Нейтроны помогли ученым проверить закон Ньютона

Нейтроны помогли ученым проверить закон Ньютона

Команда ученых из Австрии, Германии и Франции вновь подтвердила закон всемирного тяготения и представила новые ограничения на параметры частиц темной материи и темной энергии. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, статья доступна на arxiv.org, кратко с ее содержанием можно ознакомиться на сайте Nature.

Исследователи подтвердили справедливость закона всемирного тяготения Ньютона на масштабах нескольких микрометров, а также получили новые ограничения на параметры предполагаемых кандидатов-частиц скрытого сектора ─ аксиона и хамелеона.

В своих исследованиях авторы использовали гравитационный спектрометр с ультрахолодными нейтронами. Разогнанные до 2,2 тысячи метров в секунду нейтроны из реактора тормозились до скоростей в несколько метров в секунду (превращались в ультрахолодные) и помещались в пространство между двумя пьезоэлектрическими пластинами. Нижняя пластина отражала нейтроны, а верхняя поглощала частицы, ее достигающие.

В квантовом мире элементарная частица может находиться строго в определенных (квантованных) состояниях с некоторой разрешенной энергий. Так как нейтроны в целом электрически нейтральны, то взаимодействовали частицы только с полем тяготения Земли и энергия такого взаимодействия (энергия уровня) определяется расстоянием до нижней пластины. Ученые проследили возможное влияние гипотетических частиц темной материи и темной энергии на высоту уровня, до которого поднимается нейтрон, и в пределах точности эксперимента не обнаружили такого влияния.

Экспериментальная установка располагается в Институте Лауэ-Ланжевена в Гренобле во Франции; в ее работе принимают участие российские ученые из Петербургского института ядерной физики имени Константинова.

Ультрахолодные нейтроны ─ электронейтральные нуклоны, движущиеся со скоростями порядка метра в секунду. Такие частицы находятся при температурах, близких к абсолютному нулю, и хорошо отражаются стенками вакуумной установки. Аксион ─ еще не открытая частица, позволяющая решить сильную CP-проблему в квантовой хромодинамике. Хамелеон ─ гипотетическая частица, возможный кандидат на роль частиц темной материи с эффективной массой, зависящей от плотности энергии окружающей материи.

Newsland.ru

Похожие новости:
Физики поправили закон Планка для аэрозолей
Австрийские ученые обнаружили, что модифицированный закон Планка для излучения частиц не выполняется для микроскопических кремниевых нитей. По словам исследователей, это может иметь самые серьезные последствия для существующих в настоящее время климатических моделей, поскольку планковский закон используется для анализа излучения ..
2012-09-11 1617 0 Научные открытия
0
Ядерные испытания помогли изучить нейрогенез
Биологи показали, что в мозге человека, в отличие от многих животных, не происходит образование новых обонятельных нейронов. В этом им помогли ядерные испытания полувековой давности. Работа опубликована в журнале Neuron, ее краткое содержание можно прочитать в ScienceNow. Сравнительно недавно биологи установили, ..
2012-05-28 2094 0 Научные открытия
0
Яндексу помогли найти уязвимость в почтовом сервисе
Руководитель департамента аудита информационной безопасности компании DigitalSecurity Алексей Синцов рассказал об уязвимости в почтовом сервисе компании "Яндекс", найденной в ходе конкурса, объявленного россияйским поисковиком осенью прошлого года. Синцов рассказал об обнаруженной уязвимости 30 января 2012 ..
2012-02-11 1759 0 Научные открытия
0
Ученые определили, когда живые организмы начали видеть
Ученые из Великобритании и Ирландии заявили, что организмы научились различать свет раньше, чем считалось ранее. К таким выводам ученых привел анализ генов, отвечающих за производство светочувствительных белков опсинов, и компьютерное моделирование их развития у живых существ.Ранее среди ученых не было ..
2012-11-1 2521 0 Научные открытия
0
Шоковая терапия - лучшее лекарство от тяжелой депрессии
Несмотря на то, что "шоковая терапия" используется в психиатрии вот уже более 70 лет, исследователи не до конца понимали механизм действия данного метода при лечении депрессии. Однако недавно ученые сообщили, что почти разгадали тайну. Терапия, которая предусматривает электрическое стимулирование мозга и весьма эффективна ..
2012-03-26 3149 0 Научные открытия
1
От физиков вновь ускользнули майорановские нейтрино
Физики из США, Канады, России, Китая, Южной Кореи и Германии, входящие в состав коллаборации EXO-200, в своем эксперименте не обнаружили доказательств существования майорановских нейтрино. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature, кратко с его содержанием можно ознакомиться на сайте Мюнхенского ..
2014-06-06 1912 0 Научные открытия
0
Бозон Хиггса проявился во «втором сезоне» Большого адронного коллайдера
ATLAS и CMS — две из четырех крупнейших коллабораций Большого адронного коллайдера — рассказали о результатах поисков бозона Хиггса в данных протон-протонных столкновений на энергии 13 тераэлектронвольт. Как сообщили представители экспериментов, оба детектора «видят» распады бозона на два фотона и на четыре лептона. Именно эти данные помогли ..
2016-08-07 2506 0 Научные открытия
1
Лазерное зондирование Луны подтвердило фундаментальную симметрию теории относительности
Физики из Университета Сорбонны и Калифорнийского университета провели самый чувствительный эксперимент по поиску нарушений лоренц-симметрии в теории относительности. Новые результаты в 5-800 раз сильнее ограничивают существование подобных отклонений, по сравнению с предыдущими экспериментами. В основе поиска лежат данные 45 лет лазерной ..
2016-12-26 5528 0 Научные открытия
0
Российские программисты помогли астроному МГУ найти черные дыры
Международная группа астрономов под руководством Ивана Золотухина из Московского государственного университета имени Михаила Ломоносова (МГУ) при помощи российских программистов-волонтеров приблизилась к пониманию черных дыр промежуточной массы. Результаты исследований опубликованы в The Astrophysical Journal. О них сообщается в пресс-релизе МГУ, поступившем ..
2016-01-24 1924 0 Научные открытия
0
Школьник открыл дешевый способ диагностирования рака
Школьник открыл дешевый способ диагностирования рака на ранних стадиях Пятнадцатилетний подросток Джек Андрака нашел новый простой способ лечения рака. Необычная идея пришла мальчику голову так же внезапно, как и Архимеду закон гидростатики: во время урока биологии в школе. Джек ..
2012-08-25 3790 0 Научные открытия
0
Математики научились моделировать процесс появления инноваций
Группа итальянских и американских ученых разработала математическую модель, которая описывает универсальные законы, регулирующие вероятность появления инноваций. Работа сообщает о новом подходе к изучению взаимодействия потенциальных возможностей с существующей реальностью, благодаря чему и совершаются новые открытия. Препринт статьи выложен ..
2017-01-18 7319 0 Научные открытия
0
Состояние сверхпроводимости достигнуто при комнатной температуре
Открытие сверхпроводимости в 1911 году породило массу надежд на революцию в энергетике, большинство из которых постепенно рассеялось, поскольку необходимость использования сверхнизких температур — крайне неудобное и невыгодное условие. Конечно, со временем появились так называемые «высокотемпературные» сверхпроводники, но высокотемпературными ..
2014-12-11 4095 0 Научные открытия
2
Петаваттный лазер превратил золото в «фонтан» антиматерии
Физики из университетов Райса и Техаса обнаружили, что при воздействии сверхмощных лазеров на металлические мишени образуются потоки частиц, в которых позитроны (антиэлектроны, положительно заряженные частицы) занимают весомую долю. По словам авторов, это может оказаться важным результатом в попытке создать ..
2016-01-15 2725 0 Научные открытия
0
Микрочипы помогли объяснить исчезновение пчел
Массовая гибель пчел и шмелей в Европе и США вызвана воздействием нового типа инсектицидов. Под угрозой исчезновения оказались уже несколько видов шмелей.Пчелы и шмели являются важнейшими опылителями цветковых растений, без которых не могут обойтись многие сельскохозяйственные культуры. Однако в последние ..
2012-04-3 1812 0 Научные открытия
0
Физики: механизм реакции ультрахолодных атомов
Результаты исследования физиков Университета штата Канзас помогли ученым точно предсказать ранее непредсказуемое. Юйцзюнь Ван, научный сотрудник Лаборатории Джеймса Р. Макдональда при Университете штата Канзас, и Поль Жюльенн из Университета Мэриленда теоретически спрогнозировали механизм химических ..
2014-08-27 2390 0 Научные открытия
0