fyzika

Fyzici z Michiganské univerzity vyvinuli zařízení, které využívá světlo k ovládání toku elektronů bez potřeby elektrického zdroje. Tento 'elektronový maják' mění směr proudu elektronů pomocí rozdílných barev světla. Tento průlom může zlepšit technologie nejen v oblasti kvantového snímání, ale také v telekomunikacích a výpočetní technice. Výzkum podporuje pochopení kvantové geometrie materiálů. Tato inovace může zkvalitnit přenos signálů a zvýšit kapacitu dat mezi zařízeními. Publikace výzkumu proběhla ve Physical Review Letters.

Fyzici z Univerzity v Oslu zkoumali, co by se stalo, kdyby bylo možné rozdělit foton na dvě části. Fotony, které mají vlnově-časticovou dualitu, nemohou být fyzicky děleny. Experimenty ukazují, že odstranění optické clony může teoreticky vést ke vzniku mnoha fotonů, nikoli však nekonečného množství. Tento proces není prakticky příliš složitý, ačkoliv může být nesprávně chápán. Výsledky experimentu odhalují složitý stav, kde se zdá, že fotony se nacházejí pouze v určitých oblastech kolem clony.

Slunečnímu záření trvá více než osm minut, než dorazí na Zemi, ale jeho cesta ze středu Slunce je mnohem delší. Energie vyrobená v jádru Slunce prochází hustým prostředím hvězdy, kde je mnohokrát absorbována a znovu vyzařována. Tento proces může trvat kolem 170 000 let. Prvotní odhady ohledně doby úniku energií byly nižší kvůli nesprávným předpokladům o hustotě a vzdálenostech ve slunečním nitru. Jakmile energie dosáhne povrchu Slunce, cestuje k Zemi už jen 8 minut přes vesmírný vak. Tato dlouhá cesta začala dávno před stavbou egyptských pyramid.

Vědci našli způsob, jak obejít Kirchhoffův zákon o tepelné radiaci a vytvořit systém pro programovatelné teplo. Nová studie využívá magneto-optický materiál a fáze změnový materiál k oddělení absorpce a emise tepla. Tento koncept umožňuje kontrolovat směr emisí tepla pomocí magnetického pole a pamatuje si stav přístroje i po vypnutí. Tato technologie by mohla přinést nové generace infračervených emitorů a tepelně-fotonické paměti. Výzkum je teoretický, ale směřuje k vývoji prototypu schopného aktivního tepelného řízení.

Fotografie černé díry obsahují světlo, které opustilo zdroj v různých časech kvůli deformacím časoprostoru. Fyzikové Rojas-Paternina a Cárdenas-Avendaño zkoumají modely „rychlého“ a „pomalého“ světla pro pochopení cestování světla kolem černé díry. Nová metoda nazvaná „brisk light“ vyvažuje přesnost a výpočetní náročnost. Tato metoda může být důležitá pro budoucí observatoře schopné zkoumat detaily, jako jsou fotonové kruhy, kde časové zpoždění je klíčovým faktorem. Současné snímky černých děr M87* a Sgr A* byly vytvořeny s přijatelnou přesností pomocí rychlého modelu světla.

Vědci z Univerzity v Houstonu stanovili nový světový rekord v supravodivosti při běžném tlaku. Materiál Hg1223 dosáhl supravodivosti při teplotě -122,15 °C, což představuje významný pokrok oproti předchozímu rekordu. Tento průlom má potenciál přiblížit nás k využití supravodičů za běžných podmínek, což by mohlo revolučně změnit oblast energetiky a elektroniky. Tým použil techniku tlakového kalení ke stabilizaci materiálu ve speciálním stavu, který zachovává supravodivé vlastnosti i po uvolnění tlaku. To umožňuje další studium materiálu a možný vývoj technologických aplikací.

Vědci pod vedením Lorenza Procopioa simulovali černou díru pomocí světla a pozorovali analogické Hawkingovo záření. Experiment se zaměřil na zpětnou reakci, která vysvětluje, jak je energie přenášena z černé díry do záření. Výsledky naznačují, že proces může být jednoduchý a přímý, což by mohlo v budoucnu pomoci lépe pochopit teoretickou fyziku černých děr. Sledování tohoto jevu kolem reálné černé díry zůstává zatím nemožné, ale experimentální data mohou přispět k řešení námitek a otázek v rámci fyziky černých děr.

Vědci při nízkých teplotách objevili nový kvantový stav hmoty. Použili 70 000 atomů cesia ochlazených na miliardtiny stupně nad absolutní nulou a vytvořili Boseův plyn. Tento plyn byl uzavřen v jednom rozměru a podstoupil cykly interakcí. To vedlo ke vzniku nového stavu, nazývaného frakční Fermiho moře, ve kterém se částice částečně překrývají v kvantových stavech. Tento objev může zlepšit kvantové simulace a ovlivnit oblasti jako materiálová věda nebo biomedicína.

Vědci z Ontaria pomocí ultračisté vody poprvé zaznamenali antineutrina z jaderného reaktoru vzdáleného 240 kilometrů. Tento objev představuje zlom v možnosti detekce částic pouze vodou, což může přinést ekonomičtější a bezpečnější technologie. Antineutrina, známá jako "duchové" částic, jsou obvykle obtížně zachytitelná kvůli své nízké energii. Experiment byl proveden v laboratoři SNO+, která se nachází hluboko pod zemí, což minimalizuje rušení kosmickým zářením. Výsledky výzkumu ukazují potenciál pro využití čisté vody k monitorování jaderných reaktorů na dálku.

Vědec Giovanni Barontini z univerzity v Birminghamu vytvořil kontrolovaný experiment s tzv. mini-vesmírem, tedy systémem tvořeným 24 000 rubidiovými atomy. Atomy byly ochlazeny na téměř absolutní nulu a chovaly se jako jeden celek známý jako Boseho-Einsteinův kondenzát. Tento systém umožnil definovat 'čas' jako změny v systému namísto tradičního tiku hodin. Mini-vesmír byl rozdělen na dva sektory, kde atomy střídaly pozice, což vytvořilo vnímání času prostřednictvím entropie. Výzkum nabízí nový pohled na povahu času v kvantové gravitaci.