Ускорение протонов за счет распространения электростатических волн, вызванных интенсивным лазерным облучением большой площади подвешенного графена

Физики из Университета Осаки использовали лазеры для создания движущегося электрического поля, которое ускоряет протоны до очень высоких энергий. Этот адаптированный подход в конечном итоге может способствовать разработке ускорителей частиц следующего поколения. Учёные использовали лазер с длинным импульсом и сверхтонкие графеновые мишени для ускорения протонов (достигнув почти половины скорости света) до энергии 132 МэВ. Эксперимент продемонстрировал улучшенные возможности ускорения ионов с помощью лазера с длинным импульсом, а моделирование показало, что протоны получали энергию от движущегося электрического поля в течение длительного периода времени. Результаты исследования опубликованы в журнале Progress of Theoretical and Experimental Physics.

Секрет квантового поведения водорода кроется в симметрии

В статье, недавно опубликованной в журнале Nature Communications, учёные из Института промышленных наук Токийского университета обнаружили ключевой элемент головоломки с водородом (ведет себя по-разному в присутствии ванадия). Объединив измерения структуры и диффузии водорода с квантово-механическими расчетами, было выяснено, что именно кристаллическая симметрия определяет как ведёт себя водород внутри ванадия — как квантовая волна или как классическая частица.

Точная спектроскопия переходов 2S-nS в атомарном водороде — определение радиуса заряда протона

Простота структуры атома водорода делает его идеальной моделью для изучения атомной структуры и взаимодействий. Однако, определение радиуса заряда протона — меры пространственного распределения электрического заряда протона — связано с большими трудностями. Некоторые учёные проводят эксперименты с обычными атомами водорода, а другие — с мюонным водородом — это экзотический атом водорода, состоящий из отрицательно заряженного мюона, связанного с протоном (вместо электрона, связанного с протоном). Теоретически, протоны как в обычном, так и в мюонном водороде должны иметь одинаковый радиус заряда. Но некоторые экспериментальные результаты показали расхождения в точных измерениях радиуса заряда мюонного водорода (дали меньшее значение). Это расхождение называется "загадкой радиуса протона" и мучает физиков с 2010 года. Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, описывает метод измерения, который помогает разрешить некоторые прошлые несоответствия.

Магнитное поле Земли создает на Луне ранее не обнаруженную зону защиты от радиации

Известно, что Луна проходит через хвостообразную часть магнитосферы Земли, но новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что Луна может испытывать дополнительную защиту в другой точке своей орбиты. Хотя эта защитная зона существует, когда Луна находится вне магнитосферы, учёные считают, что её действие всё равно обусловлено магнитным полем Земли.

С беспрецедентной точностью измерена ширина протона

На сегодняшний день квантовая электродинамика (КЭД) является наиболее успешной теоретической моделью для описания взаимодействия света и материи на фундаментальном уровне. Для того чтобы любая теория в физике оставалась жизнеспособной, её предсказания должны быть подтверждены реальными экспериментами. Один из таких тестов включает измерение ширины протона, или "радиуса заряда". Немецкие физики провели самое точное на сегодняшний день измерение ширины протона. Изучив ранее неисследованный энергетический переход в атоме водорода, Лотар Майзенбахер и его коллеги из Института квантовой оптики им. Макса Планка показали, что Стандартная модель продолжает выдерживать чрезвычайно строгую проверку, оставляя еще меньше места для конкурирующих теорий понимания поведения Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Разработана модель происхождение магических чисел в ядерной физике

Впервые физики разработали модель, объясняющую происхождение необычайно стабильных "магических" ядер, основанную непосредственно на взаимодействии их протонов и нейтронов. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, может помочь лучше понять экзотические свойства тяжелых атомных ядер и фундаментальные силы, удерживающие их вместе.

Плоскостная диэлектрическая проницаемость и проводимость ограниченной воды

Учёные из Манчестерского университета сделали неожиданное открытие — в ограниченном пространстве толщиной в несколько атомов вода проявляет свойства сегнетоэлектриков и суперионной жидкости. Предыдущие исследования показали, что вода в условиях сильного замыкания теряет способность реагировать на электрическое поле, становясь "электрически мёртвой" при измерении в направлении, перпендикулярном поверхностям. Новое исследование показывает полную противоположность в параллельном направлении: электрический отклик воды резко возрастает на порядок. Работа опубликована в журнале Nature.

Физики открыли алюминий-20, новый изотоп, испускающий три протона

В работе, опубликованной в Physical Review Letters 10 июля, учёные из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) и их коллеги сообщили о первом наблюдении и спектроскопии алюминия-20, ранее неизвестного и нестабильного изотопа, который распадается посредством редкого процесса испускания трех протонов.

Связь между спином электронов и переносом протонов в хиральных биологических кристаллах

Протоны являются основой биоэнергетики. Способность перемещать их через биологические системы необходима для жизни. Новое исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences впервые показывает, что перенос протонов напрямую зависит от спина электронов при измерении в хиральных биологических средах, таких как белки. Другими словами, движение протонов в живых системах не является чисто химическим; это также квантовый процесс, включающий спин электрона и молекулярную хиральность.

Прорыв в обнаружении частиц высоких энергий

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) совершили значительный прорыв в области обнаружения частиц высоких энергий в ходе недавних экспериментов, проведенных на установке испытательного пучка в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (Fermilab) Министерства энергетики США. Они нашли новое применение для сверхпроводящих нанопроволочных фотонных детекторов (SNSPD), которые уже используются для обнаружения фотонов. Эти невероятно чувствительные и точные детекторы работают, поглощая отдельные фотоны. Поглощение генерирует небольшие электрические изменения в сверхпроводящих нанопроволоках при очень низких температурах, что позволяет регистрировать и измерять фотоны.