Вивченню антиматерії заважає те, що її неможливо створити в потрібній кількості в лабораторних умовах. Вчені створили технологію, яка дозволяє обійти обмеження.
Як повідомляють дослідники в журналі Nature, нова технологія передбачає використання двох лазерів, чиї промені стикаються в просторі. Таким чином вчені створюють умови близькі до тих, що виникають біля нейтронних зірок. Таким чином вченим вдається перетворити світло в матерію та антиматерію.
Як відомо, антиматерія – матерія, що складається з античастинок – «дзеркальних зображень» ряду елементарних частинок, які мають однакові спіни й масу, але відрізняються один від одного знаками всіх інших характеристик взаємодії: електричного і колірного заряду, баріонів і лептонних квантових чисел. Деякі частинки, наприклад фотон, не мають античастинок або, що те ж саме, є античастинками стосовно самих себе.
Проблема в тому, що нестабільність антиматерії заважає відповісти на багато питань про її природу і властивості. Крім того, відповідні частки зазвичай з’являються в екстремальних умовах – в результаті удару блискавок, поблизу нейтронних зірок, чорних дір або в лабораторіях великого розміру і потужності – на кшталт Великого адронного колайдера.
Поки новий метод не отримав експериментального підтвердження. Однак віртуальне моделювання говорить про те, що метод спрацює навіть у відносно невеликої лабораторії. Нове обладнання передбачає використання двох потужних лазерів і пластикового блоку, який пронизаний тунелями діаметром в декілька мікрометрів. Як тільки лазери потрапляють в ціль, вони прискорюють хмари електронів блоку і ті спрямовуються назустріч один одному.
Представлено перші результати роботи над повним атласом клітин людини
Міжнародний консорціум Human Cell Atlas (HCA), створений у 2016 році, представив чернетку першого глобального атласу всіх людських клітин на різних етапах розвитку. Це масштабне дослідження покликане стати фундаментом для розуміння клітинних механізмів у нормі та при захворюваннях. Human Cell Atlas націлений на картографування 37,2 трильйона клітин людського організму, які зазнають впливу безлічі факторів, таких як …
В Англії знайшли римську фігурку чоловіка в довгому вовняному плащі
Археологи з Редінзького університету дослідили рідкісну бронзову статуетку, знайдену поблизу міста Сенді (графство Бедфордшир), яка зображує чоловіка у birrus — традиційному римському вовняному плащі з капюшоном. Статуетка, датована римським періодом, сягає 58 мм заввишки і 53,5 грама ваги. Вона збереглася частково, позбавлена голови та частин рук, але дослідники визначили, що чоловік зображений у довгому плащі …
Молюски підказали, як «робити уколи» без голок (відео)
Міжнародна команда вчених розробила безболісний спосіб введення ліків у шлунково-кишковий тракт, заснований на механізмі реактивного руху головоногих молюсків, таких як кальмари та восьминоги. Замість використання голок, які викликають біль і утилізаційні труднощі, дослідники створили спеціальний пристрій, що нагадує капсулу. Цей пристрій, потрапляючи в шлунково-кишковий тракт, випускає струмінь ліків під високим тиском, забезпечуючи точну адресну доставку …
«Вічні хімікати» знищили за допомогою світла
Китайські дослідники розробили новий метод розщеплення пер- і поліфторалкільних сполук (ПФАС), відомих як «вічні хімікати», що дозволяє перетворити їх на вторинні продукти без використання високих температур чи агресивних реагентів. ПФАС є групою з понад 14 тисяч стійких хімічних сполук, що не розпадаються в природі та накопичуються в організмах, завдаючи шкоди здоров’ю людини. Вони широко застосовуються …
Пластик знайдено в 50% бляшок артерій: нове дослідження
Дослідження показало, що понад 50% жирових бляшок, які закупорюють артерії, містять частинки мікропластику, що асоціюється з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань. Мікропластик, або крихітні фрагменти пластику розміром менше 5 мм, став глобальною екологічною та медичною проблемою. Його присутність вже підтверджена у важливих органах людського тіла, включаючи кровоносну систему та плаценту. Дослідники наголошують на необхідності вивчення довгострокових …
На сторінках тисячолітнього Блакитного Корану знайшли прихований текст
За допомогою багатоспектральної візуалізації дослідники виявили аяти (“вірші”) із сури “Ан-Ніса”, які протягом століть ховалися під декоративним шаром листового золота. Дослідники з Національного музею Заїда в Абу-Дабі виявили на одній зі сторінок стародавнього Блакитного Корану під хитромудрими золотими візерунками прихований текст. Вчені припускають, що древній каліграф використовував листове золото, щоб “замазати” власну помилку. Блакитний Коран …
Вживання канабісу пов’язали з генетичними мутаціями та ризиком раку
Нове дослідження, опубліковане в журналі Addiction Biology, виявило, що вживання канабісу може спричиняти клітинні та генетичні пошкодження, які підвищують ризик розвитку раку та впливають на майбутні покоління. Канабіс ідентифікували як «генотоксичну речовину», тобто таку, що пошкоджує генетичний матеріал у клітинах. Це, за словами дослідників, може спричиняти мутації ДНК, що своєю чергою призводить до передчасного старіння, …
Експеримент показав, чий бік обирає собака в сімейній сварці
Вчені з Університету Буенос-Айреса проаналізували поведінку домашніх собак під час сімейних конфліктів і виявили їхню здатність проявляти емпатію та підтримувати постраждалу сторону. Собаки, як відомо, чутливо реагують на емоційний стан своїх власників, що підтверджується численними спостереженнями, зокрема їхньою реакцією на плач або стрес господаря. Нове дослідження етологів з Аргентини, проведене на 23 собаках різних порід, …
Знайдено ген, збій у якому пояснює 30 загадкових захворювань
Учені виявили, що мутації в єдиному гені FLVCR1 можуть спричиняти цілий спектр важких захворювань – від порушень розвитку нервової системи до вад кісток. Дослідження опубліковано в журналі Genetics in Medicine. Генетики з Медичного коледжу Бейлора розкрили загадку безлічі важких захворювань, виявивши їхню спільну причину – мутації в гені FLVCR1. Це відкриття об’єднало, здавалося б, непов’язані …
Фізики запропонували пояснення загадкового дроблення заряду електронів у графені
“Кристал” з електронів може пояснити загадковий дробовий заряд частинки, раніше виявлений у п’ятишаровому графені. Американські фізики запропонували пояснення механізму загадкового дроблення електронного заряду в п’ятишаровому графені, про який повідомлялося раніше цього року. Дослідження пояснює, чому електрони проявляють незвичайні квантові властивості в тонких двовимірних матеріалах. Вчені виявили, що в “тісноті” п’ятишарової структури графена електрони утворюють своєрідний …
Вчені створили «надзвичайну» мишу
Нове дослідження розкриває еволюційне походження стовбурових клітин, використовуючи гени одноклітинних організмів для створення живої химерної миші, та підкреслює їхню роль у формуванні багатоклітинного життя. У дослідженні, опублікованому в Nature Communications, міжнародна група вчених, зокрема доктор Алекс де Мендоза (Лондонський університет королеви Мері) та доктор Ральф Яух (Університет Гонконгу), успішно створили стовбурові клітини миші, використовуючи генетичні …
Виявлено ключові механізми старіння: роль IgG і нові методи
Дослідження, проведене командою Китайської академії наук (CAS) і BGI Research, виявило, що накопичення імуноглобуліну G (IgG) сприяє старінню органів та тканин, пропонуючи нові підходи до уповільнення цього процесу за допомогою сучасних біотехнологій. Науковці створили першу у своєму роді високоточну просторову транскриптомну карту старіння органів у ссавців. Аналізуючи мільйони клітинних точок у дев’яти органах мишей, вони …
Фізики створили нову теорію «неможливої» квантової гравітації
Вчені запропонували новий експеримент, який допоможе підтвердити, що гравітація має квантову природу. Це може стати важливим кроком до створення теорії, що об’єднує квантову механіку і загальну теорію відносності. Фізики припустили, що гравітація може бути квантовим полем, а не просто фундаментальною силою, і зробили крок до підтвердження цієї теорії. У пошуках теорії квантової гравітації Гравітація – …
Виявилося, що яйця вкрай важливі для мозку
Нове дослідження демонструє, що вживання яєць може мати позитивний вплив на рівень холестерину в крові та когнітивні функції, хоча результати залежать від статі й інших чинників. Довгий час яйця вважалися суперечливим продуктом через високий вміст холестерину. Однак дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго спростовують ці побоювання. Їхнє дослідження показало, що споживання двох-чотирьох яєць на тиждень …
Середина життя має вирішальне значення для здоров’я мозку
Вчені з Фінляндії встановили, що середній вік є критичною точкою для підтримки здорового функціонування мозку, а динаміка мітофагії — процесу утилізації клітинних відходів — відіграє вирішальну роль у старінні нейронів. Дослідження підтверджує, що мітофагія, яка відповідає за виведення пошкоджених мітохондрій із клітин, є важливим механізмом у боротьбі зі старінням мозку. Раніше вважалося, що її ефективність …
Нове дослідження розкриває секрет вирощування алмазів при низьких температурах
Дослідники вдосконалюють процеси вирощування лабораторних алмазів для мікроелектроніки та квантових технологій, знижуючи температуру виробництва, зменшуючи утворення сажі та оптимізуючи обробку поверхонь для збереження унікальних квантових властивостей. Вирощування алмазів: більше ніж прикраса Науковці вже давно вивчають можливості вирощування алмазів у лабораторіях, зосереджуючись на їхніх фізичних властивостях, таких як висока теплопровідність, здатність витримувати екстремальні електричні напруги та …
Вчені відкрили ключ до зупинки пошкодження мозку при хворобі Альцгеймера
Дослідники з Левенського університету та VIB відкрили ключовий біохімічний процес, пов’язаний із загибеллю нервових клітин при хворобі Альцгеймера. Виявлено, що некроптоз, програмований процес клітинної смерті, активується специфічними формами тау-білка, що призводить до нейродегенерації. Використовуючи інгібітори, спрямовані на некроптоз, вчені запобігли втраті нервових клітин і покращили когнітивні функції у мишей, пропонуючи новий терапевтичний підхід. Хвороба Альцгеймера, …
Ризик серцево-судинних захворювань пов’язали з формою серця
Дослідження британських науковців виявило, що форма серця безпосередньо пов’язана з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань, розширюючи межі розуміння факторів, які впливають на здоров’я серця. Використовуючи сучасні методи 3D-візуалізації та машинного навчання, фахівці вперше ідентифікували генетичні фактори, що впливають на морфологію серця. У дослідженні проаналізовано дані магнітно-резонансної томографії (МРТ) 45 863 учасників Британського біобанку, що дозволило створити …
Кров тварин використовували для відновлення їхніх кісток
Дослідники з Ноттінгемського університету розробили “біокооперативний” матеріал на основі крові, який здатний ефективно відновлювати кістки. Вчені розробили інноваційні матеріали на основі пептидних молекул крові, які прискорюють регенерацію тканин, імітуючи природні процеси загоєння. Цей підхід не тільки відтворює структуру і функції природної регенеративної гематоми, а й посилює їхню ефективність. В експериментах на тваринах матеріали показали високий …
Розроблено ліки від серцевих нападів на основі отрути павука
Австралійські вчені створили унікальний препарат на основі отрути павука Hadronyche infensa, який може захищати серце під час нападів і потенційно використовуватися в трансплантології. Серцево-судинні захворювання залишаються провідною причиною смертності у світі, і сучасні методи лікування не завжди здатні забезпечити ефективний захист серцевої тканини. У рамках нових досліджень фахівці з Квінслендського університету звернулися до природи й …
Рак підшлункової залози визначили за мікроРНК пухлини в сечі
Японські вчені з Університету Кейо розробили метод діагностики раку підшлункової залози, який базується на аналізі мікроРНК у сечі, що дозволяє виявляти захворювання з високою чутливістю та специфічністю, особливо на ранніх стадіях. Рак підшлункової залози залишається одним із найсмертоносніших видів онкологічних захворювань, із п’ятирічною виживаністю близько 12%. Пізня діагностика значною мірою сприяє високій смертності, адже традиційні …
Нейрони ростуть у чотири рази далі під час тренування, з’ясували в MIT
Біохімічні та фізичні ефекти вправ можна використовувати для відновлення нервів, вважають учені. Дослідження опубліковано в журналі Advanced Healthcare Materials. Інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT) виявили, що фізичні вправи стимулюють ріст окремих нервових клітин. Під час тренування м’язи вивільняють масу біохімічних сигналів. Під впливом цих сигналів нейрони росли вчетверо далі порівняно з нейронами, які не …
Фізики створюють «світлові урагани», щоб прискорити передачу даних
Дослідники знайшли новий спосіб створення крихітних сонячних вихорів, які можуть переносити інформацію., Фізики з Університету Аалто розробили метод створення “світлових ураганів” у лазерному промені, який може збільшити швидкість передавання даних оптоволоконними мережами у 8-16 разів. Дослідники маніпулювали металевими наночастинками для формування спеціальних вихорів у світловому потоці, здатних ефективно кодувати і переносити інформацію. Світлові вихори – …
Візуалізація показала, як змінюється молекула, що руйнує озоновий шар
Дослідники спостерігали, як атоми в бромоформі перебудовуються менш ніж за трильйонну частку секунди під впливом ультрафіолетового імпульсу. Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса в Берклі в США вперше спостерігали зміни, які відбуваються в бромоформі після того, як він піддається впливу ультрафіолетового імпульсу. Візуалізація підтвердила раніше передбачений шлях, яким молекула, що руйнує озоновий шар, перетворює структуру під …
Дослідження пояснює, чому кето-дієта ефективна проти аутоімунних захворювань
Нові дослідження показують, що кетогенна дієта здатна полегшувати аутоімунні симптоми розсіяного склерозу через зміни в мікробіоті кишечника і вироблення специфічних метаболітів. Група вчених з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско провела експерименти на мишах з метою вивчення впливу кетогенної дієти на перебіг розсіяного склерозу — аутоімунного захворювання, яке вражає центральну нервову систему. Кето-дієта, що характеризується високим вмістом …
Експерименти з пошуку темної матерії виявили «нейтринний туман»
Нейтрино, що виходять від Сонця, можуть приховувати сигнали від темної матерії, припускають дослідники. Це може ускладнювати її виявлення. Два експерименти з пошуку темної матерії виявили нейтринний туман – щільну хмару нейтрино, яка, мабуть, виходить від Сонця. Про це відкриття повідомляють дослідники з XENON і PandaX – двох наукових експериментів, що працюють незалежно в Італії та …
Електростимуляція мозку і віртуальна реальність допомагають при деменції
Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробили новий метод стимуляції мозку, який в поєднанні з віртуальною реальністю допомагає покращити просторову навігацію у здорових людей. Ця технологія може стати першим кроком до немедикаментозного лікування проблем пам’яті у людей похилого віку та пацієнтів із деменцією. З віком у людей часто погіршується просторова пам’ять — здатність запам’ятовувати …
Це відкриття може перевернути фізику: вченим допоможе випромінювання Гокінга
Учені вважають, що якщо виявити вибух первинної чорної діри, то це призведе до революційних відкриттів у фізиці. Первинні чорні діри – це гіпотетичні об’єкти, які, як припускається, виникли відразу після Великого вибуху. Ці діри можуть вибухати по всьому Всесвіту, і їхнє випромінювання пов’язане з квантовим процесом, відомим як випромінювання Гокінга. Цей процес, своєю чергою, призводить …
В австралійському струмку виявили вірус, що вбиває супербактерій
Вчені з Університету Монаша в Австралії спільно з аборигенною корпорацією Wurundjeri Woi Wurrung Cultural Heritage виявили у річці Меррі Крик два види бактеріофагів, що здатні знищувати стійку до антибіотиків бактерію Klebsiella pneumoniae. Бактеріофаги, які отримали назву мовою аборигенів вої-вуррунг «Merri-merri-uth nyilam marra-natj» (MMNM), що перекладається як «Небезпечний меррі, який причаївся», мають потенціал стати новим ефективним …
Фізики вперше зняли дивний квантовий стан матерії
Учені вперше побачили, який вигляд має Вігнерівський молекулярний кристал. Електрони зазвичай рухаються дуже швидко через будь-яку незв’язану матерію. Однак 1934 року фізик Юджин Вігнер припустив, що при низькій температурі та густині вільні електрони можуть формувати особливу квантову структуру – кристалічну решітку, яку пізніше назвали Вігнерівським кристалом. Три роки тому вчені отримали непрямі докази існування цієї …
На змодельованих зображеннях показано, як змінюється щільність плазми (чорно-біла) при попаданні на неї потужних лазерів з обох сторін. Кольори представляють різні енергії гамма-випромінювання, що виникає при зіткненні.
Таке зіткнення виробляє багато гамма-променів, і через надзвичайно вузькі канали фотонів з більшою ймовірністю також зіткнуться один з одним. Це, своєю чергою, викликає потоки речовини й антиречовини, зокрема електронів і їх еквівалента антиречовини, позитронів. Нарешті, спрямовані магнітні поля фокусують позитрони в промінь і прискорюють його, надаючи неймовірно високу енергію.
Дослідники заявляють, що нова технологія дуже ефективна. Автори впевнені, що потенційно вона здатна створювати в 100 тис. разів більше антиматерії, ніж вдалося б з використанням одного лазера. Крім того, потужність лазерів може бути відносно низькою. При цьому енергетика променів антиматерії буде такою, яка в умовах Землі досягається тільки у великих прискорювачах частинок.
Автори роботи стверджують, що технології, що дозволяють реалізувати її, вже існують на деяких об’єктах.
Дослідження опубліковане в журналі Communications Physics.
Натхнення: hightech.fm