Что нового в физике
4 новейших открытий в области физики, сделанных учеными в 2020 году
Ученые всего мира ежегодно совершают новые открытия в физике. Их работа делает нашу жизнь удобнее, проще и комфортнее, позволяет достичь высот в той или иной сфере, которые были недоступны ранее.
2020 год не стал исключением. Физики сделали ряд удивительных открытий в разных областях науки.
Открытия в физике: новый сверхпроводник
Команда ученых из университета в Родчестера в Нью-Йорке сообщила о создании нового материала, имеющего свойства сверхпроводимости. Сохраняются они при температура до 15˚С.
Сам сверхпроводник состоит из порошка углерода и серы, помещенных в среду с водородом. Но свойства сверхпроводимости в материале возникают лишь тогда, когда он помещен в алмазную наковальню и там раздавлен и спрессован под давлением, с силой, приближенной к давлению ядра Земли.
Эта технология не нова. Но, ранее процесс создания материала требовал очень низких температур. Теперь, благодаря новому открытию в физике, сверхпроводник может работать при комнатной температуре.
Невероятное в этом открытии в области физики то, что в этот материал не может проникнуть магнитное поле. Если поместить магнит сверху такого сверхпроводника, то он зависнет в воздухе.
Это открытие в физике может вывести на новый уровень технологии. Например, становится возможным создание сверхпроводящего дорожного полотна для движения поездов. Возможно, скоро мы увидим новое транспортное средство, которое будет гораздо эффективнее железнодорожного и авиасообщения. Оно будет вмещать такое же количество пассажиров, как поезд, но сможет передвигаться со скоростью самолета.
Самое тонкое зеркало в мире
Немецкий институт Макса Планка в 2020 году разработал самое легкое и тонкое зеркало в мире. Его толщина составляет 10 нанометров, а диаметр 7 микрометров. Это, так называемое, квантовое зеркало.
Для науки это открытие в физике означает переход на следующий уровень в развитии квантовых компьютеров и лазерных датчиков.
Квантовое зеркало настолько мало, что его невозможно увидеть без специального аппарата. Но, оно приближает нас к тому времени, когда станет изобретен квантовый способ передачи информации.
Новые открытия в физике: спагеттификация
Сделали значимое открытие в 2020 году и астрофизики. Им удалось зафиксировать редкое явление, когда черная дыра превращала звезду в «спагетти».
Произошло это событие на расстоянии более 200 световых лет от нашей планеты. Названо оно спагеттификацией.
Самая большая черная дыра
Австралийский национальный университет в 2020 году также отмечен открытием в области физики. Команда ученых получила новые данные о самой большой черной дыре во Вселенной.
Астрофизики определили, что ее размер превышает массу нашего Солнца в 34 раза. Она необычайно прожорлива. Количество ее поглощений эквивалентно одному Солнцу в день. Возраст этой черной дыры около 1,5 миллиардов лет. Сколько же она уже успела уничтожить звезд, трудно даже представить. Хорошо, что мы находимся так далеко от нее.
Это были, лишь 4 важные открытия в области физики 2020 года. Надеемся, что 2021 нас порадует новыми научными сенсациями.
Физические итоги года — 2020
Привет, Хабр! Ушедший год оказался непростым, но тем не менее богатым и на фундаментальные открытия, и на технологические прорывы. Сегодня поговорим о самых запомнившихся результатах.
Credit: scitechdaily.com
Сверхпроводимость при комнатной температуре
Credit: Adam Fenster
Есть надежды, что самым простым высокотемпературным сверхпроводником может оказаться обыкновенный водород. Правда, для этого он должен быть металлическим, для чего его придется сжать до давлений свыше 500 гигапаскалей (это где-то пять миллионов атмосфер). Вообще такие огромные давления создают между алмазными наковальнями — отполированными гранями высококачественных алмазов размером в десятки микрон. Проблема в том, что при 500 ГПа наковальни начинают просто лопаться: именно это произошло вскоре после первого открытия металлического водорода. Гораздо проще стабилизировать водород, используя его соединения с другими элементами, и работать при более приемлемых давлениях около 100-200 ГПа.
Быстрые радиовсплески от магнетаров
Credit: Pitris/dreamstime.com
Время от времени радиотелескопы засекают быстрые радиовсплески — мощные импульсы внеземной природы длительностью порядка миллисекунд. До прошлого года все они приходили из-за пределов нашей Галактики, и конкретные источники оставались неуловимыми, равно как и их природа. В узких кругах ходили шутки, что теорий происхождения радиовсплесков существует больше, чем их было зарегистрировано.
Все изменилось 27 апреля, когда два орбитальных телескопа обнаружили несколько рентгеновских и гамма-всплесков от магнетара (нейтронной звезды с огромным магнитным полем) SGR 1935+2154 в Млечном Пути и предупредили другие обсерватории о возросшей активности через The Astronomer’s Telegram. К наблюдениям за ним решили присоединиться две обсерватории в Канаде и США, и уже через несколько часов увидели необычайно мощный радиовсплеск! После этого в работу сразу включились еще несколько телескопов, а через полдня, когда Земля повернулась нужной стороной, к ним присоединился и новейший китайский радиотелескоп FAST. В итоге астрономы не просто убедились, что магнетары могут испускать быстрые радиовсплески, но и четко измерили, как его излучение во всех диапазонах — от радиоволн до гамма-лучей — меняется во времени. Согласно наиболее стройной теории, описывающей эти наблюдения, магнетар периодически испускает ударные волны, и всплеск излучения происходит тогда, когда одна из волн догоняет предыдущую и сталкивается с ней.
Намек на нарушение CP-симметрии
Credit: Kamioka Observatory/Institute for Cosmic Ray Research/The University of Tokyo
Наш мир соткан из материи, а вот антиматерия в нем почти не встречается. Это удивительно, ведь на заре Вселенной материи и антиматерии было поровну. Для того, чтобы баланс нарушился и мир стал таким, как сейчас, должна нарушаться CP-симметрия (charge-parity symmetry): законы физики должны меняться, если мы зеркально отобразим физическую систему и заменим все частицы на античастицы. Вообще говоря, нарушение CP-симметрии было обнаружено еще в 60-х годах при распаде К-мезонов (в 1980 году за это дали Нобелевскую премию), а позже наблюдалось в B- и D-мезонах. Однако оно было слишком слабым для того, чтобы объяснить пропадание антиматерии из ранней Вселенной.
Но кроме кварков (из которых состоят все мезоны), существуют и другой тип элементарных частиц — лептоны. Среди них — три типа нейтрино, которые умеют превращаться из одного в другой (это называется нейтринные осцилляции), и сравнение частоты осцилляций нейтрино и антинейтрино было бы неплохой проверкой CP-симметрии. Сложность в том, что нейтрино очень сложно детектировать: они практически ни с чем не взаимодействуют и могут пролететь Землю насквозь.
Но нет ничего невозможного. В этом году японская коллаборация подвела итоги многолетнего эксперимента, в котором пучок нейтрино генерировался на ускорителе в Токаи (для этого они облучали графитовую мишень протонами), а детектировался в знаменитом Супер-Камиоканде (отличный обзор этой работы на Элементах). Ученые зарегистрировали 90 осцилляций определенного типа с нейтрино, и только 15 — с антинейтрино. Это свидетельствует о нарушении лептонной CP-симметрии с достоверностью 95%, чего пока что недостаточно для открытия. Тем не менее, это серьезная заявка на успех, и эксперимент наверняка будет продолжаться.
Максимальная скорость звука
Credit: Gerd Altmann
Мы хорошо знаем, что звук — это продольная волна, в которой сжатия упругой среды чередуются с ее растяжениями. Скорость звука сильно зависит от среды. С одной стороны, звук быстрее распространяется в плотных материалах. С другой, чем легче атомы вещества, тем меньше их инерция и тем проще сдвинуть их с места. Поэтому скорость звука в алюминии выше, чем в стали, а самая большая из известных скоростей звука — 18 км/с — наблюдается в алмазе. В этом году коллаборация из Москвы, Лондона и британского Кембриджа предложила на удивление простую модель для скорости звука в элементарных веществах, в которую входит всего один параметр (атомная масса элемента 
) и четыре фундаментальные константы: масса электрона 
, масса протона 
, постоянная тонкой структуры 
и скорость света 
:
Результат удивителен тем, что фундаментальные константы, которые обычно описывают микромир и квантовые эффекты, оказались определяющими для описания звука, классического эффекта, проявляющегося на несоизмеримо больших масштабах. А еще из этой модели следует, что самая высокая скорость звука должна наблюдаться в уже известном нам металлическом водороде. Она составляет около 36 км/с, что хорошо согласуется с моделированием твердого водорода при давлениях до 1000 ГПа. Как мы помним из заметки про сверхпроводимость, таких давлений достичь пока что нереально; тем не менее, это может быть интересным планом для будущих исследований металлического водорода.
Открытие абелевских энионов
Credit: 5W Infographics/Quanta Magazine
Все меняется в двумерном мире на правой картинке. Сделать круг вокруг другой частицы — это не то же самое, что просто стоять на месте: у нас больше нет третьего измерения чтобы схлопнуть виток в точку. Сделав виток, частица может вернуться, будучи не фермионом и не бозоном, а чем угодно другим. Отсюда и происходит название энион (any-on).
Двумерный мир полон неожиданностей. Например, дробный квантовый эффект Холла (хитрое поведение сопротивления двумерных структур в огромных магнитных полях) вызывается композитными возмущениями, ведущими себя как частицы с дробным зарядом. В прошлом году группа из Парижа смогла наглядно показать, что именно такие возмущения являются яркими представителями семейства энионов. Для этого авторы подготовили «энионный коллайдер»: двумерный образец с разрезами поместили в магнитное поле, чтобы энионы распространялись вдоль границ разрезов. Там, где разрезы подходили близко друг к другу, наблюдалось туннелирование заряда, свойства которого превосходно подтверждали природу энионов. Несмотря на сложность и неинтуитивность подобных работ, это очень многообещающее направление: энионы могут использоваться в топологических квантовых компьютерах для непревзойденно надежной квантовой памяти.
Прямозонный кремний
Credits: nature.com
Мечты об интегрированной оптоэлектронике — например, встроенных в процессор оптоволоконных приемниках или видеокамерах на одном чипе с GPU — остаются мечтами по весьма фундаментальной причине: вся современная электроника основана на кремнии, который на редкость плохо подходит для работы со светом. Проблема кроется в кубической кристаллической решетке кремния и законе сохранения импульса. При излучении света электрон в кремнии переходит из валентной зоны в зону проводимости, при этом сильно изменяя свой импульс. Фотон не может скомпенсировать такой большой импульс, и это приходится делать самой кристаллической решетке, что на порядки понижает вероятность излучения или поглощения света. В отличие от кремния и подобных ему непрямозонных материалов, в оптоэлектронике используют прямозонные полупроводники, в которых импульс электрона мал и легко компенсируется импульсом фотона.
В прошлом году прорыв совершила группа из Эйндховена: они смогли получить прямозонный сплав кремния и германия не с кубической, а с гексагональной кристаллической решеткой (справа на картинке). Для этого они вырастили нанопроволоки из арсенида галлия, которые служили затравками для роста кремний-германиевого сплава с нужной кристаллической решеткой. Получившийся сплав излучал свет с длиной волны около 2 микрон (это перспективный диапазон для оптоволоконной связи), при этом длину волны можно было подстраивать, изменяя содержание германия в сплаве. Пока что эта технология не очень совместима с кремниевой промышленностью, однако возможность вырастить множество излучателей/детекторов рядом друг с другом делают это открытие весьма многообещающим для практических задач.
Фотонный квантовый компьютер
Credit: Hansen Zhong
Одним из прорывов 2019 года стала демонстрация квантового превосходства: квантовый чип с 53 сверхпроводниковыми кубитами за несколько минут решил задачу, на которую классический компьютер потратил бы несоизмеримо больше времени. Разработка таких квантовых чипов для работы при сверхнизких температурах — это очень непростая задача, которая становится в разы сложнее при добавлении новых кубитов. Поэтому хоть сверхпроводниковые кубиты и остаются лидерами квантовой гонки, много усилий прикладывается для поиска альтернативных систем.
Под конец года новости пришли из Китая: группа профессора Пэна (который создал квантовый спутниковый интернет) продемонстрировала квантовое превосходство на фотонном квантовом компьютере. Роль квантовой памяти в нем играет специальным образом подготовленный свет. Все компоненты такого устройства — источники квантового света, интерферометры, фотодетекторы — хорошо известны, но была нужна поистине китайская скрупулёзность, чтобы собрать и отъюстировать всю оптику для эмуляции 50 кубитов. Среди неоспоримых преимуществ фотонного компьютера — работа при комнатной температуре и возможность сравнительно простого добавления новых кубитов. А еще для света можно использовать оптоволокна или волноводы на чипе, что позволит значительно упростить наладку и увеличить размерность такого устройства.
Вот такими достижениями нам запомнится ушедший год. Надеюсь, в этом году мы тоже узнаем немало интересного о мире вокруг нас.
В очередь за Нобелями?
Но, как всегда бывает в науке, находятся «еретики», которые ищут варианты поколебать каноны. Скажем, периодически появляются сообщения, что проведен эксперимент, который поколебал Стандартную модель. Что полученные данные в нее не вписываются, а потому надо строить новую физику. Однако проходит время, сенсационные данные проверяются новыми экспериментами, и появляется опровержение. А «стандарт» по-прежнему остается незыблемым.
Но последний эксперимент в центре под Чикаго может кардинально изменить ситуацию. А один из руководителей исследования профессор Марк Ланкастер заявил: «Мы в восторге, что наши данные не согласуются со Стандартной моделью, это открывает будущее с новыми законами физики, новыми частицами и новыми, невиданными до сих пор силами».
Речь идет об открытии в природе новой силы или пятого фундаментального взаимодействия. Сегодня науке их известно четыре: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Именно они определяют взаимодействие всех объектов и частиц во Вселенной.
Само существование всего четырех этих видов поражает, учитывая, что они отвечают за все фантастическое многообразие явлений в природе. Напомним, что многие великие ученые пытались создать единую «теорию всего», объединить четыре взаимодействия. А Альберт Эйнштейн посвятил этому большую часть своей жизни.
Валерий Рубаков, академик:
О том, что с данными по аномальному магнитному моменту мюона не все в порядке, ученые знают уже довольно давно. Они были получены на ускорителе в американской Брукхейвенской национальной лаборатории. Потом оттуда эту технику перевезли в центр имени Ферми, где сейчас повторили эксперимент. Когда он тоже показал отклонение момента от расчетной величины, это дало надежду на существование новой силы. Конечно, это пока не открытие, надо довести достоверность до 5 сигма, но ученые очень вдохновлены, почувствовали, что ухватились за «золотую жилу». Они наверняка повысят точность измерений и будут многократно гонять этот эксперимент в надежде все же получить заветные 5 сигма.
Но у меня есть одно сомнение, связанное не с самим экспериментом, а с исходной цифрой аномалии магнитного момента мюона, который рассчитан в Стандартной модели. Собственно, с ней и сравниваются результаты эксперимента. Возможно, сами расчеты не совсем точные. Дело в том, что там есть эффекты, вклад которых небольшой, и они трудно поддаются расчету. Поэтому могут возникнуть погрешности вычислений. А значит, сама величина момента, с которой мы сравниваем, может быть не точна. Так это или нет? Наука будет разбираться. Но то, что последние результаты сильно подогрели энтузиазм многих ученых, несомненно.
Физики открыли пятую силу природы. Главное об эксперименте с мюоном g-2
Ученые обнаружили признаки существования пятой силы природы. В этом им помог эксперимент с мюоном g-2 — он показал отклонение от Стандартной модели. Рассказываем, что это такое, о какой новой силе идет речь и что стоит за новым открытием.
Читайте «Хайтек» в
С чего все началось?
Ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) и Национальной ускорительной лаборатории Ферми вместе с сотрудниками из 46 других учреждений и семи стран проводят эксперимент, чтобы проверить наше нынешнее понимание Вселенной. Первый результат указывает на существование неоткрытых частиц или сил. Эта новая физика может помочь объяснить давние научные загадки, что приведет к новому пониманию нашей Вселенной и разработке новых технологий.
Представители проекта Muon g-2 («Мюон джи минус два») огласили первые результаты измерений магнитных свойств мюонов. Проект Muon g-2 — продолжение эксперимента, который начался в 90-х годах в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США, когда ученые измерили магнитное свойство фундаментальной частицы, называемой мюоном. Эксперимент в Брукхейвене дал результат, который отличался от значения, предсказанного Стандартной моделью, лучшим описанием учеными структуры и поведения Вселенной. Новый эксперимент представляет собой воссоздание эксперимента Брукхейвена, созданный для того, чтобы оспорить или подтвердить несоответствие с более высокой точностью.
Недавно ученые выяснили, что в поведении мюонов есть почти неоспоримые следы «новой физики» — то есть явлений, которые не описывает основная теория физики элементарных частиц — так называемая Стандартная модель. Об этом рассказал официальный представитель проекта Крис Полли, выступая на онлайн-брифинге для журналистов.
«Мы 20 лет ожидали этого результата. Он критически важен для понимания того, что именно было причиной расхождения в измерениях 20-летней давности и предсказаниях Стандартной модели. Мы удвоили точность измерений и не нашли ничего, что противоречило бы прошлым результатам. Это дает большие надежды на открытие „новой физики“ в поведении мюонов», — рассказал ученый.
Два разных эксперимента с мюонами (в США и Европе) в итоге показали неожиданные результаты. Мюоны вели себя не так, как от них ожидали, за пределами Стандартной модели. Это может поменять представление ученых о том, как вообще все работает во Вселенной.
Опубликованные в 2021 году предварительные результаты экспериментов в ЦЕРНеи на объекте лаборатории Ферми в США бросают вызов представлениям физиков о Вселенной.
Что такое «новая физика»?
Стандартная модель — общепринятая на данный момент теоретическая конструкция, описывающая взаимодействие всех элементарных частиц во Вселенной. Свод правил, называемый Стандартной моделью, был разработан около 50 лет назад. Эксперименты, проводившиеся на протяжении десятилетий, снова и снова подтверждали, что его описания частиц и сил, которые составляют и управляют Вселенной, в значительной степени верны. До настоящего времени.
Теории, которые лежат за пределами Стандартной модели, включают в себя различные расширения Стандартной модели через суперсимметрию, такие, как Минимальная суперсимметричная стандартная модель и Следующая за минимальной суперсимметричная стандартная модель, либо совершенно новые объяснения, такие как теория струн, M-теория и дополнительные измерения. Поскольку эти теории, как правило, полностью согласуются с текущими наблюдаемыми явлениями или не доведены до состояния конкретных предсказаний, вопрос о том, какая теория является правильной (или по крайней мере «лучшим шагом» к Теории всего), может быть решен только с помощью экспериментов. В настоящее время это одна из наиболее активных областей исследований как в теоретической, так и в экспериментальной физике.
Стандартная модель очень точно предсказывает g-фактор мюона — значение, которое говорит ученым, как эта частица ведет себя в магнитном поле. Этот g-фактор, как известно, близок к значению два, и эксперименты измеряют его отклонение от двух, отсюда и название Muon g-2.
Эксперимент в Брукхейвене показал, что g-2 отличается от теоретического предсказания на несколько частей на миллион. Эта крохотная разница намекала на существование неизвестных взаимодействий между мюоном и магнитным полем — взаимодействий, которые могут включать новые частицы или силы.
К чему приведут новые открытия? Частицы, выходящие за рамки Стандартной модели, могут помочь объяснить загадочные явления, как природа темной материи, загадочной и широко распространенной субстанции, о существовании которой физики знают, но её еще предстоит обнаружить.
А что такое мюоны?
Вся наша Вселенная построена из частиц размером меньше атома. Некоторые из этих частиц состоят из еще более мелких частиц, другие уже не дробятся. Это и есть элементарные частицы.
Мюоны как раз и являются такими элементарными частицами: они похожи на электроны, только в 200 раз тяжелее.
В ходе эксперимента Muon g-2 частицы разгонялись по 14-метровому кольцу в циркулярном коллайдере под воздействием мощного магнитного поля.
Согласно известным законам физики, это должно было приводить к колебанию мюонов с определенной частотой. Однако физики обнаружили, что частота их колебаний оказалась выше предполагаемой. По их мнению, это может свидетельствовать о действии силы, ранее не известной науке.
Никто не знает точно, что еще, кроме воздействия на мюон, подвластно этой новой силе. Иными словами, поведение мюонов выходило за рамки того, что знают ученые. Физики задумались, а не причастна ли тут какая-то еще неизвестная, пятая сила?
О какой пятой силе идет речь?
Вся наша жизнь подчинена законам физики. Все эти силы, с которыми мы имеем дело каждый день, можно свести к четырем фундаментальным категориям взаимодействий: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное.
Четыре фундаментальных силы определяют взаимодействие всех объектов и частиц во Вселенной. К примеру, сила тяжести, она же гравитация, заставляет объекты падать на землю и не позволяет отрываться от нее без приложения другой силы.
Но, как утверждает международная команда физиков, в ходе исследований в рамках эксперимента Muon g-2, проводившихся в лаборатории городка Батавия рядом с Чикаго, они, возможно, обнаружили новую, пятую силу природы.
«Мы обнаружили, что взаимодействие мюонов не согласуется со Стандартной моделью, — рассказал в интервью «Би-би-си» руководитель эксперимента с британской стороны профессор Марк Ланкастер. — Понятно, что мы все в восторге, потому что это открывает будущее с новыми законами физики, новыми частицами и новыми, невиданными до сих пор силами».
Теоретики полагают, что она может быть каким-то образом связана с еще не открытой субатомной частицей.
Насчет этой гипотетической частицы есть сразу несколько предположений. Это может быть так называемый лептокварк (частица, переносящая информацию между кварками и лептонами) или Z-бозон (который сам для себя служит античастицей).
Эксперимент был поставлен в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (Фермилаб) в городе Батавия, штат Иллинойс, с целью изучения поведения субатомной частицы под названием мюон.
Два экспермента изменят наше понимание мира
Еще в прошлом месяце физики, проводившие эксперимент на Большом адронном коллайдере в Европе, отмечали, что полученные результаты могут свидетельствовать о наличии новой частицы и силы.
Долгое время в ЦЕРНе физики сталкивали протоны друг с другом, чтобы посмотреть, что произойдет после. Один из экспериментов измеряет, что происходит при столкновении частиц, называемых красными или нижними кварками.
Стандартная модель предсказывает, что эти крушения красивых кварков должны приводить к равному количеству электронов и мюонов. «Это похоже на подбрасывание монеты 1 000 раз и получение примерно равного количества орлов и решек», — сказал руководитель экспериментов по красоте на Большом адронном коллайдере Крис Паркс.
Но этого не произошло.
Исследователи внимательно изучили данные за несколько лет и несколько тысяч аварий и обнаружили разницу в 15%. При этом электронов значительно больше, чем мюонов, сказал исследователь эксперимента Шелдон Стоун из Университета Сиракьюса.
Что в итоге?
Первый результат нового эксперимента полностью согласуется с результатами Брукхейвена, что усиливает свидетельство того, что предстоит открыть новую физику. Объединенные результаты Фермилаба и Брукхейвена показывают отличие от Стандартной модели при значении 4,2 сигмы (или стандартных отклонений), что немного меньше, чем 5 сигм, которые необходимы ученым, чтобы заявить об открытии, но все же убедительное свидетельство новой физики. Вероятность того, что результаты являются статистическими колебаниями, составляет примерно 1 из 40 000. И все же данные заставили физиков во всем мире задуматься, верно ли наше понимание мира. Такого не было со времен открытия бозона Хиггса, часто называемого «частицей Бога».
Британский Совет по научно-техническому оборудованию уже объявил, что результаты экспериментов в США дают весомые подтверждения существованию доселе неизвестной субатомной частицы или новой силы.
По словам исследователей, повторное проведение экспериментов — запланированное в обоих случаях — через год или два позволит достичь невероятно строгих статистических требований, предъявляемых физиками к открытию.
Если результаты подтвердятся, они перевернут «все остальные вычисления», сделанные в мире физики элементарных частиц.
«Могут быть возобновлены усилия по поиску мюонов на Большом адронном коллайдере в поисках возможных намеков на новую физику, лежащую в основе значения g-2, — сказал Карлос Вагнер, физик-теоретик из Аргоннской HEP, который пытается объяснить эти явления. — Также может возобновиться интерес к созданию мюонного коллайдера, который может предоставить прямой способ проверки этой новой физики».
Как только ученые овладеют этой новой физикой, она сможет дать информацию космологическим и квантово-механическим моделям или даже помочь ученым изобрести новые технологии в будущем — возможно, следующую термоусадочную пленку.
В последние годы ученые столкнулись со множеством загадок Вселенной, и доказанное наличие новой силы очень помогло бы в их разгадке.
M-теория — современная физическая теория, созданная с целью объединения фундаментальных взаимодействий. В качестве базового объекта используется так называемая «брана» (многомерная мембрана) — протяжённый двухмерный или с большим числом измерений (n-брана) объект.
В середине 1990-х Эдвард Виттен и другие физики-теоретики обнаружили веские доказательства того, что различные суперструнные теории представляют собой различные предельные случаи неразработанной пока 11-мерной М-теории. Это открытие ознаменовало вторую суперструнную революцию.
В физике элементарных частиц нарушение CP-инвариантности — это нарушение комбинированной чётности (CP-симметрии), то есть неинвариантность законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы.
Нейтринные осцилляции — превращения нейтрино в нейтрино другого сорта, или же в антинейтрино. Теория предсказывает наличие закона периодического изменения вероятности обнаружения частицы определённого сорта в зависимости от прошедшего с момента создания частицы собственного времени
Барионная асимметрия Вселенной — наблюдаемое преобладание в видимой части Вселенной вещества над антивеществом.