В PPPL была произведена первая лабораторная реализация давней, но никогда ранее не подтверждавшейся теории загадочного образования планет, звезд и сверхмассивных черных дыр за счет закручивания окружающего вещества. Это прорывное подтверждение завершает более 20 лет экспериментов в PPPL, национальной лаборатории, занимающейся изучением науки о плазме и термоядерной энергии.

Окончательные результаты эксперимента STEREO опровергают гипотезу о стерильных нейтрино

После нескольких лет работы коллаборация STEREO опубликовала окончательные результаты своих исследований антинейтрино. Исследователи исключили намеки на существование стерильных нейтрино и дополнительного состояния нейтрино, ожидаемого во многих теориях. Результат, опубликованный в выпуске Nature от 11 января, имеет важное значение для многих областей фундаментальной физики.

Физики изолируют пару атомов, чтобы впервые наблюдать силу взаимодействия p-волн

Сделан первый шаг в понимании перехода от «одной ко многим» частицам, изучив не одну и не множество, а две изолированные взаимодействующие частицы, в данном случае атомы калия. Результат, описанный в статье, опубликованной сегодня в журнале Nature, является первым небольшим шагом к пониманию естественных квантовых систем и того, как они могут привести к более мощным и эффективным квантовым симуляциям.

Управление квантовыми состояниями в отдельных молекулах с помощью двумерных сегнетоэлектриков

В ходе недавнего экспериментального прорыва исследователи из Университета Аалто и Университета Ювяскюля продемонстрировали способность управлять квантовыми состояниями отдельных молекул с помощью электрически управляемой подложки. Их эксперимент показал, как особый двумерный материал, известный как SnTe, обеспечивает инструментальную стратегию, необходимую для управления молекулярными состояниями. Механизм, продемонстрированный исследователями, основан на способности субстрата настраивать внутреннее состояние молекул за счет внутренних электрических полей. Этот механизм, известный как сегнетоэлектрическое молекулярное переключение, позволяет исследователям управлять отдельными молекулами, просто прикладывая напряжение к подложке.

Подтверждена эффективная теория роста волн в космосе

Команда из Нагойского университета в Японии впервые наблюдала передачу энергии от резонансных электронов к волнам свистовой моды в космосе. Их результаты предлагают прямое доказательство ранее теоретизированного эффективного роста, как это предсказывает нелинейная теория роста волн. Это должно улучшить наше понимание не только физики космической плазмы, но и космической погоды — явления, влияющего на спутники.

Прямое наблюдение процесса захвата электронов и позитронов

Группа под руководством профессора Цуёси Сувада из KEK успешно установила новый тип мониторов пучка в источник позитронов SuperKEKB. «Идея состоит в том, чтобы использовать широкополосный монитор с простой стержневой антенной», — говорит Сувада. «Эта идея хорошо известна в технике обнаружения радиочастотных волн. Впервые в КЕК был успешно проведен эксперимент с использованием пучков заряженных частиц в ускорителях высоких энергий, таких как пучки электронов и позитронов. Электронный (или позитронный) пучок явно предшествует позитронному (или электронному) пучку с некоторым временным интервалом во временной области в секции захвата».