fyzika

Patnáctiletý Laurent Simons, přezdívaný 'Malý Einstein', úspěšně dokončil doktorát v kvantové fyzice na Antverpské univerzitě. Je pravděpodobně nejmladším člověkem, který dosáhl tohoto titulu v tomto oboru. Ve věku 12 let již měl magisterský titul v kvantové fyzice a začal se zajímat o prodloužení lidského života. Jeho úmyslem je nyní studium lékařství. Navzdory nabídce technologických gigantů z USA a Číny zatím jeho rodiče tyto návrhy odmítli.

Fyzik Robert Scherrer z Vanderbilt University zkoumal, co by se stalo, kdyby mikroskopická černá díra prošla lidským tělem. Ačkoli by poškození bylo menší než po průstřelu kulkou ráže 0,22, největší škody by způsobil ráz supersonické vlny trhající tkáň. Pokud by černá díra měla dostatečnou hmotnost, její gravitační síla by mohla rozpustit a natáhnout tělo, což je známé jako spaghettifikace. Pravděpodobnost takové události je však extrémně malá, odhadovaná na jednou za kvintilion let. Toto téma přesto zůstává fascinujícím předmětem pro vědecký výzkum. Pokud černé díry vůbec existují, možnost setkání s nimi je téměř nulová.

Vědci objevili nový typ časového krystalu, který kombinuje prvky řádu a chaosu, známý jako časový rondeau krystal. Tento krystal se vyznačuje tím, že opakováním v čase vytváří strukturované, ale nepředvídatelné vzorce. Experimenty ukázaly, že specifické laserové pulsy mohou v materiálu vyvolat oscilace, které se na krátké časové škále zdají chaotické, ale na delší vykazují řád. Nový objev přináší možnosti pro další výzkum temporálního řádu a přináší komplexní porozumění interakci řádu a chaosu v časových krystalech. Výsledky byly publikovány v časopise Nature Physics.

V roce 2023 detekovaly gravitační vlnové detektory srážku vzdálenou 7 miliard světelných let. Dvě černé díry se spojily způsobem, který porušuje fyzikální zákony, jelikož měly hmotnosti a rychlosti rotace, které by neměly existovat. Nový pohled na tento fenomén nabízí magnetická pole, která mohou modulovat hmotnost a rotaci, a tím vysvětlit jejich „nemožné“ vlastnosti. Tento objev naznačuje, že černé díry následují vzor, který propojuje jejich hmotnost a rotaci, a může být sledován pomocí gama záblesků.

Fyzici vytvořili mikroskopický Stirlingův motor, který pracuje při teplotách srovnatelných s jádrem Slunce, což umožňuje zkoumat termodynamiku na extrémně malých měřítkách. Tento experiment využívá levitující částici siliky a elektrický šum, aby simuloval teploty až 13 milionů kelvinů. Výzkum přináší nové poznatky o difuzi závislé na poloze, důležité například pro porozumění proteinovému skládání v biologických systémech. Badatelé plánují další testy, aby pochopili fluktuace energie na mikroskopické úrovni, které mohou být užitečné pro studium transportu léků v těle. Tým doufá, že toto zařízení posune hranice porozumění termodynamice do zatím neprobádaných oblastí.

Nedávné studie ukázaly, že rozptylování může sloužit jako očistný cyklus mozku. V Řecku byla objevena největší pavoučí síť na světě, ve které žije přes 100 000 pavouků. Fyzici vyloučili možnost, že vesmír je simulací, jelikož není možné dosáhnout úplného popisu reality algoritmy. Výzkum v USA odhalil nárůst paměťových problémů u mladších dospělých. Studie o půstu zjistila, že u dospělých nezhoršuje kognitivní funkce, ale ovlivňuje děti a mladistvé. Také se zkoumá, zda objekt, který poškodil čelní sklo Tesly v Austrálii, může být meteorit.

Vědci objevili novou metodu, jak zkoumat jádra atomů bez potřeby velkých částicových urychlovačů. Pomocí molekuly radium monofluoridu využívali elektrony radia, aby pronikly do jeho jádra a odhalily energetické posuny. Tato technika by mohla pomoci objasnit asymetrii mezi hmotou a antihmotou ve vesmíru. Jelikož má jádro radia hruškovitý tvar, může být klíčem k detekci narušení symetrií. Výzkum je zatím v počáteční fázi, ale slibuje nový pohled na základní otázky moderní fyziky.

Fyzici z Univerzity Britské Kolumbie zpochybnili možnost, že by vesmír mohl být simulací. Vedeni Mirem Faizalem dospěli k závěru, že žádná algoritmická teorie nedokáže plně popsat univerzální fyzikální realitu. Tím eliminovali ideu, že vesmír lze simulovat pomocí výpočetní teorie kvantové gravitace. Výzkum využil matematické věty o neúplnosti a nedefinovatelnosti, které ukazují limity našeho pochopení univerza a naznačují potřebu nad-algoritmického přístupu k jeho pochopení. Tímto se pokusili přidat nad vrstvu algoritmického chápání metateorii jako nový způsob, jak zkoumat fyzikální fenomény.

Vědci z Kyoto University zjistili, že lidské spermie mohou plavat v hustých tekutinách, aniž by se řídily Newtonovým třetím zákonem pohybu. Studie analyzovala pohyby spermatozoidů a zelených řas, jejichž vlající bičíky umožňují pohyb ve viskózních prostředích bez velké energetické ztráty. Byla představena nová teorie o 'podivné elasticitě' bičíků, což může přispět k rozvoji malých robotů napodobujících živé materiály. Výzkum by mohl osvětlit také principy kolektivního chování biologických systémů. Výsledky byly publikovány v PRX Life.

Vědci v Japonsku popsali neobvyklé chování vody, kdy molekuly fungují současně jako pevná i kapalná látka. V tomto stavu, nazývaném předtání, se molekuly nacházejí ve fixované poloze, ale rychle se otáčejí. Tento jev byl pozorován díky použití těžké vody D2O uzavřené v nanometrických kanálech. Experiment odhalil, že molekuly vytvářejí třívrstvou strukturu s různými pohyby v jednotlivých vrstvách. Výzkum může mít praktické dopady, například v oblasti ukládání plynných látek. Studie byla publikována v Journal of the American Chemical Society.