Най-ярките постижения на физиката за 2002 г.

1. Антиатоми в CERN

През изминалата година за първи път бяха създадени голям брой антиатоми. През септември експериментът ATHENA в CERN създаде 50 000 студени антиводородни атома чрез комбинирането на антипротони и позитрони в серия от магнитни и електростатични удържащи устройства (капани).

Два месеца по-късно експериментът ATRAP, също базиран в CERN, "произведе" 170 000 антиводородни атома. Тази изследователска група освен това успя да изучи за първи път вътрешните състояния на антиводорода. Двете групи използваха аналогични технически решения за създаването на антиатоми, но различни методи за детектирането им.

Крайната цел и на двата експеримента е да се сравнят енергетичните нива на водородните и антиводородните атоми и да се извърши най-прецизната досега проверка на CPT (заряд-четност-време) симетрия.

Всяко нарушение на CPT-симетрията би се проявило като много малки разлики в честотата на преход на електроните от основно в първо възбудено състояние за водород и за антиводород. Това би изисквало нови физически идеи, излизащи извън рамките на Стандартния модел във физиката на частиците.

2. Космическото микровълново лъчение разкрива своята поляризация

Астрономи от САЩ измериха за първи път поляризацията на космическото микровълново фоново лъчение - микровълновото ехо от Големия взрив. Измерванията бяха направени на южния полюс с помощта на DASI - интерферометър за измерване на градуси по ъглова скала.

Чрез поляризационните експерименти е възможно да се изследва Вселената такава, каквато е била през най-първите части от секундата след Големия взрив, когато тя претърпява изключително бързо разширение, известно като инфлация. Ако инфлационният модел е правилен, гравитационните вълни, излъчени през този начален период, биха оставили своя отпечатък върху поляризацията на космическия фон.

3. Нови резултати потвърждават осцилациите на неутриното

През април 2002 г. в неутринната обсерватория SNO в Съдбъри, Канада, представиха убедителни доказателства, че електронното неутрино осцилира - или си променя "аромата" - по пътя от Слънцето до Земята.

Предишни резултати, получени в SNO и в Суперкамиоканде, Япония, вече подсказваха, че неутриното може да осцилира. Осцилациите могат да съществуват само ако неутриното има маса - едно откритие, което изисква нова физика, излизаща извън рамките на Стандартния модел. По-късно през годината експериментът KamLAND потвърди, че електронното антинеутрино също осцилира.

4. Отклонения от втория принцип на термодинамиката

Вторият принцип на термодинамиката твърди, че ентропията или безпорядъкът на изолирана система, претърпяваща един цикличен процес, нараства или остава същата. През юли 2002 г. австралийски изследователи показаха, че за малки системи ентропията може да намалява в течение на много малки периоди от време.

Това е първата експериментална демонстрация на отклонение от втория закон на термодинамиката. Според изследователите това откритие би могло да бъде важно при създаването на микромашини и се аргументират, че вероятността една термодинамична система да работи "в обратен ред" нараства, когато системата става по-малка.

Това би могло да има важни следствия за нанотехнологиите и би могло да помогне за разкриването на механизма на функциониране на живите организми.

5. Напредък в свръхпроводимостта

През 2002 г. още два елемента се присъединиха към групата на свръхпроводниците. Физици от Япония и САЩ откриха, че литият става свръхпроводящ, когато е подложен на изключително големи налягания.За първи път също така беше наблюдавана свръхпроводимост в базиран на плутоний материал. Изследователи от САЩ и Германия откриха, че сплав от плутоний, кобалт и галий проявява свръхпроводимост при температури под 18 K. Този материал има голям критичен ток, което би било важно за технологически приложения, ако не беше радиоактивността на плутония.

Прочети цялата статия в Democrit.com