четверг, 26 января 2012 г.

Эксперименты с лазером приближают разгадку тайны магнитного поля

Эксперименты с лазером приближают разгадку тайны магнитного поляГравитация правит миром, это так. Но она не одинока на своём Олимпе. Ключевым помощником гравитации в формировании нашей Вселенной в том виде, в каком мы её знаем, считается магнетизм. То, каким образом эта сила, возникающая при движении электрических зарядов, способна появляться при их отсутствии, до сих пор оставалось загадкой. И вот теперь она, кажется, решена.

Эксперимент, проведённый недавно астрофизиками из Университета Мичигана (США) и Оксфордского университета (Великобритания), показал, что даже относительно простая система, изначально лишённая какого-либо магнитного поля, способна его генерировать буквально из ничего.

И действительно, исходя из общепринятой теории Большого взрыва, вначале никакого сильного магнитного поля просто не может быть, но оно каким-то образом возникает в процессе ранней эволюции Вселенной.

Эксперимент проводился в одной из лабораторий во Франции; учёные задействовали высокоэнергетичный лазер на основе графитовых стержней, работающий в заполненной газообразным гелием камере. Пульсируя с частотой в 1 млрд раз в секунду, лазер сумел превзойти интенсивность солнечного света в триллион раз! В результате такой энергетической перегрузки начался взрывной распад некоторых углеродных атомов, протекавший с образованием мощных ударных волн, которые, распространяясь в газовой среде, генерировали магнитное поле.

По мнению астрофизиков, такой процесс возникновения магнитного поля под действием ударных волн подобен тому, что имеет место при взрыве сверхновой. Это наглядно демонстрирует один из возможных механизмов, посредством которого образовалась и эволюционировала Вселенная.

Если взглянуть на вопрос с чисто теоретической точки зрения, то проблема существования сильных магнитных полей, пронизывающих нашу Вселенную, представляет собой поистине неразрешимую загадку, даже если мы не касаемся самогó вопроса первоначального зарождения этих полей. Дело в том, что все простые теоретические расчёты, не принимающие к сведению ударную теорию, приводят к тому, что любое магнитное поле, появившееся на ранней стадии развития Вселенной, должно было полностью исчезнуть к сегодняшнему дню. Но этого не происходит, и магнитные поля обнаруживаются повсюду — даже там, где их существование совсем уж неожиданно. К примеру, в пустых пространствах между галактическими кластерами.

Гравитация запускает весь процесс, вызывая образование коллапсирующих объектов, которые начинают распространять вокруг себя ударные волны.

По мнению команды учёных, проводивших эксперимент, именно ударное взаимодействие явилось движущей силой для появления магнитного поля, и все эти процессы происходили даже до начала формирования галактик. После первичного образования разрастание магнитных полей и их поддержание в веках обеспечивалось турбулентными потоками.

И хотя результаты эксперимента можно признать более чем удовлетворительными, учёные собираются в самом ближайшем времени повторить свой опыт, использовав самый мощный в мире лазер, находящийся в Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния, США). В ходе нового эксперимента предполагается достичь уровня энергии, в 10 000 раз превосходящего тот, что был зафиксирован на первом этапе. Учёные полагают, что в подобных условиях могут открыться и другие возможные механизмы возникновения магнитных полей. Быть может, это позволит нам чуть глубже проникнуть в тайны молодой Вселенной, в её давние догалактические времена...

Результаты описанного эксперимента опубликованы в сегодняшнем номере журнала Nature.

Подготовлено по материалам Discovery News.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Интернет облегчит рецензирование научных статей
Открыт онлайн-сервис, способный произвести революцию в рецензировании научных исследований. Редакторам журналов больше не надо отправлять статьи потенциальным рецензентам. Эксперты регистрируются на сайте Peerage of Science и ждут, когда там появится работа с ключевыми словами, соответствующими их специализации. После ознакомления они оценивают статью по пятибалльной шкале, и редакторы, ломающие...
  (читать дальше)

Хакеры атаковали сайты ирландского правительства в знак протеста - СМИ
Хакеры из группы Anonymous атаковали сайты Минюста и Минфина Ирландии в знак протеста против принятия антипиратского закона, готовящегося к рассмотрению в правительстве страны, сообщила в среду газета Irish Times. Оба сайта подверглись DDoS-атаке, из-за которой не были доступны в среду в течение нескольких часов. В официальном комментарии, выпущенном ведомствами, чьи сайты были атакованы, призна...
  (читать дальше)

Разрабатывается самовосстанавливающийся бетон
Американские материаловеды пытаются создать самовосстанавливающийся бетон с помощью биоминерализации. Споры бактерий, естественным образом вырабатывающих карбонат кальция, будут помещаться в бетонную смесь и активироваться при образовании трещин. «Бетон в основном обладает малым сопротивлением растяжению и сильным — сжатию, — поясняет соавтор исследования Парамита Мондал из Иллинойсского униве...
  (читать дальше)

Обнаружено древнейшее гнездовье динозавров
На раскопках в Южной Африке обнаружено гнездовье прозавропода массоспондила (Massospondylus), возраст которого оценивается в 190 млн лет. Находка позволяет получить новые сведения об эволюции сложного репродуктивного поведения ранних динозавров. Она на 100 млн лет старше других гнездовий, известных науке. Роберт Рейс из Университета Торонто в Миссиссауге, Дэвид Эванс из Королевского музея Онта...
  (читать дальше)

Синтезированы «магнитные» поверхностно-активные вещества
Химики из Великобритании, Германии, Франции и Китая синтезировали поверхностно-активные вещества (ПАВ) нового класса, чувствительные к внешнему магнитному полю. ПАВ накапливаются на границе соприкосновения двух фаз и образуют на ней слой повышенной концентрации, сильно снижая поверхностное натяжение. Это их свойство определяет область применения: значительная часть производимых ПАВ используется ...
  (читать дальше)

Google запустила сервис оповещений о стихийных бедствиях Public Alerts
Интернет-компания Google запустила сервис информирования о землетрясениях, наводнениях и других стихийных бедствиях Public Alerts, интегрированный с существующим картографическим сервисом Google Maps, сообщает корпоративный блог Google. На странице сервиса Public Alerts пользователь может видеть карту, на которой специальными иконками отмечены зоны актуальных стихийных бедствий, которые происход...
  (читать дальше)

Мы рождаемся с элементарной физикой в голове
Элементарные представления об устройстве окружающего мира проявляются у детей уже в двухмесячном возрасте. Взаимодействие человека с окружающим миром происходит с помощью почти не осознаваемых реакций, в основе которых лежат интуитивные представления о физическом устройстве мира. Например, если мы видим падающий со стола стакан с водой, то постараемся схватить на лету стакан, но не воду. Мы знае...
  (читать дальше)

Противохолестериновое лекарство спасает от гепатита С
Вирус гепатита С проникает в клетку с помощью холестеринового рецептора; оказалось, что для подавления работы этого рецептора подойдёт препарат эзетимиб, давно используемый как регулятор холестеринового обмена. О том, что холестерин как-то помогает вирусу гепатита С проникать в клетки, учёные знали давно. Но в чём именно проявляется эта помощь, оставалось загадкой. И вот группа исследователей из...
  (читать дальше)

Зачем златокроту радужный мех
Единственный среди млекопитающих обладатель радужного меха получил его как побочный и бесполезный продукт каких-то других эволюционных превращений. Радужная, переливающаяся окраска возникает из-за дифференциальной рефракции световых лучей, чему «виной» особенности строения и пигментного состава поверхности. Считается, что радужность в животном мире возникла около 50 млн лет назад. С тех пор она ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)