egghead.plOd najmniejszych składników materii po cały Wszechświat — odkrycia i idee, które zmieniają nasze rozumienie rzeczywistości.
Kosmologia, czarne dziury, ciemna materia i energia oraz pytania o początki, strukturę i przyszłość Wszechświata.
W tej sekcji nie opublikowano jeszcze artykułów.
Zjawiska świata kwantowego, jego niezwykłe prawa oraz eksperymenty pokazujące, jak zachowuje się rzeczywistość w najmniejszej skali.
W mechanice klasycznej ciało porusza się po określonej trajektorii. W kwantowym opisie przejście między dwoma punktami wiąże się z wkładami wielu możliwych dróg. Eksperyment z pojedynczymi fotonami pokazuje, jak z pomiaru zespolonego propagatora, czyli amplitudy przejścia, można odtworzyć trajektorie klasyczne bez zakładania, że pojedynczy foton dosłownie wybiera jedną ścieżkę.
Pomiar kwantowy kojarzy się z nagłym załamaniem funkcji falowej i zaburzeniem badanego układu. Eksperyment z atomami Rydberga i fotonami uwięzionymi w rezonatorze pokazuje bardziej szczegółowy obraz: informacja o liczbie fotonów może być zbierana etapami, a początkowo szeroki rozkład prawdopodobieństwa stopniowo zawęża się do jednej wartości, bez pochłaniania mierzonego fotonu przez sondę.
Czas, grawitacja i czasoprzestrzeń — od teorii względności po współczesne próby zrozumienia ich fundamentalnej natury.
Płaszczyzny orbit LARES-2 i LAGEOS obracają się o zaledwie dziesiątki milisekund łuku rocznie. W tej drobnej zmianie badacze szukają efektu Lense’a–Thirringa, czyli wleczenia czasoprzestrzeni przez wirującą Ziemię. Opublikowany w „Nature” pomiar jest zgodny z ogólną teorią względności na poziomie około jednej części na tysiąc. Taka precyzja nie bierze się jednak z pojedynczej obserwacji. Wymaga wieloletniego śledzenia satelitów laserami oraz starannego modelowania pola grawitacyjnego Ziemi, pływów i innych zaburzeń.
Silny impuls światła biegnący przez światłowód może utworzyć granicę, która pod względem matematycznym przypomina horyzont czarnej dziury. W najnowszym eksperymencie badacze poszli o krok dalej. Sprawdzili, czy emisja powstająca przy takim optycznym horyzoncie wpływa na pole, które go wytworzyło. To laboratoryjna analogia, a nie obserwacja prawdziwej czarnej dziury. Jej znaczenie polega na uchwyceniu reakcji zwrotnej. Widmo wskazuje, że sygnał przypominający promieniowanie Hawkinga może zmieniać własne optyczne źródło.
Cząstki, pola, nowe stany materii i fundamentalne oddziaływania, z których zbudowany jest obserwowany świat.
Na pierwszy rzut oka izolator i przewodnik wykluczają się: jeden nie przepuszcza prądu przez wnętrze, drugi robi to właśnie dzięki dostępnym stanom elektronów. Dwuwarstwa bizmutu pokazuje, że ta intuicja jest niepełna. Jej wnętrze może mieć przerwę energetyczną, a krawędź wąski, jednowymiarowy kanał przewodzenia. Jak powstaje taki kanał i co właściwie oznacza jego topologiczna ochrona?
Nieporządek zwykle kojarzy się z rozpraszaniem i lokalizacją fal. W szczególnych warunkach może jednak zmienić topologiczną strukturę układu i otworzyć kanał transportu wzdłuż jego brzegu. Eksperyment na fotonicznej sieci falowodów pokazał, jak taki pozorny paradoks wynika ze zmiany fazy układu.
W próbce o średnicy zaledwie 12 mikrometrów naukowcy odtworzyli ciśnienie panujące głęboko we wnętrzach lodowych olbrzymów. Ogrzana i ściśnięta woda zachowała krystaliczny porządek atomów tlenu, choć protony mogły poruszać się w niej znacznie swobodniej. Przy najwyższych ciśnieniach tleny układały się głównie w heksagonalną strukturę hcp.
Procesor IBM Marrakesh zasymulował zderzenie dwóch pakietów falowych i zarejestrował sygnał zgodny z produkcją cięższej cząstki. Eksperyment pokazuje, jak komputer kwantowy może śledzić nie tylko stan początkowy, lecz także strukturę stanu końcowego.