З Днем знань!

З Днем знань!

  "Сьогодні наш Господь поблагословить Вас на цей новий навчальний рік, Ви ж, у свою чергу, старайтесь добрим навчанням та гідним,...

Навчання в Польщі

Навчання в Польщі

Через Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Рейтинг Scopus 2017

Рейтинг Scopus 2017

Прикарпатський національний університет третій рік поспіль отримує високі показники в рейтингу Scopus

 Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення колишньої астрономічної обсерваторії на горі Піп Іван.

c_680_500_16777215_00_images_naukova-robota_2017_61.jpgФізики з Вашингтонського університету (University of Washington) вперше в історії створили умови, при яких матерія демонструє властивості "від’ємної маси". Поведінка створеної ними особливої рідини повністю відповідає поняттю негативної маси – при прикладанні до неї сили в певному напрямку, ця рідина починає рухатися з прискоренням у протилежному напрямку.

«Такий ефект можна використовувати для вивчення і пояснення деяких раніше непояснених астрофізичних явищ" – розповідає Майкл Форбс (Michael Forbes) професор фізики і астрономії з Вашингтонського університету. З гіпотетичної точки зору матерія може мати негативну масу, аналогічно до того, як електричні заряди є позитивними або негативними. Люди рідко замислюються про цей аспект, адже в навколишньому світі проявляється тільки "позитивна" маса. Згідно з другим законом Ньютона, якщо ви прикладете до будь-якого об'єкта силу, він почне рухатися з постійним прискоренням в напрямку дії цієї сили.

"На основі другого закону Ньютона діє майже все, що ми бачимо навколо себе" - розповідає Майкл Форбс, - "Проте, матерія з негативною масою реагує на прикладену до неї силу абсолютно протилежним чином, вона починає рухатися в протилежний бік".

В якості рідини з негативною масою виступав конденсат Бозе-Ейнштейна – хмара з атомів рубідію, охолоджених до температури близької до абсолютного нуля. В таких умовах тепловий рух частинок практично припиняється і завдяки дії законів квантової механіки хмара атомів веде себе як один великий цілісний атом (!).

Крім цього, конденсат Бозе-Ейнштейна за рахунок синхронного руху атомів володіє властивостями надтекучої суперрідини, коефіцієнт в'язкості якої дорівнює нулю. За допомогою світла лазерів вчені домоглися практично повної зупинки атомів заліза, а ті "гарячі" атоми, які не вдалося сповільнити, були вигнані з простору пастки за допомогою лазерів. Пастка, в яку був "загнаний" конденсат Бозе-Ейнштейна, мала сферичну форму і розмір 100 мікрон. У цей момент у конденсату ще була звичайна "позитивна" маса, але навмисне порушення цілісності пастки призвело до порушення ідеальної сферичної форми конденсату і атоми рубідію почали рухатися назовні.

В цей момент почалося найцікавіше. Вчені використовували набір додаткових лазерів, які змінили напрямок обертання атомів рубідію. Після такої "обробки" суперрідина конденсату отримала властивості негативної маси. "Як тільки атоми доходять до межі переходу маси з позитивної в негативну область, вони різко прискорюються в зворотному напрямку" - розповідає Майкл Форбс, - "Це схоже на те, ніби атоми відбиваються від невидимої стіни".

Методика отримання матерії з "негативною" масою дозволила вченим уникнути проблем і неприємностей, з якими стикалися дослідники під час попередніх подібних спроб. "Завдяки точному контролю всіх параметрів експерименту нам вдалося відтворити умови, при яких в експериментальній області виникає чітка межа зміни полярності "маси матерії» - розповідає Майкл Форбс, - "Щось подібне може відбуватися і в надрах екзотичних астрономічних об'єктів, таких, як нейтронні зірки, чорні діри і щільні скупчення темної матерії. Тепер ми маємо можливість експериментувати і моделювати в лабораторних умовах фундаментальні явища, які відбуваються тільки в дуже специфічних умовах всередині космічних об'єктів". Чесно кажучи, неймовірно цікаво, чи не так ?