fyzika

Fyzici v USA vytvořili simulaci, která poprvé naznačuje možnost existence tzv. ideálního skla, jež by mělo minimální entropii. Tento typ skla, poprvé diskutovaný v roce 1948, by měl být amorfní a současně velmi uspořádaný, což by mu umožnilo chovat se jako dokonalý krystal. Výzkumníci z Oregonské univerzity použili pro simulaci dvoudimenzionální model, kde sklo vykazuje krystalické vlastnosti. I když se jedná o teoretickou práci, otevírá nový směr pro budoucí vývoj materiálů. K vytvoření ideálního skla budou však nutné novátorské přístupy, jelikož běžné tepelné procesy nestačí.

Přesunutí anyonů do jednorozměrného prostoru může odhalit nové formy částic a fundamentální interakce. V trojrozměrném prostoru jsou částice klasifikovány jako fermiony nebo bosony, ale anyony mohou existovat v plochých, dvourozměrných prostředích. Fyzici nyní zkoumali chování anyonů v jednorozměrném prostoru, což přidává novou úroveň složitosti. Interakce v jedné dimenzi umožňují jejich rozdělení na bosonické a fermionické anyony. Tyto teoretické nálezy vyzývají k experimentálnímu ověření a mohou zásadně změnit naše chápání částic a jejich interakcí. Výzkum pokračuje ve snaze překročit tradiční dělení částic na bosony a fermiony.

Fyzici z Číny odhalili, proč lepící páska vydává zvuky při odtržení. Skrývá se za tím řada malých rázových vln, které vznikají, když trhliny ve vrstvách lepidla dosáhnou okraje pásky. Výzkum využil vysokorychlostní kamery a citlivé mikrofony pro porozumění procesu, který zahrnuje velmi rychlé boční trhliny v lepidle. Tyto trhliny cestují rychlostí až dvakrát vyšší, než je rychlost zvuku ve vzduchu, což vytváří malé kapsy vakua, které po dosažení okraje pásky způsobují kolaps a následnou rázovou vlnu.

Bezprostředně po Velkém třesku byl vesmír plný extrémně husté a žhavé plazmy, nazývané kvark-gluonové plazma (QGP). Vědci z MIT a CERN pomocí těžkoiontových srážek simulovali tuto fázi a zjistili, že se QGP chová jako tekutina, která víří a stříká. Při experimentech využili částicové srážky v LHC ke sledování pohybů kvarků v této plazmě. Analýza ukázala, jak kvarky předávají energii plazmě a způsobují její kapalné chování. Tento objev poskytuje nový vhled do jedné z nejzáhadnějších fází raného vesmíru.

Vědci zjistili, že lidské spermie mohou plavat skrz husté tekutiny bez ohledu na třetí Newtonův zákon pohybu. Tým pod vedením Kenty Ishimota z Kjótské univerzity studoval pohyby spermií a další mikroskopické plavce, jejichž pohyb vykazuje asymetrické interakce se svými prostředími. Experimenty prokázaly, že spermie a řasy se pohybují díky tzv. 'podivné elasticitě' svých bičíků, což umožňuje pohyb bez výrazné ztráty energie z okolního prostředí. Tento objev by mohl přispět k návrhu malých robotů napodobujících živé materiály a k lepšímu porozumění principům kolektivního chování. Výsledky byly publikovány v říjnu 2023 v časopise PRX Life.

Nejdéle trvající laboratorní experiment na světě začal v roce 1927. Thomas Parnell naplnil nálevku nejhustší známou kapalinou, smůlou. První kapka dopadla až po osmi letech a od té doby jich bylo pouze devět. I když je nyní experiment sledován online, nikdo ještě neusvědčil okamžik, kdy kapka skutečně padá. Po smrti Johna Mainstona v roce 2013 převzal péči o experiment fyzik Andrew White.

Fyzička Eugeny Babichev z Univerzity Paris-Saclay předpokládá, že světlo v podobě Čerenkovova záření ve vesmíru by mohlo naznačovat kvantovou nestabilitu spojenou s rozpadem vakua. Toto zvláštní modré záření je označeno jako projev perturbací negativní energie a mohlo by poskytnout důležité poznatky o chování časoprostoru. K detekci Čerenkovova záření ve vakuu by ukázalo, že kosmický prázdný prostor se chová jako médium s vlastní strukturou a energií. Tato myšlenka by mohla vyjasnit rozdíly mezi teorií relativity a kvantovou mechanikou. Výzkum je zatím teoretický, ale otevírá nové možnosti, jak tyto jevy zkoumat.

Nový teoretický výzkum naznačuje, že hmota základních částic, jako jsou Z a W bosony, může vznikat z geometrie skrytých dimenzí, nikoli z Higgsova pole. Vědci zkoumali sedmirozměrný prostor známý jako G2 rozvar, který mohl poskytnout čistě geometrické vysvětlení jevů jako spontánní porušení symetrie. Podle výzkumu se tyto struktury mohou vyvinout do stabilních konfigurací zvaných solitony, které by mohly mít podobný účinek na částice jako Higgsův mechanismus. Navíc by zkroucení v G2 rozvaru mohlo souviset s rychlou expanzí vesmíru. Hypotetická částice nazvaná Torstone by mohla být detekována v kolizích částic či anomáliích kosmického mikrovlnného záření.

Vědci objevili možnost, že fúzní reaktory mohou produkovat částice temné hmoty, jako jsou hypotetické axiony. Tyto částice by mohly vznikat díky interakcím mezi vysokoenergetickými neutrony a stěnami reaktorů, konkrétně v tzv. 'breeding blanket' z lithia. Tato metoda by mohla překonat omezení produkce axionů ve hvězdách a umožnit detekci těchto částic i mimo reaktor. Výzkum je nadějný krok k pochopení temné hmoty, která tvoří až 84 % vesmíru. Výsledky byly publikovány v Journal of High Energy Physics.

Tisíce metrů pod zemským povrchem vědci poprvé pozorovali solární neutrina měnící uhlík-13 na dusík-13. Tento vzácný jaderný proces, dosud nikdy nepředvedený, nabízí nový pohled na interakce těchto takřka nepolapitelných částic. Experti ve SNOLAB v Kanadě využili speciální kapalinu k detekci slabého signálu, kterým se projevují tyto reakce. Jejich výzkum s pomocí dat nasbíraných během 231 dní odhalil několik desítek kandidátních událostí, které potvrzují teoretické předpovědi. Tento objev otevírá nové možnosti pro studium jaderných reakcí pomocí slunečních neutrin a posouvá hranice jaderné fyziky.