Рубрика «атомы» - 2

Пирамида вместо сферы: нестандартная кластеризация атомов золота

2020-01-08 в 7:50, admin, рубрики: атомы, Блог компании ua-hosting.company, геометрия, запрещенная зона, кластер, кластеризация, молекулы, Научно-популярное, пирамида, симметрия, сфера, фигуры, физика, химия, Читальный зал

Пирамида вместо сферы: нестандартная кластеризация атомов золота - 1

Мир, окружающий нас, является совместным результатом множества явлений и процессов из самых разных наук, выделить самую главную из которых фактически невозможно. Несмотря на некоторую степень соперничества, многие аспекты тех или иных наук обладают схожими чертами. Возьмем для примера геометрию: все, что мы видим, имеет определенную форму, из которых одной из самых распространенных в природе является окружность, круг, сфера, шар (тенденция на лицо). Стремление быть шарообразным проявляется как у планет, так и у атомных кластеров. Но в правилах всегда есть исключение. Ученые из Левенского университета (Бельгия) выяснили, что атомы золота формируют не сферические, а пирамидальные кластеры. Чем обусловлено такое необычное поведение атомов золота, какими свойствами обладают драгоценные пирамиды и как на практике можно применить это открытие? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.Читать полностью »

Не Portal 3, но близко: квантовая телепортация информации внутри алмаза

2019-07-03 в 7:00, admin, рубрики: атомы, Блог компании ua-hosting.company, квантовая физика, квантовые технологии, Научно-популярное, состояние, спины, телепортация, физика, Читальный зал, электрон

Не Portal 3, но близко: квантовая телепортация информации внутри алмаза - 1

Мы все знакомы с различными супергероями и их уникальными способностями, хотим мы того или нет. Потому вопрос о том, какую бы вы хотели иметь суперспособность, не такой и редкий. Кто-то хотел бы быть невероятно сильным, как Халк, кто-то — быстрым, как Флеш, а кто-то не отказался бы от суперспособности Бэтмена — денег. А вот те, кто хоть раз находился в пробке длиной от Марса до Венеры, все бы отдали за возможность телепортироваться. Концепция телепортации звучит весьма увлекательно с точки зрения научной фантастики, однако в реальности эта суперспособность также существует, но наделены ею далеко не люди. Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором ученые из Йокогамского университета (Япония) смогли телепортировать информацию внутри алмаза. Как ученые это сделали, каким боком тут квантовая физика, и что это значит для будущего технологий хранения данных? Ответы ждут нас в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »

Назад в будущее: практическое подтверждение теории Томонаги — Латтинжера спустя почти 56 лет

2018-09-19 в 8:00, admin, рубрики: атомы, Блог компании ua-hosting.company, квантовые вычисления, квантовые технологии, лазеры, Научно-популярное, оптика, спины, Ферми-газ, физика, химия

Назад в будущее: практическое подтверждение теории Томонаги — Латтинжера спустя почти 56 лет - 1

Многие технологии сильно изменились с момента своего изобретения. Их совершенствование подпитывалось различными исследованиями и открытиями, каждое из которых находило новые способы реализации, будь то материалы, модели системы или новые алгоритмы. Визуально одним из самых ярких примеров являются вычислительные устройства. Когда-то они занимали целые комнаты и весили по несколько тонн, а сейчас у каждого из нас есть мобильный телефон, чья мощность в разы превышает те габаритные компьютеры. Но процесс минимизации устройств и их составляющих далек от завершения, ибо пока есть куда уменьшать, ученые будут изобретать новые способы чтобы этого достичь. Сегодня мы поговорим об исследовании, которое как раз может сильно повлиять на процесс минимизации, а точнее об опытном подтверждении теории одномерных электронов, которой уже без малого 56 лет. Поехали.Читать полностью »

Атомная память: 8-битный алфавит и 192-битная мелодия из игры Mario

2018-08-01 в 8:00, admin, рубрики: атомная память, атомы, Блог компании ua-hosting.company, водород, исследования, кремний, Накопители, нанотехнологии, Научно-популярное, физика

Атомная память: 8-битный алфавит и 192-битная мелодия из игры Mario - 1

С точки зрения науки наш прекрасный мир, окружающий нас, это нескончаемый поток данных. Каждый твит, каждый комментарий под видео на YouTube, переписка с родными посредством мессенджеров, кино, игры, цифровые книги и т.д. и т.п. Все это формирует так называемое информационное поле Земли. Концентрация данных в нем с каждым годом растет. Так к 2025 году общий объем данных в мире составит 163 зеттабайта (по данным forbes). Для примера, у меня есть внешний накопитель объемом 1 Тб, что по современным меркам не так и много. 163 зеттабайта это эквивалентно 163 миллиардам моих HDD. Площадь такого скопища носителей составила бы примерно 1,47 Тм² (1 Тм = 10¹² м), не говоря уже про массу в 26 080 000 тонн.

Это все забавные цифры, но проблема хранения большого объема данных существует, и ее пытаются решить многие ученые в мире. Сегодняшние наши герои смогли усовершенствовать собственное изобретение, использующее технологию атомной памяти. Как они это реализовали и как скоро подобная технология станет общедоступной мы узнаем из их доклада. Поехали.Читать полностью »

Разбираем популярный миф: «Вещество на 99% состоит из пустоты»

2018-06-22 в 17:28, admin, рубрики: атомы, квантовая механика, Научно-популярное, физика

При обсуждении строения атома и вещества часто можно прочитать, что вещество на 99.99…% состоит из пустоты, с разными версиями количества девяток. Как мы сейчас увидим, это утверждение имеет весьма шаткие основания, а попытки оценить долю пустоты в веществе могут с одинаковым успехом дать любое число от 0 до 100%. Последовательное же рассмотрение вопроса в рамках квантовой механики показывает, что от пустоты вещество отличается довольно сильно.

Читать полностью »

Что удерживает ядра атомов?

2017-11-10 в 8:14, admin, рубрики: атомы, Научно-популярное, нейтроны, нуклоны, протоны, сильное ядерное взаимодействие, физика, ядра атомов

Теперь, когда нам известно, что ядро атома крохотное, у нас появляется очевидный вопрос: а почему оно такое маленькое? Атомы состоят из крохотных частиц, но по размеру они гораздо больше этих частиц. Мы уже разбирались, почему так происходит. Но при этом ядра не сильно отличаются по размеру от протонов и нейтронов, из которых они состоят. Есть ли тому причина, или это совпадение?

Мы уже знаем, что атомы удерживают электрические силы. Какие же силы удерживают ядро атома?

И тут мы вступаем на новую территорию, сильно отличающуюся от того, что мы изучали ранее – поскольку становится очевидным, что здесь работает сила, которую мы ещё не обсуждали.

Что удерживает ядра атомов? - 1
Рис. 1: противодействующие силы в ядре атома – электрическое отталкивание протонов и остаточное сильное ядерное взаимодействие протонов и нейтронов
Читать полностью »

Ядра атомов: в самом сердце материи

2017-11-03 в 7:49, admin, рубрики: Matt Strassler, атомы, Научно-популярное, нейтроны, нуклоны, протоны, физика, физика частиц, электроны, ядра

Ядра атомов: в самом сердце материи - 1
Рис. 1

Ядро атома получается крохотным, его радиус в 10 000–100 000 раз меньше всего атома. Каждое ядро содержит определённое количество протонов (обозначим его Z) и определённое количество нейтронов (обозначим его N), скреплённых вместе в виде шарика, по размеру не сильно превышающего сумму их размеров. Отметим, что протоны и нейтроны вместе часто называют «нуклонами», а Z+N часто называют A – общее количество нуклонов в ядре. Также Z, «атомное число» – количество электронов в атоме.

Типичное мультяшное изображение атома (рис. 1) чрезвычайно преувеличивает размер ядра, но более-менее правильно представляет ядро как небрежно соединённое скопление протонов и нейтронов.

Содержимое ядра

Откуда нам известно, что находится в ядре? Эти крохотные объекты просто охарактеризовать (и это было просто исторически) благодаря трём фактам природы.
Читать полностью »

Электроны: на задворках атомов

2017-10-29 в 16:43, admin, рубрики: Matt Strassler, атомы, Научно-популярное, физика, электроны

Электроны, крохотные объекты, населяющие задворки атомов, играют ведущую роль в химии, переносят электрический ток по нашим электрическим сетям и внутри ударов молний, и составляют «катодные лучи», использовавшиеся для создания изображений в телевидении XX века и на экранах компьютеров. Это наиболее типичный пример (вроде бы) элементарных частиц.

Под «элементарными» я подразумеваю, что электроны неделимы и не состоят из частиц меньшего размера. При помощи «вроде бы» я напоминаю, что они элементарны, насколько нам позволяют судить об этом современные знания – то, что мы знаем об электронах, получено в экспериментах, а наши эксперименты не обладают бесконечной властью. Если электроны не элементарны, но настолько малы, что наши текущие эксперименты не могут их разломать – они будут выглядеть элементарными во всех экспериментах, проведённых нами в прошлом и настоящем, но не во всех будущих экспериментах. Так что, когда-нибудь – ведь 80 лет назад люди считали, что протоны могут быть элементарными, но им не хватало знаний, а 150 лет назад люди считали, что атомы могут быть элементарными, но им не хватало знаний – мы можем обнаружить, что электроны не элементарны. По пока, поскольку все доступные нам эксперименты демонстрируют, что они элементарны, мы будем условно предполагать, что так и есть – помня, что это частично экспериментальный факт, и частично – предположение!
Читать полностью »

Как работают атомы

2017-05-16 в 18:34, admin, рубрики: атомы, Научно-популярное, принцип неопределённости, протоны, физика, электроны

Что удерживает электрон в атоме на орбите атомного ядра?

На первый взгляд, особенно если смотреть на мультяшную версию атома, описанную мною ранее со всеми её недостатками, электроны, двигающиеся по орбите вокруг ядра, выглядят так же, как планеты, двигающиеся по орбите вокруг Солнца. И вроде бы принцип этих процессов одинаков. Но есть подвох.

Рис 1

Что удерживает планеты на орбите вокруг Солнца? В Ньютоновской гравитации (Эйнштейновская сложнее, но тут она нам не нужна) любая пара объектов притягивается друг к другу посредством гравитационного взаимодействия, пропорционального произведению их масс. В частности, гравитация Солнца притягивает к нему планеты (с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. То есть, если расстояние уменьшается вдвое, сила увеличивается вчетверо). Планеты тоже притягивают Солнце, но оно настолько тяжёлое, что это почти не влияет на его движение.
Читать полностью »

Атомы: строительные блоки молекул

2017-05-06 в 18:34, admin, рубрики: атомы, молекулы, Научно-популярное, нейтроны, протоны, физика, электроны

Если молекулы – основные структуры, задействованные в химии – это слова, из которых состоят все окружающие нас материалы, тогда атомы – это буквы, строительные блоки молекул. Слова бывают разной длины, и типичная молекула тоже может содержать несколько атомов, или несколько сотен, или даже сто тысяч атомов. Молекула столовой соли NaCl состоит из двух атомов, натрия Na и хлора Cl. Молекула воды H₂O содержит два атома водорода и один кислорода. Молекула столового сахара C₁₂H₂₂O₁₁ содержит 12 атомов углерода, 11 кислорода и 22 водорода, организованных определённым образом.

Откуда нам известно о существовании атомов? Иногда их можно «видеть», так же, как мы видим молекулы, которые они могут формировать. Не глазами, но более продвинутыми устройствами. Один из методов использует сканирующий туннельный микроскоп, способный показывать атомы в кристалле или даже передвигать их по одному. Другой метод использует нашу возможность захвата ионов (немного изменённых атомов – подробности ниже).
Читать полностью »

Информация

Комментарии

Рекомендуем