Самые смелые физические эксперименты 2022 года
В сентябре космический зонд https://hightech.plus/2022/09/27/nasa-vpervie-popitalos-izme... преднамеренное столкновение с астероидом Диморф диаметром примерно 160 м, находящимся на расстоянии 11 млн км от Земли. Миссия DART стоимостью $314 млн была разработана NASA для оценки одного из возможных способов планетарной обороны от падения метеоритов. И доказала, что такой вариант работает: если небольшой аппарат запустить заранее и по точно рассчитанной траектории, он сможет перенаправить астероид в сторону от Земли. DART, по крайней мере, смог изменить орбиту Диморфа на 32 минуты. Это первый прецедент в истории человечества.
Весной уходящего года физики предложили новый эксперимент по ускорению электрона до скорости света для обнаружения эффекта Унру, https://www.livescience.com/8-most-mind-blowing-physics-disc... Life Science. Этот гипотетический феномен, при котором частица, движущаяся настолько быстро, должна давать достаточно энергии окружающему вакууму, чтобы создать поток виртуальных частиц, которые окутали бы ее квантовым свечением. Близкая связь эффекта Унру с эффектом Хокинга была дополнительным стимулом исследовать эту область теории квантовой гравитации.
Однако проведение такого эксперимента требует колоссальных энергий, намного превосходящих возможности существующих ускорителей частиц. Поэтому физики предложили метод моделирования эффекта Унру: воздействовать на окружающий электрон вакуум мощным микроволновым лучом и сделать частицу невидимой, чтобы свет с ней не взаимодействовал. Теперь осталось проверить теорию на практике и провести этот эксперимент.
В конце года физики удивили всех еще одним экспериментом. При помощи квантового компьютера Sycamore 2 компании Google они https://hightech.plus/2022/12/01/kvantovii-kompyuter-podtver... червоточину и телепортировали сквозь нее информацию. Двусторонний разрыв в ткани пространства-времени был создан не силой тяжести, а с помощью квантовой запутанности. Ученые запутали две упрощенных системы SYK (модели Сачдева — Йе — Китаева, которые имитируют эффекты квантовой гравитации), а затем послали квантовый бит информации в одну из них. Информация появилась на выходе из второй системы. Эксперимент привел к созданию совершенно новой системы, которую можно использовать для тестирования взаимодействий квантовой механики и гравитации.
В январе физики Большого адронного коллайдера реконструировали Вселенную в возрасте одной стомиллирдной секунды после Большого взрыва. Для этого они столкнули ионы свинца и получили кварк-глюонную плазму – сгусток элементарных частиц, который содержит основные компоненты для создания Вселенной. Из этого «первичного бульона», помимо триллиона других частиц, возникли крайне недолговечные х-частицы. Теперь, когда ученые знают их сигнатуру, они могут заняться выяснением их структуры.
И, конечно, в этом году физики опять пытались проверить на прочность нынешнюю модель реальности. Ускоритель частиц в Лаборатории им. Ферми https://hightech.plus/2022/04/08/novie-dannie-o-masse-w-bozo... массу W-бозона, фундаментальной частицы и носителя слабого взаимодействия, и обнаружили, что она больше, чем предсказывает Стандартная модель. Результаты пока не подтверждены, но если новые данные окажутся корректными, основные законы, описывающие Вселенную, придется подвергнуть пересмотру.