החללית Voyager 2 גילתה עלייה בצפיפות החלל מחוץ למערכת השמש

בנובמבר 2018, בְּדִיקָה וויאג'ר 2 עזב את הקצה החיצוני של ההליוספרה לאחר מסע בן 41 שנים ונכנס לחלל הבין כוכבי. הנתונים האחרונים שנשלחו על ידי החללית חשפו מידע מעניין על חלל מחוץ למערכת השמש. הנתונים שנאספו על ידי החללית מצביעים על כך שככל שויאג'ר 2 נע עוד מהשמש, צפיפות החלל עולה. זו לא הפעם הראשונה בה נצפתה עלייה בצפיפות החומר בחלל. ה נוֹסֵעַ 1, שנכנס לחלל הבין כוכבי בשנת 2012, מצא שיפוע צפיפות דומה, אך במקומות אחרים בחלל. נתונים חדשים מ- Voyager 2 מראים כי המדידות מ- Voyager 1 לא היו רק נכונות, אלא שהעלייה הרשומה בצפיפות עשויה להיות מאפיין של החלל הבין כוכבי.

המחקר נעשה ב- "מכתבי העיתון האסטרופיסי"שוחרר. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abae58

קרא עוד

שניות שניות. מדענים מדדו את משך הזמן הקצר ביותר בהיסטוריה

צוות מדענים גרמני מדד את מעברם של פוטונים דרך מולקולת המימן. זו המדידה הקצרה ביותר של תקופת זמן עד כה והיא מתבטאת בזפטו שניות או טריליוני שניות. פיסיקאים מאוניברסיטת יוהן וולפגנג גתה בפרנקפורט מדדו כיצד בשיתוף פעולה עם מדענים ממכון פריץ הבר בברלין ו- DESY בהמבורג ארכו דרוש פוטון כדי לחצות חלקיק מימן. התוצאה שהם השיגו היא 247 זפטוסניות למשך אורך הקשר הממוצע של החלקיק. זהו פרק הזמן הקצר ביותר שנמדד עד כה.

התוצאות מתפרסמות במגזין "מדע"מתואר בפירוט. (https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)

מקור תמונה: "https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/"

די צייט

בעבודתו שזכתה בפרס נובל לשנת 1999, הכימאי המצרי אחמד זוואיל מדד את המהירות שבה חלקיקים משנים צורה. באמצעות הבזקי לייזר אולטרה-מהירים הוא גילה כי היווצרות ושבירת קשרים כימיים מתרחשת בתחום הפמטו-שנייה. שנייה שנייה שווה למיליארד שנייה (0,0000000000000000001 שנייה, 10E-15 שניות).

אך פיסיקאים גרמנים חקרו תהליך קצר בהרבה מהפנטו-שנייה. הם מדדו כמה זמן לוקח לפוטון לחדור למולקולת מימן. המדידות הראו כי מסע הפוטון אורך 247 זפטוסניות למשך אורך הקישור הממוצע של החלקיקים, ואחד הזפטוזי שווה לטריליון שנייה (0,00000000000000000000001 שנייה, 10E-21).

ההקלטה הראשונה של תופעה קצרה כל כך הייתה בשנת 2016. או אז תפסו מדענים את האלקטרון ששוחרר מקשרי אטום ההליום המקורי. הם העריכו כי לולאה זו נמשכת 850 זפטו שניות. תוצאות המדידות הללו הופיעו בכתב העת "Nature Physics".

קרא עוד

מוליכות על בטמפרטורה שיא גבוהה

כתב העת "טבע" פרסם פרסום של צוות מדענים על העובדה שהם הצליחו להשיג כזה מוליך-על להשיג את זה ב בטמפרטורת החדר עובד, אולי קצת קריר יותר מטמפרטורת החדר, כי 14,5 מעלות צלזיוס. המלכוד הוא כי יש ללחוץ על החומר בו הודגמה תופעה זו ל -2,6 מיליון אטמוספרות. אבל עצם השגת מוליכות-על בטמפרטורה כה גבוהה היא הישג נהדר.

קרא עוד

מדענים קבעו את מהירות הצליל המרבית האפשרית

קבוצה בינלאומית של מדענים קבעה גבול עליון למהירות הצליל, שנע סביב 36 קילומטר לשנייה. עד כה מהירות הצליל הגבוהה ביותר נמדדה ביהלום והייתה רק כמחצית מהמקסימום המוצהר.

גלי קול יכולים לחדור למדיות שונות כמו אוויר או מים. תלוי מה הם עוברים, הם נעים במהירות שונה. לדוגמה, הם נעים הרבה יותר מהר דרך מוצקים מאשר דרך נוזלים או גזים, כך שרכבת מתקרבת יכולה להישמע מוקדם יותר אם תקשיב לצליל הנוסע לאורך המסלול ולא באוויר.

תורת היחסות המיוחדת של אלברט איינשטיין מציבה גבול מוחלט למהירות שבה גל יכול להתפשט, כלומר מהירות האור, שנמצאת סביב 300.000 ק"מ לשנייה. אולם עד כה לא ידוע אם לגלי הקול יש גם מגבלת מהירות עליונה בחציית מוצקים או נוזלים. עד עכשיו. מדענים מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון, אוניברסיטת קיימברידג 'והמכון לפיזיקה בלחץ גבוה בטרויסק, רוסיה, גילו כי מהירות הצליל תלויה בשני קבועים בסיסיים חסרי ממד: הקבוע המבני העדין והיחס בין מסת הפרוטון לאלקטרון. תוצאות עבודתם במגזין "התקדמות מדע"פורסם. (מקור תמונה: Pixelbay)

קרא עוד

זרם מגרף מתנדנד

צוות פיזיקאים מאוניברסיטת ארקנסו דיווח על פיתוח מערכת המסוגלת לזהות תנועות תרמיות במבנה הגרפן ולהמיר אותו לזרם חשמלי. "ניתן לשלב את המעגל לאיסוף אנרגיה מבוסס גרף עם מעבד כדי לספק אנרגיה נקייה ומתח נמוכה למכשירים קטנים או חיישנים", אמר פול תיבאדו, פרופסור לפיזיקה ומחבר מוביל של מאמר בנושא שפורסם ב- Physical Review E. .

קרא עוד

מיקרוסקופיה מעבר לגבול הרזולוציה

הצוות הפולני-ישראלי בראשות ד"ר. ראדק Łapkiewicz מהפקולטה לפיזיקה באוניברסיטת ורשה הציג שיטה מהפכנית חדשה של מיקרוסקופיה שאין לה תיאורטית מגבלת רזולוציה במגזין "אופטיקה".

המחקר הוכרז על ידי הקרן למדע פולני (FNP) בתקשורת ל- PAP. ד"ר. Łapkiewicz הוא מקבל התוכנית FIRST TEAM.

התפתחות מדעי החיים והרפואה מחייבת התבוננות בחפצים קטנים יותר ויותר - למשל מבנה ואינטראקציה של חלבונים בתאים. הדגימות שנצפו לא צריכות להיות שונות מהמבנים המופיעים באופן טבעי בגוף - לכן אסור להשתמש בשיטות ובריאגנטים בצורה אגרסיבית מדי.
למיקרוסקופ האופטי הקלאסי רזולוציה לא מספקת. בשל אורך הגל של האור, מיקרוסקופ כזה אינו מאפשר הדמיה של מבנים הקטנים מכ -250 ננומטר (חצי מאורך הגל של האור הירוק). כבר לא ניתן להבדיל בין אובייקטים הקרובים זה לזה. זו מה שמכונה המגבלה העקיפה.
למיקרוסקופ האלקטרונים יש רזולוציה הגבוהה בכמה סדרי גודל ממיקרוסקופ אור, אך היא מאפשרת לנו לצפות רק בחפצים מתים המוצבים בוואקום ומופצצים בקרן אלקטרונים. לא מדובר בחקר אורגניזמים חיים או בתהליכים המתרחשים בהם באופן טבעי.

מקור תמונה: אופטיקה כרך 7, גיליון 10, עמ '1308-1316 (2020) •https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600

קרא עוד

כורים מסתובבים - מפעלים כימיים המארגנים את עצמם

הודות לכוח צנטריפוגלי ולשימוש בנוזלים בצפיפות שונה, ניתן לפתח מפעלים כימיים המארגנים את עצמם. הרעיון לסיבוב כורים שהציעה פולין הוא לא רק חכם אלא גם יפה. המחקר הועלה על שער המגזין היוקרתי "טבע".

הצוות הפולני-קוריאני הראה כיצד ניתן לבצע סדרה שלמה של תגובות כימיות מורכבות במקביל - מבלי לנקוט במערכות צמחיות מסובכות, ... כוח צנטריפוגלי. המחבר הראשון של הפרסום הוא דר. אולגירד סיבולסקי, העובד במכון הלאומי לאולסן למדע וטכנולוגיה (UNIST) בדרום קוריאה.

כור כימי מסתובב

- אנו מראים כיצד להכין מפעלים כימיים המארגנים את עצמם - מתאר את המחבר המקביל לפרסום, פרופ 'ברטוש גריז'ובסקי (גם UNIST והמכון לכימיה אורגנית של האקדמיה הפולנית למדעים). הוא מוסיף כי כבר יש לו רעיון כיצד ליצור כור מסתובב כימי שכזה ... להחזרת ליתיום מנוזלים בסוללות.

העובדה שנוזלים בצפיפות שונה יכולים ליצור שכבות לא מעורבבות ניתן אפילו לראות במהלך ארוחת הצהריים - תוך כדי בוהה במרקים. שומן מרק צף מעל כי הוא פחות צפוף מהחלק הממימי של המרק.

בבית, חוויה מורכבת יותר יכולה להיות: נוזלים רבים בצפיפות שונה מוזגים אט אט לכלי אחד אחד בכל פעם. אפשר להתחיל עם הדבש הצפוף ביותר, סירופ מייפל, סבון כלים, מים, שמן צמחי ואפילו נפט נדיר ביותר. אם זה קורה לאט מספיק, תראה שכבות של צבעים שונים המופרדות זו מזו ולא מעורבבות בעמודת הצפיפות (הלא-אכילה) הזו.
אבל אם עמוד צפיפות כזה מתחיל להסתובב מאוד, מאוד מהר - לסובב את הכלי סביב ציר אנכי (כמו על גלגל חרס, אבל הרבה יותר מהר - למשל 2,6 אלף סיבובים לדקה), מתברר שהשכבות הבאות יוצרות קונצנטריות טבעות. הנוזלים הקלים ביותר הם בקוטר קטן יותר וממוקמים הכי קרוב למרכז הצנטריפוגה, ואילו הצפופים ביותר מונחים בטבעות גדולות יותר קרוב לקצה הצנטריפוגה. צנטריפוגה היא גורם חשוב כאן מכיוון שכוח צנטריפוגלי מתחיל לשלוט במתח השטח של הנוזל. ניתן להשיג שכבות דקות מאוד של נוזלים - עד 0,15 מ"מ או אפילו דקים יותר - ללא סכנת ערבוב. אם צפיפות הנוזל נבחרה נכון, מדענים הראו כי ניתן להשיג עד 20 טבעות צבעוניות בצנטריפוגה המסתובבת סביב ציר משותף.

מקור תמונה: כריכת הטבע: מאמר כרך 586 גיליון 7827, 1 באוקטובר 2020

קרא עוד

מדענים חישבו במדויק את כמות החומר ביקום

אחת המטרות החשובות ביותר באסטרונומיה היא למדוד במדויק את כמות החומר הכוללת ביקום. זו משימה קשה מאוד אפילו עבור המתמטיקאי המתקדם ביותר. צוות מדענים מאוניברסיטת קליפורניה בריברסייד ביצע חישובים כאלה. המחקר נערך בשנת אסטרופיסיקל ז'ורנל מְשׁוּחרָר. צוות המדענים מצא כי חומר ידוע מהווה 31 אחוזים מכמות החומר והאנרגיה הכוללת ביקום. 69 האחוזים הנותרים הם חומר אפל ואנרגיה.

חומר אפל

- אם כל החומר ביקום היה מפוזר באופן שווה בחלל, היו בממוצע רק כשישה אטומי מימן למטר מעוקב ", אומר סופר המחקר מוחמד עבדאללה מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד. המדען מדגיש עם זאת, שרוב החומר הוא למעשה אפל החומר הוא. - אז אנחנו לא באמת יכולים לדבר על אטומי מימן, אלא על חומר שקוסמולוגים עדיין לא מבינים ", הוא אומר. חומר אפל אינו פולט או מחזיר אור, מה שמקשה מאוד על ראייתו. אך קיומם נבגד על ידי השפעות הכבידה שלהם. כך מסבירים מדענים את החריגות בסיבוב הגלקסיות ואת תנועת הגלקסיות באשכולות הגלקסיות. מדענים עדיין מנסים להבין מה בדיוק טיבו של החומר האפל ומה יוצר אותו, אך למרות שנים של מחקר, הם עומדים במקום.
הוא האמין כי חומר אפל ביקום אינו בריוני. זה כנראה מורכב מחלקיקים תת-אטומיים שטרם התגלו. אך מכיוון שהוא אינו מתקשר עם אור כמו חומר רגיל, ניתן לצפות בו רק באמצעות השפעות כוח משיכה, שלא ניתן להסביר אלא אם כן יש יותר חומר ממה שניתן לראות. מסיבה זו, רוב המומחים מאמינים כי חומר אפל נמצא בכל מקום ביקום ויש לו השפעה חזקה על מבנהו והתפתחותו.
עבדאללה מסביר כי אחת הטכניקות הטובות לקביעת כמות החומר הכוללת ביקום היא השוואת מספר הגלקסיות שנצפו מול יחידות נפח נבחרות ומודלים מתמטיים. מכיוון שגלקסיות מודרניות נוצרות מחומר שהשתנה במשך מיליארדי שנים בגלל כוח המשיכה, ניתן לחזות את כמות החומר ביקום.

קרא עוד