Земля. Хроники Жизни.
Главная | Прогулки в Квантовом Мире - Страница 84 - Форум | Регистрация | Вход
 
Понедельник, 19.11.2018, 21:26
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Форум » Самое обсуждаемое » Горячие темы » Прогулки в Квантовом Мире (открытия, гипотезы, мнения, просто о сложном)
Прогулки в Квантовом Мире
sprint22Дата: Пятница, 09.11.2018, 01:03 | Сообщение # 1246
Группа: Проверенные
Сообщений: 8669
Репутация: off
kvantic, ..это чья надо нога.. smile admin
kvanticДата: Пятница, 09.11.2018, 10:20 | Сообщение # 1247
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Ладно, отдохнули и хватит.
Вот статья, это последние исследования, которые подтверждают, что в живых организмах происходят процессы, объяснение которых как раз дает квантовая физика.
Кто заинтересуется, тот разберется.

Клетки – специалисты в области физики


На микроскопическом клеточном уровне действуют такие силы, о которых на макроскопическом уровне нам ничего неизвестно. Здесь задействована квантовая механика, броуновское движение, а также едва уловимые силы упругости, которые мы легко можем упустить из виду. В статье опубликованной недавно в Трудах Национальной академии наук (PNAS), исследуются эффективно используемые клетками физические механизмы.
Как здорово, что клетки владеют в совершенстве знаниями о физике, иначе мы просто не могли бы существовать. smile

Команда ученых из Калифорнийского университета в Дэйвисе, исследовала квантовую механику одного важного молекулярного механизма переноса электронов – макромолекулярного «Комплекса I».
В этом комплексе используется механизм, напоминающий работу железнодорожного поршня и соединительной тяги, которые создаютпротоновый градиент, управляющий синтезом АТФ.
Этот процесс имеет огромное значение для всех живых организмов: у людей и у аэробных бактерий источником энергии является пища, которая хранится в виде химической энергии в молекулах АТФ.
Эта энергия используется подобно валюте для оплаты за основные процессы в клетке, требующие энергии.
Комплекс I переносит два электрона от НАДН (восстановленный никотинамидадениндинуклеотид) и передает их ряду коферментов по длинному плечу его L-образной структуры.
Один электрон предположительно используется для контроля, а второй проходит расстояние длиной в 90 ангстремов (очень далекое расстояние по меркам белков) к молекуле убихинона для следующей стадии переноса энергии.
Всё это происходит в клеточных электростанциях – митохондриях.
В пути переноса электрона участвуют: молекула флавина, молекулы воды и восемь железосерных (Fe/S) кластеров в двух конформациях, каждая из которых действует попеременно как донор и как реципиент электронов, создавая при этом электрический ток.

Хаяши и Стучебрюхов установили, что для передачи электронов по цепи в Комплексе I используется туннелирование электронов (явление из области квантовой механики).
Туннелирование происходит, когда частица сталкивается с энергетическим барьером, который кажется непреодолимым, но каким-то образом она проходит этот барьер, так как вследствие принципа неопределенности в вероятностном мире квантовой механики волнообразная и выполняющая волновые функции частица имеет в месте своего нахождения случайное распределение.
Существует определенная вероятность того, что частица окажется на другой стороне барьера – словно воин каким-то волшебным образом ловко оказался по ту сторону стены замка, даже не взобравшись на стену.

«В нашей работе мы использовали современные вычисления электронной структуры, показывающие, что механизм переноса электронов происходит путем квантово-механического туннелирования, как и во всей остальной цепи переноса электронов»,- отметили исследователи. Еще одной неожиданной находкой было то, что молекулы воды во много раз увеличивают эффективность переноса: «вода между субъединицами комплекса I играет важную роль в осуществлении переноса электронов». Вот, что авторы пишут о своем открытии:

«Вся электронная система комплекса I объединяет пути туннелирования отдельных процессов. Ясно, что остатки специфических пептидов выполняют функцию электронных проводов, связывающих расположенные рядом железосерные кластеры. Отдельные пути туннелирования электронов включают до трех белковых остатков: два лиганда цистеина и один дополнительный ключевой остаток. Следует отметить, что кластеры в белке имеют необычное размещение —они расположены под углом с лигандами аминокислоты цистеина, которые в основном направлены друг к другу. Такой тип расположения, несомненно, является самым эффективным способом переноса электронов из одного кластера в другой».

Кроме того исследователи заметили, что «провода» эффективно используют и термодинамику: «Орбитали туннелирования в активных зонах постоянно изменяются по временной шкале тепловой динамики местного белкового окружения, что намного быстрее самого медленного переноса электронов».Это «смешивание» представляет собой еще один эффективный механизм: «Если бы смешивание электронных состояний не происходило, входящие и уходящие электроны проходили бы через одни и те же ворота атомного кластера, что явно не очень эффективно из-за дополнительного расстояния туннелирования».

В дополнение ко всем этим эффективным действиям, еще большую помощь оказывает молекула воды. Исследователи с удивлением и восхищением отметили: «В присутствии между субъединицами воды, скорость туннелирования заметно увеличивается в два или три раза. Следовательно, внутренняя вода на границах субъединиц является важным посредником в процессе эффективного переноса вдоль окислительно-восстановительной цепи комплекса I».

Упомянули ли ученые в этой истории эволюцию? Да, но только для того, чтобы показать, что здесь она не происходила:
«Ключевые остатки, описываемые в данном исследовании как посредники переноса электронов, удивительно сохранились среди разных организмов».
Для исследования этого сохранения они наблюдали, что происходит в мутирующих организмах. У мутантов скорость переноса электронов заметно снижена. Все элементы цепи точно настроены для оптимальной эффективности.
Даже, несмотря на то, что вода способна «починить» какие-то пути туннелирования в случае образования мутантами разрывов, ученые не были готовы заявить, что идеально настроенные пути передачи электронов созданы именно эволюцией. «В описанных выше путях передачи электронов мы видим сохранение специфических остатков, но нам еще предстоит выяснить, было ли это установлено в ходе эволюции». Это всё, что они сказали об эволюции. По сути, ученые перенаправили этот вопрос кому-то другому, но всё же отметили, что это сохранение не было установлено в ходе эволюции. Какова же альтернатива?

В заключительном параграфе авторы работы с чувством отметили: «Как удивительно, что самый главный механизм образования в клетках энергии основан на волновых свойствах электронов, благодаря которым к молекулярному кислороду путем описанного нами квантового туннелирования по цепи окислительно-восстановительных коферментов происходит эффективный перенос несущих энергию частиц».
kvanticДата: Пятница, 09.11.2018, 10:50 | Сообщение # 1248
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
В продолжение темы.


В классических реакциях органической химии обнаружили квантовое туннелирование

Nowak et al., / Physical Chemistry Chemical Physics, 2018



Туннелирование — вероятностное явление, присущее квантовому миру и часто проявляющееся в работе различных физических устройств, вроде туннельных диодов.
Считается, что в привычных химических процессах это явление не играет никакой существенной роли.
Однако, как показали польские физики, возможно, туннелирование встречается гораздо чаще, чем можно предположить. Исследователи обнаружили, что при н классические процессы в молекулах протекают в основном через туннелирование протонов. Исследование опубликовано в журнале Physical Chemistry Chemical Physics, кратко о нем сообщает Chemistry World.

Туннелирование можно очень упрощенно представить себе как прохождение какого-то объекта сквозь стену.
Более точным описанием было бы такое: благодаря туннелированию квантовые системы могут переходить из одного состояния в другое, более выгодное, даже если плавный переход между этими состояниями требует пройти через высокоэнергетическое промежуточное состояние («холм»), а энергии системы заведомо не хватает, чтобы это промежуточное состояние достигнуть.
Этот процесс невозможен в классической механике, но разрешен в квантовой. Вероятность того, что частица сможет пройти под энергетическим барьером, зависит от высоты этого барьера, начальной энергии частицы и других параметров системы.


На этом явлении работают многие физические приборы: сканирующий туннельный микроскоп, позволяющий за счет туннелирования электронов анализировать геометрию поверхностей на атомарном уровне, суперпроводящие квантовые интерферометры — самые точные и чувствительные приборы для измерения потоков магнитных полей, туннельные диоды, работающие в качестве высокочастотных переключателей.
Эффект туннелирования позволяет квантовым вычислителям гораздо быстрее решать некоторые задачи оптимизации — это продемонстрировала Google на устройстве компании D-wave. Однако все эти явления касаются именно электронных переходов.

Схема, в которой система уменьшает свою энергию, проходя через некое высокоэнергетическое переходное состояние, универсальна.
Скажем, в макроскопическом мире она соответствует спуску человека в долину через горный перевал (при этом понижается потенциальная энергия).
Такие же процессы встречаются повсюду в химии — по сути, все химические реакции можно описать таким образом. Но когда речь идет о превращениях с разрывом связей, то энергетический барьер, который предстоит преодолеть системе, оказывается слишком велик, а вероятность туннелирования — пренебрежимо маленькой. Тем не менее, польским химикам удалось показать, что туннелирование может играть роль в процессахтаутомерии*.

Самый известный пример таутомерии — переход кетонов в енолы и обратно.
Это процесс, в ходе которого атом водорода отрывается от атома углерода, соседнего с двойной связью C=O, и присоединяется к атому кислорода (образуется спиртовая группа OH) и наоборот.
Точно такие же процессы идут,если заменить атом кислорода на атом серы, тогда будет наблюдаться тион-тиольная таутомерия.Таутомерия наблюдается и в молекулах тиомочевины, в которых рядом с двойной связью C=S находятся две аминогруппы.

Мацей Новак и его коллеги из Института физики Польской академии наук поместили молекулы тиомочевины в охлажденные до 3,5 кельвина матрицы из твердых аргона, неона, водорода и дейтерия. УФ-излучением авторы добивались того, чтобы все молекулы находились в форме тиола (когда атом водорода присоединен к атому серы), а затем отключали облучение. С помощью спектроскопических методик ученые следили за тем, как быстро тиолы превращаются обратно в тионы.
При таких низких температурах такое превращение возможно лишь путем туннелирования — у самих молекул энергии для перехода через «перевал» недостаточно.



Тиомочевина в форме тиона превращается в тиол под действием УФ излучения и затем при туннелировании превращается обратно в тион

Nowak et al., / Physical Chemistry Chemical Physics, 2018

Оказалось, что вне зависимости от того, в какую матрицу помещалась тиомочевина, процесс превращения из тиола в тион шел с одинаковой скоростью. Это значит, что процесс идет без участия «посторонних» окружающих молекул. Более того, при повышении температуры с 3,5 до 15 кельвинов скорость реакции не увеличивалась, как то предсказывает классическая термодинамика. Однако это хорошо соответствует туннельному механизму — небольшое повышение температуры незначительно по сравнению с высотой энергетического барьера химической реакции, поэтому вероятность туннелирования не меняется.
Стоит отметить, что первые признаки туннелирования протонов в тиомочевине группа Новака наблюдала еще в 2003 году. Однако тогда физикам так и не удалось убедить научное сообщество в том, что решающую роль в процессе играет именно туннелирование. Новая работа представила исчерпывающие доказательства.

Питер Шрайнер, физик из Университета Гиссена (Германия), отмечает, что обнаружение туннелирования в таутомерии может указывать на то, что подобные «прохождения сквозь стену» могут быть не только гораздо более широко распространены в природе, но еще и играть более значительную роль, чем считалось ранее.
Туннелирование позволяет игнорировать кинетический контроль в химических процессах — способ избежать протекания нежелательных реакций за счет понижения энергии системы ниже барьера нежелательного процесса. Физик отмечает, что туннелирование удастся найти и в других, более простых реакциях.


*
kvanticДата: Пятница, 09.11.2018, 11:03 | Сообщение # 1249
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Почитайте, ознакомьтесь, чтобы иметь общее представление.
Позже буду частями давать более развернутую информацию, написанную достаточно доступно, можно сказать художественным языком.
Будет настоящая прогулка внутрь живой клетки.
smile
VizorДата: Пятница, 09.11.2018, 22:11 | Сообщение # 1250
Группа: Проверенные
Сообщений: 204
Репутация: off
Цитата kvantic ()
Может гравитация?

Гравитация имеет ту же природу, что и свет. Просто спин гравитации 2. Ее "проникновение" в другие структуры не так просто затухает. Ее волны распространяются тоже не мгновенно.
Но гравитация тоже управляема в плане изоляции и отражения.
kvanticДата: Пятница, 09.11.2018, 22:33 | Сообщение # 1251
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Vizor, ого! ты знаешь спин гравитации? как у гравитации может быть спин?
"гравитоны" вообще чисто умозрительные частицы.
kvanticДата: Понедельник, 12.11.2018, 11:24 | Сообщение # 1252
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Не удержалась...по теме же как бы... biggrin



.
kvanticДата: Четверг, 15.11.2018, 19:41 | Сообщение # 1253
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Китайский термоядерный реактор достиг температуры в шесть раз выше солнечной



Ученые, работающие на экспериментальном сверхпроводящем токамаке в городе Хэфэй, объявили о достижении температуры в 100 миллионов градусов Цельсия.


Ранее в этом году маленькая точка в Китае на короткий срок пылала таким жаром, что позавидовало бы само Солнце. На этой неделе ученые объявили, что реактор экспериментального сверхпроводящего токамака (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST) в Хэфэй наконец-то достиг температуры, превышающей 100 миллионов градусов Цельсия, поставив рекорд для технологии термоядерного синтеза, и приблизил нас к новой эпохе в энергетике.



Получение огромных объемов энергии, испускаемых при объединении атомов, дело нелегкое. Для успешного объединения этих частиц необходимо либо сильно прижать их друг к другу, либо столкнуть на очень высоких энергиях. Институт физических наук в Хэфэй и Китайская академия наук показали, что такое столкновение реально.



Глубоко внутри Солнца водород сплавляется сам с собой на температурах выше 15 миллионов градусов Цельсия. В процессе также участвует сконцентрированная гравитация.



Электронная температура плазмы достигла более 100 миллионов градусов Цельсия на EAST в 2018 году / © EAST Team

Для достижения такого процесса на Земле необходима печь, которая примерно в семь раз жарче, чем в недрах Солнца. Затем нужно удерживать этот водородный бульон в одной точке достаточно долго, чтобы он мог производить энергию.

Если мы достигнем этого, результат будет невероятным. В отличие от ядерного деления, где избыточная энергия получается от распада крупных атомов на более мелкие элементы, термоядерный синтез и близко не производит столько радиоактивных отходов. Более того, в результате сжатия друг с другом изотопов водорода в основном получается гелий.

Ученые экспериментировали с разными технологиями, которые могли бы произвести достаточно тепла для достижения ядерного синтеза, что делает EAST всего лишь одним из учреждений, прощупывающих границы технологии.

Токамаки вроде китайского EAST используют магнитные поля, произведенные самой движущейся плазмой. Это делает ее менее стабильной, но позволяет физикам проводить более высокоэнергетические эксперименты.
С момента постройки в 2006 году реактор EAST называли «искусственным солнцем». И теперь, похоже, он действительно заслужил это звание.
VizorДата: Четверг, 15.11.2018, 23:48 | Сообщение # 1254
Группа: Проверенные
Сообщений: 204
Репутация: off
Цитата kvantic ()
Китайский термоядерный реактор

вот и исполнилось предсказание Ванги на счет изобретения нового вида энергии, подобной солнечной, которая решит все потребности человечества в электрической энергии.
kvanticДата: Пятница, 16.11.2018, 00:11 | Сообщение # 1255
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Vizor, так именно об управляемой термоядерной реакции заговорили в 50-х годах прошлого века, а Ванга умерла в 1996-м...
Так что предсказанием это можно назвать с натяжкой...
Я бы скорее подумала о возможности получения энергии из вакуума.
Помнишь, еще Вернадский писал:
«Назревает представление, что вакуум не есть пустота с температурой абсолютного нуля… а есть активная область максимальной энергии доступного нам космоса. То есть, пустоты нет».

Физики лишь недавно поняли, что на самом деле «пустота» вакуума вовсе не пуста. Вакуум, который раньше считали пустым и лишенным всякого вещества, является бездонным источником энергии. На квантовом уровне вакуум не является абсолютной пустотой. Он является «морем» виртуальных частиц, которые постоянно колеблются из виртуального в реальное состояние и наоборот. Откуда же взялась эта «энергия пустоты» — «энергия вакуума»?

Сторонником теории «энергии пустоты» был Никола Тесла, утверждавший, что из вакуума можно извлекать энергию в неограниченных количествах. Ранее ученые полагали, что «энергия пустоты» нарушает первый закон термодинамики (закон сохранения энергии). В настоящее время вопрос об «энергии вакуума» возник в связи с изучением «темной энергии».

Вакуум, разделяющий галактики, является одновременно величайшим резервуаром энергии Вселенной. Количество «темной энергии» в космосе превосходит энергию всех звёзд и галактик. Проанализировав данные со спутника WMAP, учёные пришли к выводу: не менее 74% Вселенной состоит из «темной энергии» — энергии чистого вакуума. «Темная энергия» создает антигравитационное поле, которое расталкивает галактики прочь друг от друга и заставляет их разлетаться с возрастающей скоростью.

Ни одна из теорий не объясняет «темную энергию», хотя имеются экспериментальные доказательства её существования. Вместе с тем, никто не знает, как посчитать «энергию пустоты». Учёные полагают, что это один из важнейших вопросов физики, поскольку ответ на него определит судьбу Вселенной.

По знаменитому уравнению Эйнштейна — E = mc2 — энергия вакуума имеет массу. Это означает, что она оказывает гравитационное влияние на расширение Вселенной. Однако, воздействие энергии вакуума противоположно влиянию обычной материи. Вещество замедляет расширение и может в итоге остановить и обратить его вспять. Энергия вакуума, напротив, ускоряет расширение, как при инфляции.

Ученые считают, что объединяя наблюдения далеких сверхновых и космического микроволнового излучения с данными о распределении вещества во Вселенной, можно определить энергию вакуума и плотность вещества во Вселенной.

Проектом «Икар» предлагается использование самого энергоёмкого из известных человечеству энергоносителей — антиматерии на основе получения её из вакуума. Проблема в том, что в мире за год вырабатывается всего лишь 10 нанограмм (10−9 грамма) антивещества. Антивещество самая дорогая субстанция на Земле, производство 1 мг позитронов стоит примерно $25 млн.

Ученые подсчитали, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антивещества и 1 кг вещества, выделится приблизительно 1,8·1017 джоулей энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила. Эта энергия позволит разогнать космический корабль до субсветовых скоростей. Физики считают, что всего лишь 4 мг позитронов будет достаточно, чтобы доставить корабль на Марс всего за несколько недель. Антивещество способно высвободить примерно в миллиард раз больше энергии, чем обычное ракетное топливо.


где-то так.
VizorДата: Пятница, 16.11.2018, 02:25 | Сообщение # 1256
Группа: Проверенные
Сообщений: 204
Репутация: off
Не помню. :-)
Как и не понимаю, как у вакуума может быть температура, которую можно измерить?
К туннелированию. Похоже все эти опыты приведут к новым возможностям в исследовании и освоении Космоса. Благодаря туннелированию можно будет исследовать сверхудаленные объекты в режиме одновременного времени (не скажу реального, поскольку реальное время сильно зависит от физической среды)
Ну вакуум в нашем мире - остуствие атомов. Но в квантовом мире... Если учесть что квант узел сетки. А вся информация передается спином. Вот и получается. Космос на квантовом уровне плотно упакован. smile
kvanticДата: Пятница, 16.11.2018, 09:23 | Сообщение # 1257
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Цитата Vizor ()
К туннелированию. Похоже все эти опыты приведут к новым возможностям в исследовании и освоении Космоса.

Да, тут ты прав...
Чтобы было понятнее, сначала определение:
Конформная циклическая космология — космологическая модель, в рамках общей теории относительности, выдвинутая физиками Роджером Пенроузом и Ваагном Гурзадяном. В КЦК Вселенная проходит через бесконечные циклы, где в каждом предшествующем цикле (эоне) время в будущем стремится к бесконечности, что оказывается сингулярностью большого взрыва для следующего. Предполагается, что массы всех частиц Вселенной с течением времени постоянно и неуклонно уменьшаются до нуля.
Понятно, что от слова "конформизм", в данном случае "объединение" двух физик.
Гипотеза Большого отскока противоречит общей теории относительности, но допускается квантовой теорией. Эти две физические парадигмы не противоречат друг другу в широком диапазоне масс и энергий. Явления, происходящие с огромными массами в масштабе звезд и галактик, описываются методами общей теории относительности. В масштабе атомов и элементарных частиц, где гравитация слаба, работает квантовая механика. Ситуация меняется на планковском масштабе, когда необходим одновременный учет эффектов общей теории относительности и квантовой механики — их симбиоз, называемый квантовой гравитацией. Такой теории в настоящее время не существует.

Между тем возникновению Большого взрыва и рождению Вселенной предшествовала стадия сингулярности, в которой значения плотности и температуры равнялись бесконечности.
С математической точки зрения это означает, что теории, описывающие такую физическую ситуацию, дают ультрафиолетово-расходящиеся решения. При высоких энергиях подобные модели являются конформно-инвариантными, то есть уравнения, описывающие физику, имеют один и тот же вид на разных масштабах энергий и расстояний. Вероятно, как полагают авторы, на ранних этапах развития Вселенная была конформно-инвариантной, а сейчас, когда температура и плотность мира малы, симметрия нарушилась.

Анализируемая авторами опубликованной работы теория Большого отскока — мир с конформно-инвариантной материей. Гилен и Турок рассмотрели простейший случай — пространственно-плоскую, однородную и изотропную вселенную, заполненную идеальной жидкостью (излучением без материи). Метрика, описывающая бесконечно малое расстояние между двумя точками в таком пространстве-времени, допускает аналитическое продолжение вокруг сингулярности в комплексной плоскости конформного времени. Такую метрику и аналитическое продолжение изучал еще американский физик Брюс де Витт в 1967 году, однако смысл последнего ему остался неясен. Гилен и Турок выполнили аналитическое продолжение и дали ему физическую интерпретацию.

Полученное решение уравнений движения напоминает известное из классической теории поля отскоковое решение.
Именно оно описывает, по мнению авторов, переход мира через точку с конформным временем, равным нулю. Такой метод используется в квантовой механике и известен под названием квазиклассического приближения, определяющего вероятность туннелирования квантовой системы из одного состояния в другое.

Туннелирование — это преодоление частицей потенциального барьера, когда ее энергии для этого недостаточно. Это квантовое явление, невозможное в классической физике. Получается, что рождение мира происходит в результате квантового туннелирования, или скачка — система переходит (перепрыгивает или перескакивает) через сингулярность (конформное время, равное нулю), предшествующую Большому взрыву.

Концепция Большого отскока — одна из моделей циклического развития Вселенной, когда периоды ее сжатия и расширения сменяют друг друга. Гипотеза отскока была предложена около ста лет назад, но механизм перехода от состояния сжатия к расширению был неясен. Гилен и Турок преодолели эту трудность, описав не столько рождение новой вселенной, сколько возникновение одного из ее циклов.

Вопрос о том, какой по счету цикл наблюдается у современной Вселенной (если предложенная теория верна), остается открытым. Исследователи отмечают, что им не потребовалось привлекать идеи петлевой квантовой гравитации. Сторонники последней активно работают над теорией Большого отскока, однако их методы часто встречают неоднозначную оценку специалистов по теории струн. В дальнейшем Гилен и Турок планируют рассмотреть более реалистичную версию теории Большого отскока. В частности, физики намерены изучить эволюцию Вселенной с возмущениями, приводящими к формированию в ней крупномасштабных структур — скоплений галактик.


Сообщение отредактировал kvantic - Пятница, 16.11.2018, 09:24
kvanticДата: Пятница, 16.11.2018, 10:13 | Сообщение # 1258
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Ученые доказали существование новой формы материи

Физики смогли доказать существование экситония – формы материи, первые теории о которой появились еще в прошлом веке. Научное исследование, над которым работали ученые из Калифорнийского университета в Беркли, Университета Иллинойса и Амстердамского университета, опубликовано в журнале Science.

Экситоний – это конденсат, проявляющий макроскопические квантовые явления. Например, он может быть суперпроводником, быть в сверхтекучем состоянии или в качестве изолирующего электронного кристалла. Новая форма материи состоит из экситонов – частиц, которые формируются при квантомеханическом соединении. Когда электрон переходит на новый энергетический уровень, то после себя он оставляет дыру. Она ведет себя так, как будто это частица с положительным зарядом, притягивающая высвобожденный электрон. Когда электрон с отрицательным зарядом соединяется с дырой, то образуется бозон – экситоний.

Новую форму материи открыли случайно, сказал один из авторов исследования Аншул Когар. Команда ученых изначально хотела проверить новый метод стереоскопии на выращенном кристалле. Экситоний не могли открыть долгое время из-за того, что у ученых не было достаточных технологий для его фиксации.

Открытие экситония в дальнейшем позволит изучать квантовую механику, объясняют исследователи. Пока применение новой формы материи остается темой для обсуждения.

На основе экситония уже удалось создать первый топологический изолятор. Эти устройства можно использовать для защиты состояний кубитов в квантовых компьютерах от декогеренции. Электрический ток останавливается в двумерном слоистом материале из-за сцепления электронов и дыр в соседних слоях.

Впервые концепцию экситона развил в 1920-е годы советский ученый Яков Френкель. Время жизни экситона ограничено, он может существовать не более миллиардной доли секунды. После этого времени электрон и дыра рекомбинируют. При исчезании экситоны излучают квант света, который можно анализировать.
DumДата: Пятница, 16.11.2018, 11:49 | Сообщение # 1259
Группа: Проверенные
Сообщений: 264
Репутация: off
Доброго времени
Цитата kvantic ()
Ни одна из теорий не объясняет «темную энергию», хотя имеются экспериментальные доказательства её существования. Вместе с тем, никто не знает, как посчитать «энергию пустоты». Учёные полагают, что это один из важнейших вопросов физики, поскольку ответ на него определит судьбу Вселенной.

По-инетернетовски давно, когда я сильно интересовался этими вопросами, в качестве доказательства существования "тёмной энергии" ссылались на эффект Казимира.
Ну, вроде как да... И тёмной энергии тоже приписывают отрицательное давление. Т.е. она, похоже, не расталкивает объекты а растягивает их в разные стороны... Но эффект Казимира сильно работает на расстояниях в нанометры. При каких он тут делах? Не вижу связи...
Забавно. Там, где тогда общался, предложил умозрительный вечный двигатель на основе ускоренного расширения вселенной: огромный заряженный чёрт, постоянно, возвратно-поступательно пролетает сквозь страшно массивный виток проводника... Публика сказала: а что, пожалуй да... biggrin
Там где на главной странице немного писал о своих вопросах-предположениях про вселенную http://earth-chronicles.ru/news/2018-10-28-121392 , не написал про ещё один вопрос, ставящий в ступор спецов по расширению вселенной с ускоряющимся ускорением (Большому Разрыву): как же с чёрными дырами, а? Они тоже разорвутся?... Ответ от них думаю, не поступит.
И ещё. Вот всё разорвётся до... кварков? Так за кварками ещё какой-то уровень маячит. Преоны, кажется. Кварки разрывать будем? Нет? А чиво? biggrin


Сообщение отредактировал Dum - Пятница, 16.11.2018, 17:39
kvanticДата: Пятница, 16.11.2018, 13:25 | Сообщение # 1260
Группа: Проверенные
Сообщений: 8681
Репутация: off
Dum, вот позволю себе поныть...
Так же как и ты "упёрлась" в стену. Вот чувствую и давно, что где-то глубоко внутри (моих мозгов) есть нечто словно темный шар, в котором решение. Но...никак! Брожу вокруг уже года 4. То ближе, ближе...потом раз! и отбросило.
Там, внутри этого "шара" есть что-то объединяющее всё. И так близко, кажется, ну еще немного и пойму, нет!
Оно, точно знаю, должно быть фрактально, а следовательно существует во всём. наверняка рядом. Знаешь , как , если хочешь что-то спрятать, положи это на виду. Но мы не видим...
И не в глубине кварков и не в масштабах Вселенной, а вокруг нас, наверняка видимое нами, иначе и быть не может, но мы смотрим и не видим...Не можем понять.
Это объединило бы и материю и энергию, информацию и религии, эволюцию и космологию, психологию и все науки.
Мы где-то что-то упускаем или упустили уже.
Давно, лет 15 назад мы с сыном играли в квестовую игру "Mуst". Сложная, еще и на английском. Короче, дошли до последней части. Там, чтобы перейти на новый уровень, помимо решения задач предыдущего, надо было найти книги в лабиринтах мрачных таких. Мы переходили, переходили и вдруг застряли...Никак! Вообще! Около года периодически возвращались, надеялись, что "осенит", хотя внутри понимали, что скорее всего пропустили какую-то книгу. А вернуться за ней означало бы потерю всех уровней. И мы не стали возвращаться...Потому что прохождение заново означало бы необходимость поменять решения...
Вот мне кажется, что увлекшись и в своем стремительном развитии, наука где-то пропустила нечто, такую вот "книгу"И всё дальше уходит в умозрительность, отрыв от реальности.
Потому я читаю...статьи по биологии, астрономии, психологии, не отвергаю никакие религии, внимательно отношусь к любой точке зрения кого бы то ни было, вдруг где-то, даже на первый взгляд глупом вопросе или в том, что все считают заблуждением и глупостью, будет именно то, что даст ключ , и я смогу открыть свой "шар". Или хотя бы первую дверь.
Но тут есть еще вот что. Я поставила себе рамки-ограничения: не увлекаться чем-то одним, одной теорией или гипотезой. Не позволять уйти в чётко обозначенные ими туннели. Иногда с позиций дилетанта проще увидеть что-то связывающее всё. Это очень захватывающе.
И, знаешь, помогает и просто в жизни. Становишься терпимей, не спешишь осуждать, пытаешься понять и взглянуть на вещи с позиций другого человека.
Надеюсь когда-нибудь всё-таки понять суть...всего.
Ну а, если нет, то так жить всё равно, гораздо интереснее.
smile
Форум » Самое обсуждаемое » Горячие темы » Прогулки в Квантовом Мире (открытия, гипотезы, мнения, просто о сложном)
Поиск:
При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования