Физики разрешили столетний спор о свойствах света
Китайские
исследователи поставили точку в столетнем споре физиков об импульсе
(количестве движения) света в среде, сообщает портал Physics World.
Эксперимент, который позволил определить, в каком направлении он давит
на поверхность, через которую проходит, детально описан в статье в
журнале Physical Review Letters. Ее препринт доступен на сайте
arXiv.org.
Впервые теорию о "поведении" света в прозрачной среде выдвинул немецкий
математик Герман Минковский в 1908 году. Он предположил, что импульс
света пропорционален показателю преломления материала среды. На
практике это означает, что проходящий свет оказывает давление на
материал в направлении своего движения. Годом позже физик-теоретик Макс
Абрагам, тоже родом из Германии, сделал обратное предположение (то
есть, свет давит на материал в противоположном направлении).
Долгое
время физики-экспериментаторы не могли провести эксперимент, который бы
подтвердил правильность одной из точек зрения. В 1970-х годах был
поставлен опыт, который доказывал правоту одного из "спорщиков". Однако
позже выяснилось, что наблюдаемое "распухание" воды (которое доказывало
верность предположения Минковского), через которую пропускали луч,
оказалось результатом стороннего оптического процесса.
Китайские
физики, ведущим из которых был Вэйлун Шэ (Weilong She), разработали
схему эксперимента, позволяющего наконец ответить на старый вопрос.
Вместо воды они использовали отрезок оптоволокна длиной около 1,5
миллиметров и шириной в 500 нанометров. Физики рассчитывали, что вес
оптоволокна окажется достаточно мал для того, чтобы движение кончика
отрезка, вызванного прохождением луча света, можно было заметить. После
начала эксперимента камера фотографировала отрезок оптоволокна с
частотой 10 снимков в секунду. Анализ фотографий показал, что свет
"заставлял" кончик отрезка изгибаться в направлении, противоположном
направлению распространения света. Таким образом ученые смогли
подтвердить правильность теории Абрагама.
Работа
исследователей из Китая уже получила высокую оценку их коллег.
Физик-оптик из Университета Сент-Эндрюса в Великобритании Ульф Леонард
(Ulf Leonhardt) считает, что проведенный эксперимент должен стать
"одной из классических работ, посвященных импульсу света".
Источник
В лаборатории впервые получен отталкивающий эффект Казимира
Американским
ученым впервые удалось получить в лаборатории "обратный"
(отталкивающий) эффект Казимира. Об этом сообщается в пресс-релизе,
опубликованном на сайте Гарвардского университета, сотрудники которого
принимали участие в эксперименте. Работа ученых опубликована в журнале
Nature.
В основу опыта положен "обычный" эффект Казимира. Типичным примером его
работы (хотя возможны и более сложные проявления эффекта, например, в
жидкости) является следующий: две металлические пластины без
собственного заряда помещаются в вакуум на расстояние менее 100
нанометров. При этом между ними возникает сила взаимного притяжения.
В
рамках исследования ученые поместили позолоченную сферу над кварцевой
пластиной в бромбензол (жидкость C6H5Br). Эффект Казимира возникал не
только между сферой и пластиной, но между ними и жидкостью. При этом
бромбензол "втягивался" в зазор между объектами, поддерживая сферу на
плаву.
Возможность подобного
отталкивающего эффекта Казимира была предсказана достаточно давно,
однако впервые была проверена на практике. Отметим, что в случае замены
кварцевой пластинки на золотую сила притяжения оказывалась сильнее
"втягивающей" силы бромбензола и сфера тонула.
Эффект
Казимира был предсказан Хендриком Казимиром в 1948 году. Одним из
объяснений сути явления может служить следующее. В квантовой механике
вакуум не является пустотой - в нем постоянно происходит рождение и
уничтожение виртуальных частиц, в частности виртуальных фотонов. Эти
объекты, являющиеся переносчиками электромагнитного взаимодействия,
вызывают виртуальные колебания магнитного поля.
В
вышеупомянутом примере между проводящими пластинками колебания с
некоторыми частотами попадают в резонанс и усиливаются, а остальные
подавляются. При этом, за счет исчезновения некоторых колебаний,
создается своего рода "отрицательное давление" - колебания извне
заставляют пластинки сближаться.
По
словам исследователей, их результаты пригодятся при создании
наномоторов, в которых между деталями будут расстояния, характерные для
данного эффекта. Кроме этого, ученые считают, что их результаты
позволят создавать микроскопические "компасы" (плавающие в жидкости
кусочки магнитов), которые смогут измерять направление сверхслабых
магнитных полей.
Источник
Создание гибридных эмбрионов отказались финансировать
Британские
организации, финансирующие научные и медицинские исследования,
отказались выделять средства на создание гибридных эмбрионов. Как пишет
газета The Independent, финансирование не смогли получить две из трех
групп исследователей, получивших право "скрещивать" клетки человека и
животных.
Законопроект, разрешающий исследователям создавать гибридные эмбрионы
(точнее, один тип гибридных эмбрионов - цитоплазматические), был
одобрен британским парламентом и получил санкцию Ее Величества в конце
2008 года. Лента.Ру подробно писала об этих событиях. Гибридные
эмбрионы необходимы ученым и медикам для получения эмбриональных
стволовых клеток, исследования которых могут помочь в разработке
лечения многих серьезных заболеваний.
Три
исследовательских группы еще раньше получили от Управления по
оплодотворению и эмбриологии человека (Human Fertilisation and
Embryology Authority, HFEA) лицензии на работу с эмбриональными
стволовыми клетками. Однако из-за отказа в предоставлении необходимых
средств, две из них столкнулись с перспективой заморозить проекты по
работе с гибридными эмбрионами. Формальной причиной отказа стало
финансирование других проектов. Один из исследователей, входящий в
состав группы, оставшейся без денег, полагает, что отрицательное
решение могло стать результатом давления ученых, считающих работы с
гибридными эмбрионами аморальными.
Руководитель
третьей группы, получившей от HEFA лицензию на работу, рассказал, что
он и его коллеги пока не начали проводить опыты. Ученые собираются
подать заявку на грант (финансирование) в ближайшее время.
Источник 
