Πρώτη ακριβείας μέτρηση των δυνάμεων Βαν ντερ Βάαλς μεταξύ ατόμων

Χρησιμοποιώντας ένα είδος μικροσκοπίου που φέρει στο άκρο του ένα μεμονωμένο άτομο ευγενούς αερίου, διεθνής ομάδα φυσικών κατάφεραν να μετρήσουν τις εξαιρετικά ασθενείς δυνάμεις Βαν ντερ Βάαλς που παίζουν θεμελιώδη ρόλο στη Χημεία.

Advertisements

Φυσικοί προτείνουν θεωρίες για να εξηγήσουν μυστηριώδη σύγκρουση στον LHC του CERN

Οι φυσικοί σε όλο τον κόσμο πρόσφατα προβληματίστηκαν, όταν εμφανίστηκε ένα ασυνήθιστο τίναγμα στο σήμα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), του μεγαλύτερου και ισχυρότερου επιταχυντή σωματιδίων του κόσμου, κάνοντάς τους να αναρωτιούνται αν ήταν ένα νέο σωματίδιο, άγνωστο προηγουμένως, ή ίσως ακόμη και δύο νέα σωματίδια. Η σύγκρουση δεν φαίνεται να μπορεί να εξηγηθεί από το Καθιερωμένο Μοντέλο (Standard Model), το θεωρητικό θεμέλιο της σωματιδιακής φυσικής.

Υπάρχει και πέμπτη θεμελιώδης δύναμη στο Σύμπαν;

Σύμφωνα με τις μέχρι τώρα γνώσεις μας, ο κόσμος μας αποτελείται από τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις (βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητισμός, ισχυρή και ασθενής πυρηνική). Καθώς όμως υπάρχουν μυστήρια των οποίων τη φύση δε γνωρίζουμε ακόμη, όπως η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια, έχει προταθεί πως ίσως υπάρχουν και άλλες θεμελιώδεις αντιδράσεις, τις οποίες δεν έχουμε ανακαλύψει ακόμη.

Εντοπίστηκε το φευγαλέο σωματίδιο Μαχοράνα (Majorana)

Μία ομάδα φυσικών από το πανεπιστήμιο του Πρίνστον ανακοίνωσε σήμερα πως εντόπισε για πρώτη φορά ένα εξωτικό σωματίδιο με ξεχωριστές ιδιότητες η ύπαρξη του οποίου είχε προβλεφθεί πριν από περίπου 80 χρόνια από τον Ιταλό φυσικό Ετόρε Μαχοράνα.

Μοιάζει και συμπεριφέρεται σαν το Higgs λέει το CERN για το νέο σωματίδιο (updated)

Στο πλαίσιο του σεμιναρίου φυσικής ICHEP, το CERN επιβεβαίωσε τις φήμες που ήθελαν την ανακοίνωση για την εύρεση ενός νέου σωματιδίου στην περιοχή ενεργειών που αναμένεται να βρίσκεται και το σωματίδιο Higgs – περίπου 125 GeV. Οι επιστήμονες των δύο μεγάλων πειραμάτων που λαμβάνουν χώρα στο CERN, τα CMS και ATLAS παρουσίασαν τα τελευταία ευρήματα στην έρευνα για το Higgs, το πρωί της Τετάρτης 4 Ιουλίου.

Ξημερώνει μια νέα εποχή για τη σωματιδιακή φυσική αν βρέθηκε το Higgs

Τελικά όλα τα σημάδια δείχνουν ότι το πιο καταζητούμενο σωματίδιο του κόσμου τελικά ετοιμάζεται να δείξει το πρόσωπό του. Το ξεγύμνωμα του θα ανοίξει τις πόρτες σε ένα εντελώς νέο επίπεδο στην κατανόηση του σύμπαντος – και θα επιτρέψει να μελετηθεί με εξαιρετική λεπτομέρεια η προέλευση της ύλης.

Θερμοκρασία ρεκόρ αναπτύχθηκε σε έναν επιταχυντή βαρέων ιόντων

Μέσα στον υπόγειο Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων (RHIC) με μήκος 3,9 χιλιομέτρων στη Νέα Υόρκυη, βαρέα σωματίδια συντρίβονται κάτω υπό συνθήκες που υπήρχαν για ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά το Big Bang.

Το σωματίδιο φάντασμα, άξιον, μπορεί να λύσει προβλήματα

Τα άξιον είναι υποθετικά σωματίδια που μερικοί σωματιδιακοί φυσικοί προτείνουν ότι αν υπάρχει μπορεί να μας λύσει κάποια μυστηριώδη και άλυτα προβλήματα της φυσικής. Πρώτον αποτελεί ένα πολύ καλό υποψήφιο σωματίδιο της σκοτεινής ύλης και μάλιστα είναι WIMP (αντί για το νετραλίνο), έως και να είναι η αιτία για μερικές από τις ασυμμετρίες που συμβαίνουν μεταξύ των αριστερόχειρων και δεξιόχειρων πραγμάτων στο σύμπαν, το γνωστό σαν «CP πρόβλημα» των ισχυρών αλληλεπιδράσεων.

Οι μαύρες τρύπες ως ανιχνευτές σωματιδίων

Η εύρεση νέων σωματιδίων απαιτεί συνήθως υψηλές ενέργειες – γι ‘αυτό έχουν κατασκευαστεί τεράστιοι επιταχυντές, οι οποίοι μπορούν να επιταχύνουν σωματίδια σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Αλλά υπάρχουν και άλλοι δημιουργικοί τρόποι για την εξεύρεση νέων σωματιδίων: Στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, οι φυσικοί παρουσίασαν μια μέθοδο για να αποδείξουν την ύπαρξη των υποθετικών «άξιον». Αυτά τα αξιόνια θα μπορούσαν να συσσωρευτούν γύρω από μια μαύρη τρύπα και να εξάγουν ενέργεια από αυτήν. Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να εκπέμψει κύματα βαρύτητας, τα οποία θα μπορούσαν στη συνέχεια να μετρηθούν.

Το πιθανό εύρος της μάζας των νετρίνων έχει περιοριστεί

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών έχει βρει το πιο ακριβές σύνολο περιορισμών σχετικά με τη φύση των διπλής βήτα διάσπασης χωρίς νετρίνα, μια μορφή διάσπασης πυρήνων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθοριστεί η μάζα του νετρίνο με μεγάλη ακρίβεια. Με τη σειρά του, αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ξεκλειδώσει τα μυστήρια του Σύμπαντος.

Το μυστήριο του σωματιδίου Majorana

H ύλη και η αντιύλη είναι γνωστό πως όταν συναντηθούν εξαϋλώνονται μέσα σε μια λάμψη του φωτός. Πριν από πολλές δεκαετίες ο Ettore Majorana ισχυρίστηκε ότι υπάρχουν φερμιόνια που είναι ταυτόχρονα και τα αντισωματίδια τους. Να είναι ύλη και αντιύλη ταυτόχρονα.

Είναι τα νετρίνα τα αντισωματίδια τους;

Σε μια σπηλιά σχεδόν 1500 μέτρα κάτω από τη Γη, σε μια περιοχή της Νότιας Ντακότας, γίνεται ένα από τα πιο σπουδαία πειράματα της φυσικής (ονομάζεται MAJORANA) για να βρεθεί αν τα νετρίνα είναι τα αντισωματίδια τους. Εκεί κάτω βρίσκονται 40 κιλά καθαρού κρύσταλλου γερμανίου σε βαθειά κατάψυξη. Εάν η απάντηση είναι ναι, τότε θα χρειαστεί να ξαναγραφεί το Καθιερωμένο Μοντέλο των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεων, με το οποίο κατανοούμε το φυσικό κόσμο μας.

Το τοπίο στην σωματιδιακή φυσική όπως καταγράφηκε στο συμπόσιο Pheno 2012

Την περασμένη εβδομάδα έγινε το Συμπόσιο Φαινομενολογία 2012 στο Πίτσμπουργκ, γνωστό ως Pheno 2012. Το Συμπόσιο αναφέρεται συγκεκριμένα στην πρακτική της πρόβλεψης και ανάλυσης των αποτελεσμάτων των πειραμάτων φυσικής των σωματιδίων, καθώς και την εξέταση του ενδεχομένου μιας «νέας φυσικής» – γεγονότα που δεν προβλέπεται από το Καθιερωμένο Μοντέλο των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεων – που μπορεί να εμφανιστεί σε πειράματα όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC).

Φθηνοί επιταχυντές στο κυνήγι για σκοτεινές δυνάμεις

Σε σήραγγες κάτω από το Εργαστήριο Thomas Jefferson στη Βιρτζίνια, ένας επιταχυντής θέτει σε κίνηση μια ακτίνα ηλεκτρονίων γύρω από μια πίστα. Οι ενέργειές τους είναι μέτριες αλλά η δέσμη είναι πολύ πυκνή – γι ‘αυτό και χρειάζεται μια πολύ φωτεινή δέσμη για να ανιχνεύσει το λεγόμενο σκοτεινό φωτόνιο – ένα φωτόνιο που δεν λάμπει.

Στο κυνήγι του σωματιδίου Higgs

Πριν από 50 χρόνια, οι φυσικοί της σωματιδιακής φυσικής ήρθαν αντιμέτωποι με μια αναπάντεχη πρόκληση. Τα καλύτερα μαθηματικά μοντέλα που είχαν στη διάθεσή τους μπορούσαν να ερμηνεύσουν ορισμένες από τις φυσικές δυνάμεις που διέπουν τη δομή και τη συμπεριφορά της ύλης σε θεμελιώδες επίπεδο, όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός και η ασθενής πυρηνική δύναμη που ευθύνεται για τη ραδιενεργό διάσπαση. Τα μοντέλα αυτά, όμως, θα μπορούσαν να εφαρμοστούν μόνο εάν τα σωματίδια που περιέχονται στα άτομα δεν έχουν μάζα. Πώς θα μπορούσε, όμως, η συνύπαρξη τόσων σωματιδίων – πρωτεϊνών, ανθρώπων και πλανητών- να είναι αυτή που είναι εάν τα σωματίδια που τα απαρτίζουν είχαν μηδενική μάζα;

Επιβεβαιώθηκε από μια νέα μελέτη η κοσμολογική σταθερά του Αϊνστάιν

Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με το Τηλεσκόπιο των 10 μέτρων του Νότιου Πόλου (SPT), φαίνεται να επιβεβαιώνουν τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, ότι δηλαδή η κοσμολογική σταθερά του Αϊνστάιν είναι πραγματική, και ότι επίσης βρίσκονται κοντά στον υπολογισμό της ακριβούς μάζας όλων των τύπων των νετρίνων .

Wimpzilla

Ένας στρατός από τέρατα Wimpzillas κρύβεται μέσα στο Γαλαξία μας και η Γη βρίσκεται υπό επίθεση. Ακούγεται σαν μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας, αλλά θα μπορούσε να λύσει δύο μυστήρια που ταλανίζουν τους φυσικούς εδώ και χρόνια: ποιά είναι η πηγή της χαμένης μάζας του Σύμπαντος, και ποιά είναι η καταγωγή των πιο ισχυρών κοσμικών ακτίνων που χτυπούν τον πλανήτη μας.

Παράξενα anyons

Ξεχάστε τους κανόνες που ξέρατε ότι τα σωματίδια πρέπει να είναι είτε φερμιόνια είτε μποζόνια. Αυτά ισχύουν για τον τρισδιάστατο κόσμο μας. Οι κάτοικοι όμως του κόσμου των δύο διαστάσεων – όπως είναι τα σωματίδια anyons – δεν υπακούουν στον κανόνα αυτό, αλλά βρίσκονται κάπου μεταξύ των δύο – μια διφορούμενη κατάσταση ανάμεσα στα φερμιόνια και μποζόνια με τη δική τους στατιστική, που οδήγησε το νομπελίστα Frank Wilczekof ένα θεωρητικό φυσικό στο MIT, να τους δώσει πριν 30 χρόνια αυτό το περίεργο όνομα.