fyzika

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.

Podle nových výpočtů založených na nedávných objevech by se vesmír mohl zhroutit za méně než 20 miliard let. Model naznačuje, že po dalších 11 miliardách let se rozpínání vesmíru zastaví a začne se smršťovat k hypotetickému Velkému křachu. Tým vědců zkoumal možnost, že kosmologická konstanta λ je negativní, což by znamenalo, že rozšiřování vesmíru jednou skončí. Navíc ultralightní axiové pole, připodobněné k temné energii, by také mohlo hrát roli v tomto scénáři. I přesto, že současné důkazy naznačují rozpínání, tento model nabízí nový pohled na potenciální konec vesmíru.

Brit John Clarke, Francouz Michel Devoret a Američan John Martinis získali Nobelovu cenu za fyziku za praktické uplatnění kvantové mechaniky. Jejich práce umožnila rozvoj digitálních technologií, včetně kvantových počítačů a kryptografie. Tento oceněný experiment ukázal makroskopické měřítko kvantového tunelování, což je jev, kdy částice prochází neprostupnou překážkou. Clarke uvedl, že si tehdy neuvědomili význam budoucích aplikací, ale například mobilní telefony částečně fungují díky tomuto výzkumu. Laureáti varovali před dopady rozpočtových škrtů na vědu v USA.

Virtuální částice, ačkoliv samy neexistují, představují zásadní matematický nástroj pro pochopení chování subatomárních částic. Pomáhají fyzikům popsat elektromagnetismus a silné a slabé jaderné síly, což je činí nezbytnou součástí mnoha výpočtů. Přestože nejsou přímo pozorovatelné, predikují efekty s neuvěřitelnou přesností, což u některých vědců vyvolává otázku jejich skutečné existence. Také umožňují vysvětlit jevy jako Hawkingovo záření nebo Casimirův efekt. Ačkoli diskuse o jejich realitě pokračuje, jejich praktická užitečnost v moderní fyzice je nepopiratelná.

Astronomové objevili fosfin v atmosféře hnědého trpaslíka Wolf 1130C, což přináší nové otázky o chemii fosforu v Mléčné dráze. Fosfin, často považovaný za možný biosignaturní znak, byl dosud nalezen pouze na Jupiteru a Saturnu. Překvapením je, že fosfin nebyl zjištěn v jiných hnědých trpaslících či exoplanetách za hranicemi sluneční soustavy. Wolf 1130C, který je součástí trojhvězdného systému, vykazuje podobnou koncentraci fosfinu jako Jupiter a Saturn. Tento objev podněcuje revizi současných modelů atmosférické chemie a vyvolává otázky o unikátní roli Wolf 1130C ve vesmíru.