Физики скрутили из конденсата Бозе-Эйнштейна монополь

Физики скрутили из конденсата Бозе-Эйнштейна монополь

Физики провели моделирование свойств гипотетической частицы - монополя Дирака - с использованием конденсата Бозе-Эйнштена. Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит Phys.org.

Конденсат Бозе-Эйнштейна (КБЭ) представляет собой особое агрегатное состояние вещества, и состоит из бозонов, охлажденных до сверхнизких температур. При этом достаточно большой процент частиц оказывается в минимально возможном энергетическом состоянии и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне.

В рамках исследования ученые использовали синтетическое магнитное поле. Используя систему лазерных импульсов и настоящее (переменное) магнитное поле. Бозоны можно заставить двигаться, как если бы они представляли собой заряженные частицы уже в однородном магнитном поле. Такие технологии были разработаны в конце 2000-х и позволяют моделировать с помощью КБЭ процессы, связанные с магнетизмом.

В ходе эксперимента исследователям удалось получить в конденсате «воронки», которые начинались и заканчивались объектами, которые вели себя как магниты с одним единственным полюсом. Такие объекты и называются монополями Дирака по имени предложившего их в 1931 году Поля Дирака. Наблюдения были подкреплены компьютерным моделированием процессов образования таких монополей.

Ученые надеются, что наблюдение за такого рода квантовыми моделями позволит сказать что-то о свойствах реальных монополей, если таковые существуют. До настоящего момента монополи экспериментально обнаружить не удалось.

Предположение о существовании магнитного заряда, то есть частицы, напоминающей магнит с одним полюсом, возникло из симметричной формы записи уравнений Максвелла. В 70-х годах прошлого века аналогичная частица возникла в квантовых теориях поля особого рода под названием монополя т`Хоофта-Полякова (подробно об этой работе «Ленте.ру» рассказывал сам Александр Поляков). Искать такие частицы планируется с помощью Большого адронного коллайдера.

Lenta.ru

Похожие новости:
Холодную темную материю связали с конденсатом Бозе-Эйнштейна
Физики из Тайваня и Испании смоделировали темную материю как бозе-эйнштейновский конденсат вещества. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature Physics, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Университета Страны Басков. Ученые пришли к выводу, что возмущения бозе-эйнштейновского конденсата легких бозонов ..
2014-07-03 2271 0 Научные открытия
0
НАСА исследует на МКС рекордно холодный квантовый газ
Специалисты НАСА в условиях микрогравитации изучат ультрахолодный квантовый газ. Специалисты собираются исследовать материю при температурах, никогда ранее не наблюдаемых человеком, сообщается на сайте НАСА. Для этого на Международную космическую станцию (МКС) агентство собирается доставить соответствующее оборудование: ..
2014-09-30 1587 0 Научные открытия
-1
Физики создали новую форму материи
Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.Конденсат ..
2017-03-05 7793 0 Научные открытия
2
Физики завязали солитоны в квантовые узлы
Физики из университета Аалто, Финляндия, и Амхертского колледжа, США, создали узловые солитонные волны в квантовом поле сверхтекучего газа, называемого конденсатом Бозе-Эйнштейна. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics.Конденсат Бозе-Эйнштейна — это агрегатное состояния вещества, наряду с известными ..
2016-01-25 1817 0 Научные открытия
0
Физик имитировал излучение от черной дыры
Ученые подошли вплотную к созданию в лабораторных условиях излучения от черных дыр. Так, Джеффу Штайнхауэру (Jeff Steinhauer) из Израиля с помощью лазера удалось создать квантовый аналог черной дыры и наблюдать излучение, свойства которого во многом схожи с радиацией ..
2014-10-15 1889 0 Научные открытия
0
Астрономы проверили теорию Эйнштейна
Ученые вновь подвергли проверке общую теорию относительности (ОТО), на этот раз в космологических масштабах. Как сообщается на сайте Королевского астрономического общества Великобритании, результаты измерений ученых находятся в превосходном соответствии с предсказаниями теории тяготения Эйнштейна. В своих наблюдениях астрономы ..
2014-06-27 2183 0 Научные открытия
0
Магнитостатическая червоточина помогла физикам увидеть монополь Дирака
Физики из Испании при помощи созданной ими магнитостатической червоточины смогли увидеть аналог предсказанного в 1931 году английским физиком-теоретиком Полем Дираком магнитного монополя. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Scientific Reports, а кратко о работе ученых сообщается ..
2015-08-22 4952 0 Научные открытия
0
Физики впервые скрутили свет в ленту Мебиуса
Физикам из Германии, Канады, Италии и США впервые удалось скрутить свет в ленту Мебиуса. Результаты своих исследований ученые изложили в статье в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. Закрутить оптическую волну авторам удалось при помощи особой ..
2015-01-31 2411 0 Научные открытия
0
Теория Эйнштейна в очередной раз оказалась верной
Ученые подвергли теорию относительности Альберта Эйнштейна самой жесткой на сегодняшний день проверке в условиях реальной действительности. И она ее выдержала. Теория, которая была опубликована почти столетие назад, уже выдержала все испытания, которым ее подвергали. Но ученые пытались найти в ней слабое звено, ..
2014-08-26 1914 0 Научные открытия
0
Темную энергию связали с началом коллапса Вселенной
Физики из Калифорнийского университета в Дэвисе и Ноттингемского университета предложили модификацию общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, следствием которой является коллапс Вселенной в будущем, а также описали механизм этого процесса. Результаты своих исследований авторы опубликовали в двух ..
2015-04-02 4575 0 Научные открытия
-2
Забытая модель вселенной, предложенная Эйнштейном
В 1917 году Альберт Эйнштейн поразил физический мир, опубликовав общую теорию относительности, в которой он описал гравитацию как геометрическое свойство пространства-времени. Это сразу же поставило вопрос о структуре вселенной в целом, из которого развилась современная космология. В течение нескольких следующих ..
2014-08-18 2191 0 Научные открытия
0
Смертельный приговор теории относительности
Проанализированы эксперименты последних четырех лет по измерению скорости нейтрино. Показано, что все эксперименты удовлетворяют представлениям создателя классической электродинамики Хевисайда о возможности преодоления частицей светового барьера при ее быстром ускорении. Как это ни странно, сверхсветовые нейтрино не противоречат и работе Эйнштейна «К ..
2012-08-29 1817 0 Научные открытия
0
Ученые: теория относительности верна
Руководитель проекта OPERA профессор Антонио Эредитато и его научный координатор Дарио Аутиеро уходят в отставку, так как крупнейшее открытие последнего десятилетия оказалось ложным,сообщает«WordScience.org». 22 сентября 2011 года в сеть попала первая информация о том, что скорость света впервые была ..
2012-06-14 2647 4 Научные открытия
0
Исследование опровергло данные о превышении скорости света
Международная команда ученых, изучающая частицы нейтрино, которые создают впечатление двигающихся быстрее скорости света, опровергли поразившее научный мир открытие. Проведенный ими эксперимент показал, что была допущена ошибка. Объявление в сентябре, подкрепленное новыми исследованиями, совершило фурор в научном ..
2011-11-28 2707 0 Научные открытия
0
Ученые могут отменить границы галактик
Исследователи из института физики и математики Токийского университета и университета Нагойи заявили, что говорить о границе галактики не имеет смысла. К такому выводу они пришли по результатам компьютерного моделирования и сопоставления данных моделирования данными астрономических наблюдений. Известно, что во Вселенной содержится 22 процента темной ..
2012-02-15 2774 0 Научные открытия
0