НАУКА
Новости
Научный форум
Космические новости
Энциклопедия космонавтика
Энциклопедия "Естествознание"
Журнальный зал
Физматлит
News of Russian Science and Technology
Научные семинары
Почему молчит Вселенная?
Парниковая катастрофа
Кто перым провел клонирование?
Хронология и парахронология
История и астрономия
Альмагест
Наука и культура
Журналы в сети:
Nature
Успехи физических наук
New Scientist
ScienceDaily
Discovery
ОБРАЗОВАНИЕ
Открытое письмо министру образования
Антиреформа
Соросовский образовательный журнал
Биология
Науки о Земле
Математика и Механика
Технология
Физика
Химия
Русская литература
КОНКУРСЫ
Для молодых биологов
БИБЛИОТЕКИ
Библиотека Хроноса
Научпоп
РАДИО
Читают и поют авторы РП
ОТДЫХ
Музеи
Игры
Песни русского застолья
Народное
Смешное
О НАС
Редколлегия
Авторам
О журнале
Как читать журнал
Пишут о нас
Тираж
РЕСУРСЫ
Поиск
Проекты
Посещаемость
Журналы
Русские писатели и поэты
Избранное
Библиотеки
Фотоархив
ИНТЕРНЕТ
Топ-лист "Русского переплета"
Баннерная сеть
Наши баннеры
НОВОСТИ
Все
Новости русской культуры
Новости науки
Космические новости
Афиша
The best of Russian Science and Technology
|
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
22.11.2018 14:57 |
Япония надеется на сотрудничество с Россией по Марсу и Луне ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1533270977.jpg)
Богатый опыт России в освоении космоса и технологии Японии, подтвердившие надежность в таких проектах, как модуль "Кибо" на МКС, грузовик "Конотори" и . . . |
22.11.2018 14:48 |
Открытие физиков из Сибири ускорит поиски "тяжелой" темной материи![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1526919254.jpg)
Ученые из Института ядерной физики СО РАН выяснили, как можно упростить и улучшить работу детекторов темной материи, обратив внимание на то, как она будет влиять . . . |
22.11.2018 14:22 |
Что делает «брата и сестру», Марс и Землю, такими непохожими друг на друга ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж152.jpg)
Марс и Земля напоминают собой брата и сестру, которые выросли порознь. В одно время их сходство было просто поразительным: обе планеты были теплыми, влажными и . . . |
22.11.2018 14:13 |
Давление света звезд не дает Вселенной превратиться в безжизненную пустыню ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж151.jpg)
В новом исследовании, проведенном учеными из Австралийского национального университета, исследована природа космического явления, приводящего к снижению . . . |
22.11.2018 14:09 |
Концентрация парниковых газов в атмосфере вновь обновила рекорд ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж150.jpg)
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли в очередной раз обновила рекорд, достигнув 405,5 миллионных долей по объему в 2017 году — до нынешнего времени такой . . . |
22.11.2018 14:01 |
МКС: 20 лет в космосе ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/3156210509.jpg)
Исторический запуск российской ракеты-носителя «Протон» состоялся 20 ноября 1998 года. «Протон» отправил на орбиту Земли служебный модуль «Заря» - первый модуль . . . |
22.11.2018 13:57 |
Инженеры из США разработали прототип самолета, который летает за счет заряженных молекул ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж149.jpg)
Новый крохотный самолет не использует пропеллеры или турбины, чтобы летать, и поэтому почти не издает шума. Такие аппараты могут следить за изменениями окружающей . . . |
21.11.2018 19:30 |
Ученые обнаружили похожую на головастика погибшую галактику ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж148.png)
Разрушенную галактику в виде гигантского головастика обнаружила группа астрофизиков из России, США и Израиля, статья об открытии опубликована в Monthly Notices of the Royal . . . |
21.11.2018 19:21 |
Из-за таяния льдов Антарктиды уровень моря будет повышаться сильнее, чем предполагалось ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж147.jpg)
Согласно новому исследованию Университета Аризоны, из-за таяния льдов Антарктиды потепление атмосферы откладывается примерно на одно десятилетие, но уровень . . . |
21.11.2018 18:52 |
Земля поглощает собственные океаны ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж146.jpg)
Исследователи рассчитали, что каждый миллион лет Земля поглощает миллиарды тераграммов воды. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature, . . . |
21.11.2018 18:48 |
Климатическая модель стала ключом к обитаемости многопланетной системы TRAPPIST-1 ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж145.jpg)
Объединив моделирование земного климата с фотохимической моделью, исследователи симулировали состояние окружающей среды для каждого из миров TRAPPIST-1. Команда . . . |
21.11.2018 18:34 |
В России появится новая госпрограмма по освоению Луны ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1521548905.jpg)
В России появится новая космическая государственная программа, посвященная освоению Луны, рассказал РИА Новости председатель научно-технического совета . . . |
21.11.2018 18:30 |
В НТС Роскосмоса рассказали об условиях пребывания на Луне ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1439434049.jpg)
Средств, которые обеспечивали бы безопасное пребывание человека в условиях радиации на поверхности Луны больше двух недель, сегодня нет, сообщил РИА Новости . . . |
21.11.2018 18:26 |
Подо льдами Антарктиды обнаружен мощный источник радиации ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж144.jpg)
Исследователи из международного проекта PolarGAP при помощи радиолокационных наблюдений с самолета зафиксировали в Антарктиде скрытый подо льдами радиоактивный . . . |
21.11.2018 18:03 |
ЦЕРН рассчитывает на участие России в обновлении БАК ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1445103032.jpg)
Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) рассчитывает на участие российских ученых в обновлении ускорителя заряженных частиц — Большого . . . |
21.11.2018 17:58 |
Ученые усомнились в обитаемости "семи сестер Земли" у соседней звезды ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/1501703396.jpg)
Все семь землеподобных планет, найденных в соседней звездной системе TRAPPIST-1, должны быть похожи на Венеру по климату, и только одна из них может быть обитаемой при . . . |
21.11.2018 17:36 |
Желоба на поверхности спутника Марса были вырезаны катящимися камнями ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж143.jpg)
В проведенном недавно исследовании приводятся новые доказательства в пользу гипотезы, согласно которой необычные желоба, наблюдаемые на поверхности спутника . . . |
21.11.2018 17:32 |
Новые данные по составу атмосферы экзопланеты HR 8799c ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж142.jpg)
Исследователи получили наиболее подробные на сегодняшний день данные о составе вещества планеты, известной как HR 8799c – молодого газового гиганта массой примерно . . . |
21.11.2018 17:02 |
Физики построили магнитный диод ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж141.jpg)
Австрийские физики построили магнитный диод — прибор, который пропускает магнитный поток только в одном направлении. Для этого ученые поместили одну из катушек . . . |
21.11.2018 16:58 |
Физики впервые рассчитали «состав» массы протона ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/ж140.jpg)
Физики из США и Китая впервые рассчитали вклады в массу протона, связанные с различными эффектами. Для расчетов, выполненных в рамках решеточной КХД, ученые использовали суперкомпьютер «Титан» производительностью около 27 петафлопс. В результате исследователи получили, что кварковый конденсат обеспечивает около 9 процентов массы протона, кинетическая энергия кварков — 32 процента, напряженность глюонного поля — 36 процентов, а аномальный вклад — 23 процента. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.
Практически вся материя Вселенной состоит из протонов и нейтронов, которые, в свою очередь, сложены из верхних (u) и нижних (d) кварков. Протон содержит два верхних и один нижний кварк (uud), нейтрон — один верхний и два нижних (udd). Масса каждого кварка возникает за счет механизма Хиггса — грубо говоря, из-за особой формы потенциала Хиггса электрослабая симметрия спонтанно нарушается, и Вселенная заполняется однородным полем, за которое «цепляются» частицы. Нижние кварки «цепляются» немного сильнее, чем верхние, поэтому их масса больше (пять мегаэлектронвольт против двух). Подробнее про этот механизм можно прочитать в материалах «С днем рождения, БАК!» и «Хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии». Тем не менее, если сложить массу двух верхних и одного нижнего кварка, получится всего один процент от «настоящей» массы протона.
Казалось бы, это расхождение можно объяснить с помощью Квантовой механики: кварки внутри протона очень тесно сжаты, следовательно, должны иметь большой импульс из-за принципа неопределенности Гейзенберга (Δx∙Δp ~ ℏ). С другой стороны, частицы с большим импульсом имеют большую кинетическую энергию, которая связана с массой формулой Эйнштейна E = mc2. Подставляя в эту формулу примерный радиус протона r ~ 10−15 метров, можно получить массу около 600 мегаэлектронвольт (при большом импульсе энергия кварков примерно равна E ≈ 3pc ~ 3ℏc/r). Эта величина совпадает по порядку с экспериментально измеренным значением mp ≈ 938 мегаэлектронвольт. К сожалению, такие рассуждения подходят только для качественной оценки, поскольку точно определить радиус протона невозможно. Кроме того, этот подход не позволяет точно выделить вклады в массу протона, связанные с различными квантовыми эффектами — например, с обменом виртуальными кварками или глюонами.
В действительности, более аккуратные феноменологические оценки на основе Стандартной модели и Квантовой хромодинамики (КХД) показывают, что масса протона складывается из четырех различных эффектов. Во-первых, массу дает кварковый конденсат, который состоит из валентных (основных) uud кварков и «морских» кварков — виртуальных кварк-антикварковых пар, которыми частицы постоянно обмениваются между собой. Во-вторых, необходимо учитывать кинетическую энергию кварков и напряженность глюонного поля — это члены, которые качественно можно ухватить с помощью соотношения Гейзенберга. Наконец, еще один аномальный вклад появляется из-за того, что в КХД нужно учитывать аномалии, связанные с остальными четырьмя кварками (s, c, b и t-кварками). Впервые эти четыре вклада качественно выделил в 1995 году Сян-Дун Цзи (Xiang-Dong Ji). К сожалению, КХД устроена таким образом, что ее уравнения нельзя решать пертурбативно, то есть раскладываясь по малому параметру. В частности, становится бесполезным вычисление диаграмм Фейнмана, поскольку диаграммы высоких порядков быстро расходятся. Поэтому долгое время физики не могли количественно оценить величину этих вкладов.
Группа ученых под руководством И-Бо Яна (Yi-Bo Yang) впервые рассчитала значения каждого из четырех вкладов в массу протона. Для этого исследователи численно смоделировали протон с помощью решеточной КХД. В этом подходе непрерывное пространство-время заменяется дискретной решеткой, на которой «живут» кварки и глюоны. Поскольку в расчете используется конечный шаг по времени и пространству, его результат отличаются от истинного; тем не менее, ответ можно скорректировать, если учесть, что его погрешность зависит от шага решетки. Очевидно, что в пределе бесконечно малого шага решеточная и непрерывная КХД совпадают. К сожалению, вычисления в решеточной КХД требуют очень много ресурсов, причем требования растут пропорционально шестой степени от обратного шага решетки. Кроме того, сложность вычислений экспоненциально растет с числом частиц. Поэтому раньше ученые могли смоделировать только отдельные кварки или мезоны (частицы, состоящие из двух кварков). Численные расчеты с участием трех кварков стали возможны только в последнее время, когда заработали современные суперкомпьютеры. В частности, группа Яна использовала для расчетов суперкомпьютер «Титан», имеющий производительность около 27 петафлопс.
В этих расчетах ученые работали с сетками 243×64, 323×64 и 483×96 (первые три числа — число узлов решетки по пространственным координатам, четвертое — по времени). Чтобы скомпенсировать ультрафиолетовые расходимости, физики использовали схему регуляризации M̅S̅ (minimal substraction). В результате исследователи получили, что кварковый конденсат обеспечивает около 9 процентов массы протона, кинетическая энергия кварков — 32 процента, напряженность глюонного поля — 36 процентов, а аномальный вклад — 23 процента. Погрешность вычислений составила около четырех процентов. Ученые отмечают, что их результаты согласуются с феноменологическими предсказаниями для энергии порядка двух гигаэлектронвольт.
В апреле прошлого года группа χQCD впервые рассчитала вклад глюонов в суммарный спин протона — по данным ученых, он составляет примерно половину абсолютной величины. Это была первая статья, в которой решеточную КХД удалось применить для моделирования системы из трех кварков. Тем не менее, физики надеются, что в скором времени удастся рассчитать и другие свойства протона — в июне этого года в Национальной лаборатории Ок-Ридж заработал новый суперкомпьютер Summit, мощность которого составляет более 200 петфлопс. Когда этот компьютер заработает на полную мощность, его производительность будет в 10–15 раз превышать производительность компьютеров, на которых ученые рассчитывали спин и массу протона. Кроме того, в апреле этого года в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) запустили суперкомпьютер «Говорун» мощностью около 0,6 петафлопс, который тоже планируется использовать для вычислений в рамках решеточной КХД.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/11/21/proton-dissecting
|
<< 791|792|793|794|795|796|797|798|799|800 >>
|
ЛИТЕРАТУРА
Новости русской культуры
К читателю
Содержание
Публицистика
"Курск"
Кавказ
Балканы
Проза
Поэзия
Драматургия
Искания и размышления
Критика
Сомнения и споры
Новые книги
У нас в гостях
Издательство
Книжная лавка
Журнальный зал
ОБОЗРЕНИЯ
"Классики и современники"
"Слово о..."
"Тайная история творений"
"Книга писем"
"Кошачий ящик"
"Золотые прииски"
"Сердитые стрелы"
КУЛЬТУРА
Афиша
Новые передвижники
Фотогалерея
Музыка
"Неизвестные" музеи
Риторика
Русские храмы и монастыри
Видеоархив
ФИЛОСОФИЯ
Современная русская мысль
Искания и размышления
ИСТОРИЯ
ХРОНОС
История России
История в МГУ
Слово о полку Игореве
Хронология и парахронология
Астрономия и Хронология
Альмагест
Запечатленная Россия
Сталиниана
ФОРУМЫ
Дискуссионный клуб
Научный форум
Форум "Русская идея"
Форум "Курск"
Исторический форум
Детский форум
КЛУБЫ
Пятничные вечера
Клуб любителей творчества Достоевского
Клуб любителей творчества Гайто Газданова
Энциклопедия Андрея Платонова
Мастерская перевода
КОНКУРСЫ
За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете
Литературный конкурс
Читательский конкурс
Илья-Премия
ДЕТЯМ
Электронные пампасы
Фантастика
Форум
АРХИВ
2001
2000
1999
Фотоархив
Все фотоматериалы
|