• ↓
  • ↑
  • ⇑
 
23:22 

Зародыш мыши без белка миомейкера на 17,5 день

При формировании мышц во время эмбрионального развития одним из ключевых событий является слияние мышечных клеток в единое многоядерное мышечное волокно. Однако механизм, координирующий это слияние, был не до конца понятен. Ученые из Техаса обнаружили специфический мембранный белок мышечных клеток (его назвали миомейкер), который экспрессируется во время формирования мышц и необходим для образования мышечного волокна.




@темы: Молекулярная биология

14:14 

На последнем этапе каждый протон оказывается в условиях, которые зависели от его собственной энергии. Модуляция электронной плотности выравнивает энергии протонов

Перед тем как проводить столкновения частиц высокой энергии, пучки необходимо не только получить и ускорить до нужной энергии, но и охладить. Если охлаждение электронных пучков — занятие довольно простое, то с протонами проходится помучаться. Стандартные методики либо работают для небольших энергий, либо имеют существенные недостатки. На днях в журнале Physical Review Letters вышла статья, описывающая другой метод, свободный от этих недостатков.




@темы: LHC

03:23 

Детектор LHCb видит странности в распадах B-мезонов

Возможные проявления Новой физики можно изучать на Большом адронном коллайдере двумя способами: либо через поиски новых тяжелых частиц и прочей экзотики, либо через аккуратное измерение редких процессов с обычными частицами. Для этого второго метода широкий простор открывают B-мезоны и огромная статистика, накопленная на LHC.



B-мезоны — это тяжелые мезоны, содержащие в своем составе «прелестный» b-кварк. Распадаться B-мезоны могут самыми разными способами, в том числе таким, которые чувствительны к эффектам Новой физики. Среди этих распадов самым громким результатом пока что было открытие сверхредкого распада Bs-мезона, который помогает в поисках суперсимметрии. Но похоже, что у него может появиться «конкурент». На прошедшей недавно конференции EPS HEP 2013 коллаборация LHCb обнародовала новые результаты по распадам B-мезонов, и по крайней мере два из них расходятся с теоретическими предсказаниями. Пару недель спустя в архиве е-принтов появились две статьи LHCb с подробными отчетами. Несмотря на отпускной сезон, уже появилось несколько теоретических статей, обсуждающих эти расхождения.



Речь идет о двух похожих распадах: B+


@темы: LHC

04:00 

В данных 2012 года экзотических частиц по-прежнему не видно

Коллаборации ATLAS и CMS начинают подводить итоги поискам разнообразной экзотики в данных коллайдера за 2012 год. Под «экзотикой» в физике частиц обычно понимают гипотетические частицы или прочие необычные явления, которые предсказывают разнообразные модели Новой физики. Это новые кварки или лептоны, возбужденные состояния известных уже фундаментальных частиц, переносчики новых гипотетических взаимодействий, эффекты необычно сильной квантовой гравитации и т. п. Суперсимметрия, а также неминимальные варианты хиггсовского механизма к экзотике не относятся — это всё же «почтенные» и даже во многом консервативные модели.



Предварительные данные по поиску всяческой экзотики в данных 2012 года уже появлялись в виде докладов на конференциях. На странице Поиск экзотических частиц: результаты приведены подборки этих предварительных данных по состоянию на весну 2013 года. Однако на то эти результаты и предварительные, что они могут слегка измениться после более тщательного анализа, поэтому физики обычно ждут официальных публикаций экспериментальных групп.



И вот сейчас результаты по поиску экзотики начинают появляться в архиве е-принтов в виде окончательных статей. У коллаборации ATLAS первой ласточкой стала вышедшая на днях статья arXiv:1308.1364, рассказывающая о поиске возбужденных электронов или мюонов. Такие гипотетические частицы должны проявляться как аномальное усиление процесса рождения двух лептонов и фотона с ростом энергии частиц. ATLAS ничего подобного не видит, что и позволяет устанавливать ограничения на их существование или свойства.



Анализ событий с электронами, мюонами и фотонами высокой энергии дается на адронных коллайдерах проще всего. На очереди теперь многочисленные другие варианты экзотических частиц или явлений. На соответствующих страницах коллабораций (результаты ATLAS и результаты CMS по поискам экзотики) оперативно выкладываются все их публикации, как предварительные, так и окончательные, касающиеся экзотических явлений.




@темы: LHC

04:33 

Хиггсовский бозон может помочь при изучении сильных взаимодействий

Когда новую частицу открывают в эксперименте, физики не только сразу принимаются изучать ее вдоль и поперек, но и ищут возможности использовать ее для каких-то новых задач. Частица, которая поначалу являлась целью исследования, зачастую сама превращается в инструмент для достижения других целей, для решения более сложных научных задач. Причем задачи эти могут быть совсем из другого раздела физики частиц, нежели поиск самой этой частицы.



Так случилось с разнообразными тяжелыми адронами: их поиск — из области физики сильных взаимодействий, а сейчас с их помощью ищут суперсимметрию. Так же дело обстояло и с топ-кварками: скажем, сейчас неопределенность массы топ-кварка является ключевой для выяснения устойчивости хиггсовского вакуума. То же самое может произойти и с самим хиггсовским бозоном, и причем в довольно неожиданных областях.



Конечно, изучение хиггсовского бозона полезно для поиска Новой физики; собственно, в этом и состоит главная научная польза от его исследования. Но сейчас выясняется, что хиггсовский бозон может даже пригодиться для изучения сильных взаимодействий, такой приземленной и, казалось бы, далекой от хиггсовской физики области. Идея такого использования бозона Хиггса «не по прямому назначению» была опубликована в появившемся на днях е-принте arXiv:1308.1655.



Суть тут вот в чем. Лет через 5-7 планируется модернизировать Большой адронный коллайдер до стадии HL-LHC — Большого адронного коллайдера на высокой светимости. Такой режим работы будет полезен для поиска Новой физики или изучения редких процессов, но он буквально «убьет» исследования по физике сильных взаимодействий. Дело в том, что при высокой светимости «эффект нагромождения» станет совершенно огромным. При одном столкновении сгустков частиц будут происходить сотни отдельных протон-протонных столкновений, следы которых станут накладываться в детекторе друг на друга, так что разобраться в этой мешанине (и в частности, изучить свойства сильных взаимодействий) будет исключительно трудно.



Авторы новой статьи предлагают способ, как справиться с этой напастью. Для этого надо не просто измерять адронные процессы сами по себе, а сравнивать их с процессом рождения и распада хиггсовского бозона. Эффект нагромождения мешает измерить сечение и того, и другого процесса по отдельности, но почти не влияет на их отношение. Для этого лишь требуется сфокусироваться на такой области суммарных энергий адронов, которые примерно соответствуют массе хиггсовского бозона.



Таким образом, благодаря открытому недавно хиггсовскому бозону обширная программа по исследованию адронных процессов, по-видимому, продолжится и в режиме HL-LHC.





@темы: LHC

04:32 

«Естественность» теорий становится горячей темой

Слова «естественность» (naturalness) или «неестественный» (unnatural) в применении к теории или к природе стали в последнее время всё чаще встречаться в заголовках теоретических статей. Можно сказать, что сейчас естественность становится горячей (или просто модной?) темой в физике элементарных частиц.



Главным виновником разгорающегося интереса является Большой адронный коллайдер. Физики рассчитывали уже в первые годы его работы найти яркие проявления Новой физики и с ее помощью объяснить многие загадки Стандартной модели естественным образом. Однако в данных LHC никаких надежных указаний на отклонения от наскучившей всем Стандартной модели до сих пор нет. Конечно, теоретики с этим могут справиться, но только теперь их модели и объяснения уже не удовлетворяют требованию естественности. Подробнее об этой проблеме см. в самом конце новости Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше?



Тут есть сразу несколько сложных вопросов. В чем измерять (не)естественность? Нужно ли вообще ориентироваться на требование естественности? Насколько сильно данные LHC конфликтуют с этим требованием? Есть ли сейчас в наличии теории, которые были бы во всём хороши, за исключением одной лишь естественности? Все эти вопросы обсуждаются сейчас в множестве статей.



Не пускаясь в перечисление работ, приведем только две ссылки на е-принты, появившиеся несколько дней назад: arXiv.1307.7879 и arXiv.1308.0545. Это два обзорных доклада, сделанных на недавних конференциях очень видными физиками. В них дан краткий обзор проблемы и изложены их собственные точки зрения на нее. Эти доклады будут полезны тем, кто хочет получить краткое и не слишком техническое введение в этот круг вопросов.





@темы: LHC

23:27 

Ситуация 50 миллионов лет спустя

Анализ процессов видообразования и вымирания видов, проведенный по палеонтологическим остаткам для 19 семейств кайнозойских млекопитающих, показал справедливость гипотезы Черной Королевы: основной причиной вымирания было постепенное ухудшение качества среды для эволюционирующей клады (группы родственных видов). Разнообразие всей группы снижалось как из-за уменьшения скорости видообразования, так и из-за увеличения скорости исчезновения видов.




@темы: Экология

15:16 

Какой быть американской физике элементарных частиц в ближайшее десятилетие?

С 29 июля по 6 августа в Миннеаполисе проходит крупное собрание физиков (прежде всего, американских), работа которых так или иначе связана с физикой элементарных частиц. Этот съезд получил рабочее название Community Summer Study 2013 и «историческое» название Snowmass on the Mississippi. Такие встречи происходили в США и раньше, и традиционно они проводились в деревушке Snowmass в штате Колорадо. Началась эта серия встреч еще в 1982 году, а последняя встреча проходила в 2005 году и была посвящена физике на будущем международном линейном коллайдере ILC.



Нынешняя встреча не похожа на обычные научные конференции, на которых докладываются уже полученные научные результаты. Здесь главный акцент делается на совместное обсуждение острых вопросов, на поиск их решений. Вопросы эти не только научные, но и организационные, связанные с ролью США в будущих исследованиях микромира. На каких экспериментах по элементарным частицам стоит сейчас делать акцент? Какие эксперименты полезно ставить на территории США, а какие лучше поддерживать в зарубежных центрах? На какие области физики элементарных частиц стоит бросить больше сил и финансирования, и в ущерб каким областям это будет сделано? В общем, как будет развиваться физика частиц в США в ближайшее десятилетие?



Что касается научных вопросов, то тут спектр тем очень широк. Они сгруппированы в несколько крупных групп, несколько «рубежей исследования»: «рубеж больших энергий» (исследование тяжелых частиц), «рубеж высоких интенсивностей» (исследование редких процессов), «космический рубеж» (взаимодействие физики частиц и астрофизики), «инструментальный рубеж» (создание новых установок и разработка технологий) и т. д. Каждый такой рубеж разделен на отдельные тематические группы, внутри которых идет интенсивная работа.



Группы, работающие на каждом из этих рубежей, уже встречались несколько месяцев назад для предварительных обсуждений и выработки плана действий (см. календарь встреч). Та встреча, которая происходит сейчас, является завершающей стадией этого длительного процесса. Предполагается, что результатом съезда станет публикация подробных отчетов всех тематических групп. Работа эта идет открыто, с публикацией промежуточных отчетов. Вот, для примера, страница группы по изучению бозона Хиггса; на ней перечислены «задания» группе и выложены предварительные версии отчета. Для общей картины любопытно почитать предварительный список научных вопросов для обсуждений по всем темам.





@темы: LHC

15:08 

Ищите W- и Z-бозоны в ваших мобильниках!

Сотрудники Оксфордского университета в сотрудничестве с ЦЕРНом и участниками эксперимента ATLAS создали интерактивное мобильное приложение Collider, которое в простой игровой форме знакомит с тем, как физики опознают W- и Z-бозоны по их продуктам распада. Приложение бесплатное, его можно установить как через Android Market, так и через iOS App Store, ссылки см. на сайте разработчика.



Приложение вначале показывает, как выглядят следы от электронов, мюонов и адронных струй, а затем пользователю предлагается угадать, какому именно бозону отвечают показанные события. Трехмерные изображения следов от частиц можно вращать и масштабировать, что позволяет наглядно представить себе процесс (обратите внимание на то, как выглядит процесс при максимальном увеличении). Кроме этого, пользователь может просто просматривать реальные события, зарегистрированные детектором ATLAS (правда, пока что в записи, так как сейчас коллайдер не работает).





@темы: LHC

20:34 

Измеренный детектором ALICE средний поперечный импульс адронов, родившихся в протонных (p-p) и ядерных (Pb-Pb) столкновениях, а также в столкновении протонов и ядер свинца (p-Pb)

Как футбольный матч не состоит из одних лишь блистательных голов, так и прогресс в физике не исчерпывается одними только громкими открытиями. Гораздо чаще понимание свойств окружающего мира складывается из многочисленных работ, анализирующих малоприметные на первый взгляд и даже «скучные» данные. На примере одного из недавних исследований детектора ALICE на Большом адронном коллайдере мы попробуем дать представление о том, как осуществляется эта часть научной работы.




@темы: Физика

05:51 

Испарения, поднимающиеся над лесами в районе Уиллоу-Крик (Willow Creek, Калифорния)

Как выяснила недавно группа исследователей из США и Германии, в ответ на непрерывное возрастание концентрации углекислого газа в атмосфере леса умеренного пояса увеличивают интенсивность фотосинтеза, а следовательно, и чистую первичную продукцию экосистемы. При этом возрастает эффективность использования воды, потребляемой при связывании определенного количества СО2. Дело в том, что в условиях избытка CO2 растения слегка прикрывают устьица, от чего уменьшается испарение воды.




@темы: Экология

20:20 

Сводка результатов измерения сверхредкого распада Bs-мезона на мюон-антимюонную пару, полученных разными экспериментами за последние годы

В один из последних дней конференции EPS-HEP 2013 коллаборации CMS и LHCb объявили и об официальном объединении своих новых результатов измерения вероятности сверхредкого распада Bs-мезона на мюон-антимюонную пару. Оно составило (2,9 ± 0,7)·10–9, что находится в согласии с ожиданиями Стандартной модели (3,56 ± 0,30)·10–9. Таким образом, если Новая физика и существует, то она изменяет вероятность этого распада не более чем на 25% от его стандартного значения.




@темы: LHC

04:46 

Эксперимент CMS подбирается к редкому распаду хиггсовского бозона

Хиггсовский бозон с массой около 125 ГэВ, существование которого сейчас доказано с огромной статистической достоверностью, лучше всего виден в трех основных каналах распада: на два фотона, на два Z-бозона (с их последующим распадом на лептоны) и на два W-бозона. Кое-какие намеки на него видны также и в распаде на два тау-лептона и в распаде на кварковую b-анти-b-пару.



Однако коллаборации, работающие на LHC, вовсе не собираются на этом останавливаться; они ищут проявления бозона Хиггса и в более редких вариантах распада. В них чувствительности экспериментов пока не хватает для наблюдения хиггсовского сигнала, но такой поиск, по крайней мере, ограничит возможные (в рамках некоторых моделей Новой физики) отклонения от стандартных значений.



На днях в архиве е-принтов появился отчет коллаборации CMS о поиске бозона Хиггса в распаде на Z-бозон и фотон (статья arXiv:1307.5515). Поиск велся в области масс бозона от 120 до 160 ГэВ на основе всей накопленной на сегодня статистики протонных столкновений. В рамках Стандартной модели эта вероятность (с учетом последующего распада Z-бозона на мюонные или электрон-позитронные пары) маленькая и составляет одну-две десятитысячных. Этого должно быть слишком мало для того, чтобы заметить стандартный бозон Хиггса в этом распаде на нынешней статистике.



CMS действительно сигнала не обнаружил


@темы: LHC

01:10 

Экспериментально измеренное распределение интенсивности излучения в двойном ондуляторе

Закрученный свет — необычная световая волна, несущая вращательный момент, — используется в физике уже давно, но до сих пор он не выходил за пределы оптического диапазона. Сейчас немецким физикам удалось получить яркий пучок закрученного рентгена с энергией фотонов 99 эВ. Это открывает новые возможности как в фундаментальной физике, так и для многочисленных приложений.




@темы: Физика

17:47 

Области высокого разнообразия всех млекопитающих

Детальный анализ пространственного распределения наземных позвоночных (более 21 тыс. видов птиц, млекопитающих и земноводных) по всем континентам выявил центры их максимального видового разнообразия. Все они располагаются в тропиках и занимают только 8% поверхности суши. Полученные результаты позволяют более рационально подходить к выбору территорий, отличающихся необычайно высоким биоразнообразием и потому нуждающихся в строгой охране.




@темы: Экология

17:48 

CMS и LHCb обновили данные по сверхредкому распаду B<sub>s</sub>

Сегодня в архиве е-принтов одна за другой появились статьи коллабораций LHCb (arXiv:1307.5024) и CMS (arXiv:1307.5025), рапортующие о новых измерениях вероятности сверхредкого распада странного прелестного мезона на мюон-антимюонную пару. Оба детектора видят этот распад на уровне выше 4 стандартных отклонений, и если эти результаты объединить, то можно впервые со всеми основаниями сказать, что этот распад надежно обнаружен. Пока что никаких существенных отклонений от Стандартной модели не видно и тут.



Что это за распад, чем он важен и почему за ним так давно охотились физики, см. в нашей прошлогодней новости Детектор LHCb видит важнейший сверхредкий распад Bs-мезонов, а также в нашем недавнем обзоре состояния дел с поисками суперсимметрии. Если сформулировать предельно кратко, то еще одна светлая мечта целого поколения физиков обрела реальность и стала доступна прямому изучению.



Подробности нового измерения можно также найти в сообщении на сайте CMS, на странице новостей LHCb и в блоге Томмасо Дориго.





@темы: LHC

17:39 

Детектор LHCb разобрался с загадкой 20-летней давности

Научные задачи Большого адронного коллайдера включают в себя не только поиск хиггсовского бозона или поиск суперсимметрии, но и внимательное изучение уже известных частиц, в частности тяжелых адронов. Тут физиков тоже могут поджидать новые открытия


@темы: LHC

04:07 

Рис. 1. Дыхательная цепь переноса электронов в митохондрии

Дыхательная цепь переноса электронов — это плавающие на внутренней мембране митохондрии белковые комплексы и переносчики электронов, вырабатывающие энергию. Дыхательных белковых комплексов четыре, и до сих пор толком неясно, как же они организованы на мембране. Группа испанских исследователей обнаружила, что белок под названием SCAFI (supercomplex assembly factor I) специфически регулирует объединение дыхательных комплексов в суперкомплексы.




@темы: Молекулярная биология

05:49 

Статистика событий конверсии фотонов во внутренней части детектора ALICE, набранная в 2012 году

Любопытная особенность многих современных детекторов — их способность к своего рода «самодиагностике». Благодаря аккуратному измерению характеристик частиц, которые рождаются в столкновениях протонов и последовательно проходят через несколько слоев детектора, можно буквально увидеть распределение и плотность вещества, из которого сделан тот или иной слой. Отличный пример такой «самодиагностики» детектора ALICE приведен в последнем выпуске журнала CERN Courier.




@темы: LHC

02:05 

Абсорбция композиным аэрогелем органических жидкостей (подкрашенного толуола)

Сочетание графена и углеродных нанотрубок позволило получить углеродный аэрогель, который помимо обычных свойств — высокой пористости и чрезвычайно низкой теплопроводности — обладает также высокой эластичностью (способностью восстанавливать форму после многократных сжатий и растяжений) и прекрасной способностью абсорбировать органические жидкости. Это последнее свойство может найти применение для ликвидации разливов нефти.




@темы: Нанотехнологии

RSS-цитатник новостей науки

главная