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 1026 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 1992 0 Научные открытия
0
Ученые разглядели память в микроскоп
Нейробиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе с помощью миниатюрного микроскопа наблюдали, как мозг мышей организует память, связывая друг с другом различные воспоминания. Ученым также удалось восстановить некоторые из связей, ослабленных старением. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Ученые ..
2016-05-24 1438 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 1432 0 Научные открытия
0
Молнию поймали за созданием радиоактивных изотопов
Японские физики впервые пронаблюдали «живьем» предсказанное теоретиками рождение радиоактивных изотопов при ударе молнии. Статья опубликована в журнале Nature.Молнии являются естественными ускорителями частиц. Лавины релятивистских убегающих электронов, которые развиваются в электрических полях в грозовых облаках, ..
2017-11-26 3930 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 2040 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 1670 0 Научные открытия
0
В антарктическом озере Восток нашли бактерии, не известные науке
Исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, показало, что в нем обитают бактерии, которые нельзя отнести ни к одному из известных подцарств бактерий. Об этом сообщил сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) ..
2013-03-8 1824 0 Научные открытия
0
Ученые начали изучать голографическую Вселенную
Ученые из Фермилаб в США в рамках проекта Holometer, рассчитанного на поиск голографических флуктуаций пространства, начали собирать первые данные, сообщается на сайте лаборатории. Исследование специалистов позволит проверить ряд концепций об устройстве Вселенной. Современные физические теории предсказывают существование дополнительных измерений. ..
2014-08-27 1518 0 Научные открытия
0
Физики придумали самые точные атомные часы
Ученые из Университета Нового Южного Уэльса предложили схему атомных часов, которые превосходят по точности современные аналоги на несколько порядков. Подобная схема в теории дает погрешность порядка одной десятой секунды за 14 миллиардов лет. Для сравнения, время существования ..
2012-03-11 1798 0 Научные открытия
0
Ученые впервые получили металлический водород
Ученым из Германии и США удалось сжать до состояния металла жидкий дейтерий (изотоп водорода). Это новый шаг на пути к созданию твердого металлического водорода, сообщается в журналеScience. В 1935 году Хиллард Хантингтон и Юджин Вигнер выдвинули теорию, по которой для получения металлического водорода ..
2015-07-01 7125 0 Научные открытия
0
Впервые обнаружена частица с четырьмя кварками
Физики воссоздали частицу, которая могла существовать в первые моменты после Большого взрыва. Частица, которую назвали Zc(3900), является первой подтвержденной частицей состоящей из четырёх кварков, строительных блоков большей части материи Вселенной. До настоящего времени, ..
2013-06-21 1629 0 Научные открытия
0
В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк
Ученые из коллаборации LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАКе) впервые обнаружили пентакварк — частицу, состоящую из четырех кварков и одного антикварка. Результаты своих исследований физики планируют опубликовать в журнале ..
2015-07-14 6213 0 Научные открытия
1
В США увидели «твердый» свет
Ученые из США и Швейцарии сумели продемонстрировать корпускулярные свойства света. «Твердый» свет, наблюдаемый специалистами в лаборатории в США, открывает большие возможности для исследований в области квантовой оптики и физической кинетики. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Reviev ..
2014-09-10 2224 0 Научные открытия
-1
Открытие австралийского ученого перевернет современную медицину
Исследование Питера Хартмана из Университета Западной Австралии показало, что в грудном молоке содержится большое количество стволовых клеток.  По словам экспертов, данное открытие перевернет современную медицину, и изменит отношение к эмбриональным стволовым клеткам, пишет Meddaily, ссылаясь на New Scientist.  Впервые Хартман обнаружил ..
2011-11-26 3538 1 Научные открытия
0