Новости физики и космоса. 

Выпуск 18 (42) 27 июля - 26 августа

В Швейцарии заставили свет превысить скорость света

Физики из Политехнической школы в Лозанне (EFPL) утверждают, что им удалось заставить электромагнитные импульсы перемещаться вдоль оптического волокна быстрее, чем свет в вакууме, сообщает PhysOrg.com. При этом речь не идет о пересмотре теории относительности, которая постулирует, что с большей скоростью не может двигаться отдельная частица.

Люк Тьювенац и его сотрудники воспользовались эффектом бриллюэновского рассеяния - взаимодействием фотонов с неоднородностями среды, вызванными прохождением сквозь нее другой волны. Она "подсказывает" среде, как рассеивать, когда данной точки достигнет фронт волнового пакета, представляющего световой импульс. То, что получается в результате, имитирует движение пакета со сверхсветовой скоростью.

Чтобы понять, как это может произойти, физики предложили мысленный эксперимент: на фиксированном расстоянии друг от друга расставлены люди с флажками, причем каждому из них приказано "поднять флажок", когда часы будут показывать заранее определенное время. Если правильно подобрать время и расстояние, сигнал - "поднятие флажка" - будет распространяться быстрее света.

Необычный эффект был достигнут, когда ученые пытались упростить обмен данными по оптоволоконным сетям. Известно, что оптические сигналы, прежде чем подвергнуться обработке, должны быть преобразованы в электрические. Последняя процедура является "узким местом" всего процесса, а накапливать фотоны, не изменяя их состояния, невозможно. Раньше физики пробовали замедлить распространение света с использованием необычных сред, и только теперь в EFPL нашли способ сделать это, не выходя за пределы оптоволокна. Того, чтобы видимая скорость импульсов превысила скорость света, исследователи добились параллельно.

США создают оптический супертелескоп

В США начался процесс создания первого из семи гигантских зеркал, которые вместе должны будут стать основой самого большого и чувствительного в мире оптического телескопа, сообщает ABC News.

Для каждого из зеркал ученые сначала выплавят из термостойкого боросиликатного стекла немного вогнутую линзу диаметром 8,4 метра. Затем стекла нанесут зеркальное напыление и тщательнейшим образом откалибруют и отполируют.

По подсчетам инженеров, занимающихся изготовлением супертелескопа, для достижения необходимого уровня гладкости, каждую линзу придется шлифовать не менее трех с половиной лет. Планируется, что прибор, названный Giant Magellan Telescope, будет окончательно введен в строй не ранее 2016 года.

После сборки всех зеркал на одной подвижной платформе, над ними будет установлено еще одно, меньшего диаметра, в котором будет фокусироваться, а затем передаваться в окуляр полученное изображение.

Ученые утверждают, что такая система построения телескопа относительно проста и экономична. Кроме того, семь больших зеркал гораздо проще транспортировать на одну из высокогорных обсерваторий в Чили (именно там планируется собрать прибор), чем одно огромное.

Астрономы из многих стран с нетерпением ждут введения в строй нового телескопа. Они рассчитывают, что с его помощью можно будет "заглянуть" во времена образования самых ранних галактик и черных дыр, а также рассмотреть планеты, вращающиеся у ближайших звезд.

Астрономы обнаружили десятую планету Солнечной системы

В субботу американские астрономы объявили об открытии десятой планеты Солнечной системы, сообщается на сайте BBC News.

Новая планета, временно названная 2003 UB313, больше Плутона, диаметр которого около 2250 километров, и находится в два раза дальше от Солнца. По подсчетам ученых, сейчас расстояние до новой планеты составляет 97 расстояний от Земли до Солнца.

Орбита 2003 UB313 не похожа на орбиты других планет, возможно, из-за влияния Нептуна. Разглаядеть новую планету удалось с помощью телескопа Samuel Oschin в обсерватории Паломар (Palomar) и 8-метрового телескопа Gemini North в обсерватории (Mauna Kea).

Открытие принадлежит Майклу Брауну (Michael Brown), Чаду Трухильо (Chad Trujillo) и Давиду Рабиновицу (David Rabinowitz). По словам последнего, если новую планету поместить на то же расстояние, на котором находится Плутон, она будет отражать больше света. А Труджилло считает, что поверхность 2003 UB313 очень похожа на поверхность девятой планета Солнечной системы.

Впервые новое космическое тело заметили в октябре 2003 года, однако тогда ученые не подозревали, что оно движется. Через 15 месяцев, в январе 2005, телескопы не смогли зафиксировать его в той же точке неба, из чего был сделан вывод о том, что объект движется. По оценкам ученых, диаметр новой планеты не превышает 3000 километров.

Как объяснил Браун, 2003 UB313 будет видна в телескопах в течение ближайших шести месяцев в созвездии Кита. Он также признался, что ученые надеялись сначала перепроверить все данные, а затем обнародовать его, но произошла утечка информации об открытии.

На Марсе обнаружен гиганский "каток"

На Марсе обнаружен огромный кусок льда, сообщает Telegraph.

Диск диаметром в восемь миль находится на дне кратера неподалеку от марсианского северного полюса. Открытие было сделано европейской космической станцией Mars Express. В четверг Европейское космическое агентство распространило фотографии гигантского "катка".

По словам ученых, замерзшее озеро не может состоять из углерода. Снимки были сделаны в конце марсианского лета, когда двуокись углерода испаряется. А вот для того чтобы расплавить лед, "жара" марсианского лета явно недостаточно. Как утверждают ученые, вода в кратере остается в твердом состоянии круглый год.

На снимках также отчетливо видны следы льда по бокам кратера.

У астероида впервые нашли пару спутников

Астрономы обнаружили, что несколькими спутниками могут обладать не только планеты, но и астероиды, сообщает Universe Today. Первый такой случай в Солнечной системе зафиксировал один из четырех 8,2-метровых телескопов обсерватории Very Large Telescope Array в Чили. Самое крупное тело системы, "малая планета" 87 Sylvia, известно с 1866 года, ее первый спутник обнаружили в 2001 году, а сейчас удалось различить на фотографиях второй.

87 Sylvia относится к самым большим астероидам и достигает 384 километров в диаметре. Вдали от "настоящих" планет ее массы оказалось достаточно, чтобы удерживать вблизи себя два небольших космических тела неправильной формы, диаметры которых - 18 и 7 километров. Оба обращаются на расстоянии порядка тысячи километров от общего центра масс, при этом вся группа удалена от Солнца на 3,5 астрономических единицы, то есть немногим ближе Юпитера.

Ракета с марсианским зондом стартовала с мыса Канаверал

Ракета Atlas V c зондом Mars Reconnaissance Orbiter стартовала с мыса Канаверал 12 августа в 15:53 по московскому времени, передает BBC. Через тринадцать месяцев космический аппарат выйдет на орбиту в трехстах километрах от поверхности планеты. Ему предстоит уточнить существующие карты Марса и прояснить историю исчезновения марсианских водоемов.

Mars Reconaissance Orbiter снабдили самой мощной оптической камерой за всю историю межпланетных полетов. Хотя корабль не планирует приземляться, именно он, надеются ученые, сможет передать на Землю максимум информации о поверхности планеты - в отличие от не слишком подвижных "наземных" аппаратов, MRO ничем не ограничен в перемещениях.

Запуск несколько раз откладывался. Последний раз это произошло сегодня утром из-за погоды, а в четверг неисправный сенсор стал причиной переноса старта на сутки.

Американский зонд взял курс на Марс

Американский космический зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) взял курс на Марс, сообщает агентство Reuters.

В центре управления экспедицией овациями встретили сообщение о том, что ракета-носитель Atlas V вывела аппарат на расчетную траекторию и успешно отделилась от него.

Зонд, вес которого составляет более двух тонн, развернул панели солнечных батарей и антенну для связи с Землей. Его астронавигационная система автоматически сориентировала аппарат в пространстве. Кроме того, зонд выполнил ряд контрольных команд.

"Наш аппарат полностью исправен", - поделился радостью один из руководителей миссии - Говард Эйсен.

Напомним, что главной задачей MRO, который станет искусственным спутником Марса, станет выяснение причин исчезновения водоемов на его поверхности и передача на Землю высококачественных изображений красной планеты.

Наноинженеры позаимствовали у ящериц идею "обратимого сверхклея"

Американские нанотехнологи с помощью углеродных нанотрубок воспроизвели материал, которым покрыты конечности гекконов, сообщает сайт WorldChanging.com. Известно, что ящерицы способны взбегать по отвесным стенам, и некоторое время назад биологи сумели объяснить это особенным устройством кожи на лапах животного: на ней образуется специальная щетина, обратимо "приклеивающаяся" к большинству поверхностей.

Сам эффект легко объяснить: поверхность щетины "подстраивается" под микроскопические неровности, так что площадь соприкосновения оказывается максимальной. Между частицами "щетины" и "стены" действуют так называемые ван-дер-ваальсовы силы - те же, что связывают молекулы в жидкости.

Несмотря на простоту, получить искусственный материал с желаемыми свойствами долго представлялось затруднительным. В организме животного нити щетины состоят из белка, структура которого считывается с ответственных за перенос генетической информации молекул ДНК, так что воспроизвести процесс буквально у ученых не было возможности.

Проблему удалось решить сотрудникам университета в Акроне (штат Огайо, США): они вырастили на поверхности полимера "лес" многослойных нанотрубок - вложенных друг в друга цилиндров, образованных двумерной сетью атомов углерода. Прежде исследователи обращали внимание на необычное соотношение длины и диаметра этих структур и использовали их там, где были необходимы "нанопровод", "наноканал" или "нанонить".

В Голландии найдена неизвестная рукопись Эйнштейна

Оригинал рукописи Альберта Эйнштейна был найден в архивах Лоренцевского института теоретической физики при Лейденском университете в Голландии. Как сообщает Associated Press, 16-страничная документ под названием "Квантовая теория моноатомического идеального газа" датируется декабрем 1924 года.

Работа ученого была опубликована в январе 1925 года в трудах Прусской академии наук в Берлине. В ней описывается поведение атомов газа при сверхнизких температурах близких к абсолютному нулю. Согласно выкладкам Эйнштейна, в этих условиях уровень энергии в атомах настолько снижается, что они переходят в новое состояние, где исчезают различия между ними.

Эта теория была разработана Эйнштейном в сотрудничестве с индийским физиком Сатьендрой Бозе, а описанное ими состояние вещества получило название конденсат Эйнштейна-Бозе.

Spirit снял гонки смерчей на Марсе

Марсоход Spirit зафиксировал на Марсе группу смерчей, быстро перемещающихся по поверхности планеты. Как сообщает интернет-издание Space.com, специалисты NASA смонтировали из полученных изображений 17-секундный фильм, который показывает, как выглядят смерчи в движении на другой планете.

По словам одного из членов научной команды, работающей с марсоходами, Патрика Уэлли, ветер - это единственный активный рельефообразующий процесс, существующий на Марсе в настоящее время. Несмотря на свою краткосрочность по геологическим меркам, именно ветер формирует марсианский ландшафт, подчеркнул ученый.

Впервые Spirit заметил смерчи в начале марсианской весны. Со временем отдельные пылевые вихри разрослись до масштабов песчаной бури. По мнению ученых эти смерчи, хотя и случаются спорадически, вносят большой вклад в общий объем пыли в марсианской атмосфере.

Ядро Земли обгоняет поверхность

Американские геофизики выяснили, что ядро Земли "обгоняет" при своем вращении поверхность планеты, сообщает LivsScience.com. Такую гипотезу авторы исследования выдвинули еще в 1996 году, а теперь смогли ее доказать, проанализировав историю землетрясений на американском континенте.

Ученые обратили внимание на парные сейсмические волны - "эхо" 30 землетрясений в центре Северной Америки, которое записывалось 58 сейсмостанциями Аляски. Разница в форме сигналов и их запаздывании показывала, что волны с общим источником проходят неодинаковый путь. Это объяснили особенностями взаимодействием с твердым ядром Земли - железо-никелевым шаром диаметром около 2400 километров. За год оно поворачивается относительно поверхности на небольшую величину - 0,3-0,5 градуса дуги. Это означает, что на полный "лишний" оборот потребуется 700-1200 лет.

На космическом телескопе решили сэкономить

Космический телескоп James Webb, который должен заменить Hubble, лишат части его возможностей. В NASA склоняются к такому решению, поскольку пока предполагаемая стоимость его создания на миллиард долларов превышает выделенные средства.

Новый телескоп должен отправиться в космос не раньше 2011 года, тогда как Hubble, по расчетам, выйдет из строя уже в 2007. Как выяснилось теперь, даже после вывода на орбиту полноценной заменой своему предшественнику James Webb не станет: его чувствительность решили ограничить инфракрасным диапазоном, отказавшись от оптического.

С этим намерением не согласны многие астрономы. Как заявил Роберт О'Делл, участник проекта Hubble, James Webb и так уступает Hubble с точки зрения наблюдений в видимом спектре, и совсем отказаться от этой возможности означает оставить оптичесскую астрономию без главного инструмента на много лет. Сторонники "облегченной версии" James Webb полагают, что астрофизика испытывает "инфракрасный сдвиг": снимки в этих лучах несут больше полезной информации, и делать космический телескоп универсальным не нужно.

Напомним, современные космические телекопы охватывают достаточно обширную спектральную область - от гамма-излучения до радиоволн. Часть инструментов (рентгеновские и гамма-телескопы) могут работать только в космосе, посклольку высокоэнергетические фотоны поглощаются атмосферой. Что касается оптических, то размещение их на орбите более эффективно, чем на Земле, но наземные обсерватории давно и успешно функционируют.