Przeskocz do treści

Delta mi!

  1. Struktura materii Aktualności (nie tylko) fizyczne

    Zrób sobie eksperyment

    Jak odkryć nową cząstkę elementarną? Lata doświadczeń przyzwyczaiły nas do myśli, że trzeba w tym celu wybudować potężny detektor i zrzeszyć do wspólnej pracy setki, jeśli nie tysiące fizyków. W przypadku zespołu detektora ATLAS przy LHC w CERN-ie zdarza się, że sama lista autorów publikacji naukowej opisującej najnowsze wyniki zajmuje jedną trzecią artykułu. Przekłada się to na ogromne koszty wybudowania i bieżącej obsługi, także naukowej, takiego detektora, więc decyzja o budowie nowego układu eksperymentalnego, np. w postaci akceleratora i stowarzyszonych z nim urządzeń, jest ważną decyzją polityczną. Przykładem może być marcowa decyzja rządu japońskiego o odłożeniu w czasie rozważania wsparcia budowy Międzynarodowego Zderzacza Liniowego (ILC, International Linear Collider).

  2. Struktura materii Aktualności (nie tylko) fizyczne

    Błędne koło

    Na początku roku światło dzienne ujrzała przygotowana w CERN-ie koncepcja nowego zderzacza cząstek elementarnych. Kołowy Zderzacz Przyszłości (ang. Future Circular Collider, FCC) planuje się umieścić w tunelu o stukilometrowym obwodzie. W pierwszym etapie działania, rozpoczynającym się za mniej więcej 20 lat, maszyna miałaby zderzać elektrony z pozytonami przy energii od 91 do 395 GeV. W drugim etapie, planowanym na drugą połowę obecnego wieku, zderzacz zostałby przystosowany do wiązek protonowych i osiągnąłby energię 100 TeV, a zatem około siedmiokrotnie większą od energii, z jakimi zderzały się protony w LHC.

  3. Struktura materii

    Kwazi-cząstki – model standardowy kwaziwszechświata

    Żyjemy we Wszechświecie, w którym stałe fizyczne, kolejne generacje cząstek elementarnych, wartość ładunku elementarnego itp., są ściśle określone, przy czym w zasadzie nie wiemy, dlaczego przyjmują taką wartość, a nie inną. Najlepiej znany przykład to tzw. stała struktury subtelnej |ff = -1--e2≈ ---1-- 4ß”0c 137;036 bezwymiarowa wielkość charakteryzująca siłę oddziaływania elektromagnetycznego naładowanych cząstek...

  4. Struktura materii Aktualności (nie tylko) fizyczne

    Mionowe manowce

    Cząstka naładowana, która wpada w pole magnetyczne prostopadłe do swej prędkości, zaczyna się poruszać jednostajnie po okręgu, a okres pełnego obiegu tego okręgu jest proporcjonalny do masy tej cząstki oraz odwrotnie proporcjonalny do jej ładunku i do indukcji magnetycznej. Wiele cząstek elementarnych ma też właściwość zwaną spinem. W ogromnym uproszczeniu możemy sobie wyobrażać, że spin wiąże się z ruchem wirowym ładunku elektrycznego cząstki, która w polu magnetycznym zachowuje się jak miniaturowa pętelka z prądem. Okazuje się, że wektor spinu obrazujący "natężenie" i "kierunek" tego prądu również obraca się jednostajnie w polu magnetycznym.

  5. Struktura materii

    Problem promienia protonu (chyba) wyjaśniony

    Wiadomo, że proton nie jest cząstką punktową - złożony jest z trzech kwarków "posklejanych" gluonami i jest opisywany przez pewien przestrzenny rozkład ładunku elektrycznego, rozkład momentu magnetycznego, polaryzowalność elektryczną i magnetyczną. W szczególności sensowne jest pytanie o to, jaki jest promień protonu, a w burzliwej historii pomiarów tej wielkości właśnie nastąpił kolejny zwrot akcji.

  6. Struktura materii Nagrody Nobla

    Topologia w fizyce

    2016 roku Nagroda Nobla z Fizyki została przyznana za teoretyczne odkrycia topologicznych przejść fazowych i topologicznych faz materii. Z kilku przyczyn nagroda ta była dość nietypowa. Komitet Noblowski zdecydował o wyróżnieniu nie pojedynczego, przełomowego odkrycia, ale raczej nagrodził wprowadzenie do fizyki nowych idei, które ukierunkowały i ukształtowały nasz sposób myślenia o fazach materii. Ponadto, co też nietypowe, nagrodzeni badacze to wyłącznie teoretycy, mimo że ich pomysły znalazły późniejsze potwierdzenie eksperymentalne. Komisja zdecydowała też o nierównym podziale nagrody: jej połowę otrzymał David J. Thouless, a drugą połową podzielili się F. Duncan M. Haldane oraz J. Michael Kosterlitz.

  7. Struktura materii Aktualności (nie tylko) fizyczne

    Nieparzystość kombinowana neutrin?

    Naruszenie parzystości kombinowanej CP, czyli niezmienniczości procesów przy jednoczesnej zmianie parzystości P (zamiana orientacji układu odniesienia na przeciwną) i sprzężeniu ładunkowym C (od ang. charge; zamiana cząstek na ich antycząstki) w rozpadach neutralnych kaonów, odkryte w 1964 roku, było wielkim zaskoczeniem. Trzy lata później, czyli równo pół wieku temu, Andriej Sacharow zauważył, że jest to jeden z koniecznych warunków wygenerowania przewagi materii nad antymaterią w ewolucji Wszechświata (w wyniku tzw. bariogenezy), czyli warunkiem istnienia nas jako bytów materialnych.

  8. Historia i filozofia nauk

    Gra w kości atomami

    Atomizm ma prastare korzenie, wie to przecież każdy. Jak również każdy wie, że twórcami atomistycznej hipotezy byli Leukip i Demokryt. Nie musi to być jednak prawda; niektórzy greccy filozofowie jej ojcostwo przypisywali legendarnemu fenickiemu protofilozofowi, Mochosowi z Sydonu. A już zapewne mało kto słyszał o atomizmie hinduskim czy (późniejszym) arabskim.

  9. Struktura materii

    Wieści z ciekłych pułapek na ciemną materię

    Poszukiwanie cząstek ciemnej materii to chyba najlepiej doświadczalnie umotywowana droga wyjścia poza ramy Modelu Standardowego. Grawitacyjny wpływ ciemnej materii jest udokumentowany dla galaktyk, ich gromad, olbrzymich struktur kosmicznych i całego Wszechświata. Nie wiadomo, z czego ciemna materia się składa, ale możliwość, że są to słabo (lub bardzo słabo) oddziałujące cząstki jest na tyle atrakcyjna, że liczba eksperymentów służących ich poszukiwaniu stale rośnie.

  10. Fizyka statystyczna Co to jest?

    Ruchy Browna (I)

    Pogląd, iż ciała makroskopowe zbudowane są z drobnych składników jakimi są atomy i molekuły jest dzisiaj przyjmowany przez wszystkich fizyków za oczywisty. Stosując metody fizyki statystycznej możemy na podstawie praw rządzących ruchem tych składników wyprowadzić między innymi prawa termodynamiki, wyliczyć ciepło właściwe różnych substancji, ich podatność magnetyczną, opór elektryczny itp. Podstawy fizyki statystycznej zwanej dawniej teorią kinetyczno-molekularną zostały sformułowane w drugiej połowie XIX w. w pracach Clausiusa, Maxwella, Boltzmanna i Gibbsa...

  11. Fizyka statystyczna Co to jest?

    Ruchy Browna (II)

    W poprzednim numerze Delty opisaliśmy zmagania fizyków XIX wieku z problemem tzw. ruchów Browna. Przypomnijmy podstawowe fakty. W roku 1827 Robert Brown odkrył zygzakowate ruchy wykonywane przez drobne ziarenka zawieszone w cieczy. Ruchy te obserwowano dla wszystkich substancji, o ile zostały one tak rozdrobnione, że ziarenka miały średnicę co najwyżej kilku mikronów. Próby wyjaśnienia przyczyn ruchów Browna napotkały poważne trudności...

  12. Struktura materii

    Atomki na tropie tajemnicy

    Kiedy cały świat, a przynajmniej świat fizyków cząstek elementarnych, pilnie śledził, czy w doniesieniach na temat LHC nie pojawią się wzmianki o zaobserwowaniu jakichś nowych, niewyjaśnianych znaną teorią zjawisk, w małym laboratorium fizyki jądrowej Atomki w węgierskim Debreczynie stwierdzono pewien kłopotliwy fakt...

  13. Struktura materii Elementarz cząstek elementarnych

    Od LEP-u do LHC: fizyka zapachu i naruszenie CP

    Nawet po odkryciu trzeciej rodziny fermionów (kwarków |b i t; leptonu ø i neutrina |˚ø) otwarte pozostawało pytanie, czy słuszna jest propozycja Kobayashiego i Maskawy opisana w odcinku III, według której za niezachowanie symetrii CP, zamieniającej cząstki na ich antycząstki, odpowiada tylko jeden parametr - wspomniany w odcinku I kąt |ffi: Jeszcze przed powstaniem Modelu Standardowego wysunięta została hipoteza, że za niezachowanie CP jest odpowiedzialne nie oddziaływanie słabe, lecz jakieś inne, jeszcze słabsze oddziaływanie, które zawsze zmienia dziwność hadronu o dwie jednostki...

  14. Struktura materii Nowości z przeszłości

    Nowa synteza w fizyce

    Bez przerwy, niemal codziennie, fizycy - jak zresztą także przedstawiciele innych nauk przyrodniczych - odkrywają nowe fakty, wykonują nowe doświadczenia, ustalają nowe zależności. Niektóre z tych odkryć stanowią "tylko" potwierdzenie pewnych ogólnych przewidywań teoretycznych, inne nie mają wprawdzie żadnej podbudowy teoretycznej, ale jakoś tam zgadzają się z naszą intuicją; są jednak także i takie, które spadają na nas zupełnie nieoczekiwanie, które do niczego nie pasują i w żadnym schemacie się nie mieszczą...