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.
У подорожей у часі є небезпечна “побочка”, вважають учені
Подорожі в часі, як припускають нові дослідження, можуть супроводжуватися серйозними фізичними та когнітивними наслідками, зокрема втратою спогадів про саму подорож, що ставить під сумнів звичні уявлення про ці явища з популярної культури. Математик Лоренцо Гавассіно з Університету Вандербільта дослідив вплив другого закону термодинаміки на подорожі в часі через концепцію замкнутих часоподібних кривих. Ці криві, згідно …
Чи можна змінити свій біологічний вік – відповідають вчені
Дослідники Королівського коледжу в Лондоні виявили, що годинник старіння на основі штучного інтелекту, який аналізує дані про метаболіти крові, дозволяє прогнозувати стан здоров’я та тривалість життя, а також демонструє зв’язок між прискореним старінням і ризиками для здоров’я. Дослідження, проведене Інститутом психіатрії, психології та неврології (IoPPN), базувалося на даних 225 000 учасників британського Біобанку віком від …
Нова технологія перетворює ракові клітини на здорові
Науковці з Південної Кореї зробили прорив у розробці нового методу лікування раку, який не знищує пухлинні клітини, а перетворює їх на нормальні. Цей підхід, який працює системно, може суттєво зменшити побічні ефекти та подолати проблему резистентності до традиційних препаратів. Дослідники з Корейського інституту передових технологій зосередилися на глибокому вивченні онкогенезу — процесу перетворення нормальних клітин …
Музика покращує пам’ять та лікує психічні розлади
Музика не лише прикрашає наше життя, але й здатна впливати на пам’ять, додаючи емоційний контекст до подій минулого, а також відкриває нові перспективи у лікуванні психічних розладів, таких як депресія та посттравматичний стресовий розлад (ПТСР). Команда вчених під керівництвом психолога Йірена Жена з Технологічного інституту Джорджії дослідила, як музика впливає на процес запам’ятовування та пригадування …
Дослідження доводить, що серцевий м’яз може регенерувати
Дослідники вперше представили неспростовні докази здатності серцевого м’яза до регенерації, відкривши перспективи для розробки нових методів лікування серцевої недостатності. Раніше пацієнтам із серцевою недостатністю пропонували медикаментозну терапію, механічні пристрої для підтримки роботи лівого шлуночка або трансплантацію серця. Тепер, за даними вчених з Аризонського університету, тканини серцевого м’яза можуть відновлюватися за сприятливих умов. Аналіз зразків серцевої …
У MIT розробили бездротові антени для живих клітин
Антени використовують світло для виявлення найдрібніших електричних сигналів у рідких середовищах, даючи змогу фіксувати клітинні взаємодії в режимі реального часу. Інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT) створили технологію для вивчення електричної активності живих клітин – крихітні бездротові антени, що використовують світло для виявлення електричних сигналів. Технологія може допомогти в діагностиці та лікуванні різних захворювань, зокрема …
Схвалено препарат проти раку кишечника зі 100% ефективністю
Американський регулятор FDA надав препарату достарлімаб статус проривної терапії після клінічних досліджень, у яких 100% пацієнтів з колоректальним раком досягли стійкої ремісії без застосування хірургії, хіміотерапії або променевої терапії. Достарлімаб, який є інноваційною формою імунотерапії, блокує рецептор PD-1, стимулюючи імунну систему пацієнта до боротьби з пухлинами. Лікування проводили на вибірці, що розширилася з початкових 12 …
Прийом парацетамолу пов’язаний із серйозними ускладненнями у літніх людей
Дослідження тривалого застосування парацетамолу серед літніх людей виявило серйозні ризики для здоров’я, що ставлять під сумнів його безпечність як базового знеболювального. Наукова робота, проведена під керівництвом професора Веї Чжан із Школи медицини Університету Ноттінгема, охоплювала аналіз даних майже 600 тисяч людей віком від 65 років. Як зазначено у дослідженні, опублікованому в журналі Arthritis Care and …
Новий штучний нейрон функціонує в мільярд разів швидше за живий
Китайські дослідники створили штучний градуйований нейрон, здатний обробляти сигнали з точністю і динамікою, властивими біологічним нейронам, але при цьому демонструє швидкість, яка в мільярд разів перевершує природні аналоги. Ця технологія відкриває нові можливості для розвитку штучного інтелекту і передових обчислювальних систем. У біології градуйовані нейрони відомі своєю здатністю кодувати інформацію через поступові зміни мембранного потенціалу, …
У крові знайшли новий індикатор деменції
Учені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі ідентифікували білок PlGF як потенційний біомаркер нейродегенерації, що відкриває можливості для ранньої діагностики деменції ще до появи симптомів. PlGF (Placental Growth Factor) є ключовим для формування кровоносних судин і, як виявилося, впливає на їх проникність. Дослідження показало, що підвищений рівень PlGF пов’язаний із надмірною проникністю судин головного мозку, що …
Фізики виявили нові частинки: вони змінюють розуміння магнетизму
Вчені виявили квазічастинки, які існують у всіх магнітних матеріалах, незалежно від температури та сили магнітного поля. Це відкриття може змінити підходи до створення електронних пристроїв нового покоління. Дослідники вивчили властивості різних магнітних матеріалів і знайшли раніше невідомий тип квазічастинок. Ці частинки вільно переміщаються з високою швидкістю і присутні у всіх магнітних матеріалах, що ставить під …
У ванні Наполеона з острова Святої Єлени знайшли сліди морської води і добавок
Французькі вчені вивчили склад речовин, виявлених у ванні Наполеона I, яку він використовував на острові Святої Єлени, і встановили, що імператор застосовував морську воду з домішками природних компонентів для лікування шкірного захворювання. Після втрати влади та поразки в битві при Ватерлоо у 1815 році Наполеон Бонапарт був засланий на острів Святої Єлени, де провів останні …
Собаки розпізнали господарів за голосами
Експеримент угорських етологів довів, що собаки здатні розрізняти голоси знайомих людей і співвідносити їх із відповідними особами, демонструючи тим самим високий рівень адаптації до спілкування з людиною. Дослідження, проведене Кінгою Сураньї з Університету Етвеша Лоранда та її колегами, охопило 31 собаку, кожного з яких було пов’язано з трьома господарями. Під час експерименту собакам пропонували ідентифікувати …
Мозок людини працює гірше за комп’ютери з минулого століття
Дослідники Каліфорнійського технологічного інституту виявили, що швидкість обробки інформації людським мозком становить лише 10 біт на секунду, що значно повільніше за сенсорні системи, які збирають дані зі швидкістю мільярд біт на секунду. Для оцінки швидкості мислення застосовували теорію інформації та аналіз поведінкових даних: читання, письма, відеоігор та складання кубика Рубіка. Як зазначив професор Маркус Мейстер, …
Відеоспостереження впливає на підсвідомі реакції людей
Сучасні системи відеоспостереження, які стали невід’ємною частиною повсякденного життя, здатні не лише впливати на свідому поведінку людей, але й викликати несвідомі реакції, що може позначатися на сприйнятті оточуючого світу та психічному стані. Попередні дослідження показали, що під наглядом люди демонструють більш просоціальну поведінку: рідше обманюють, крадуть і здійснюють інші соціально неприйнятні вчинки. Однак вплив спостереження …
Учені нарешті дізналися, як впливає на нас рясне пиття
Науковці з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско вперше провели метааналіз впливу великої кількості споживаної води на різні аспекти здоров’я, підсумовуючи результати 18 досліджень. Висновки вказують на значний потенціал регулярного пиття води у покращенні клінічних показників. У межах аналізу дослідники зосередилися на роботах, які включали в середньому 48 учасників кожне. У 10 з 18 досліджень було виявлено …
Представлено революційну технологію вакцинації без використання голок
Вчені Стенфордського університету розробили інноваційну технологію вакцинації у формі крему, яка обіцяє не тільки комфорт, але й вищу ефективність порівняно з традиційними методами. Основою технології є використання бактерії Staphylococcus epidermidis, звичайного мешканця шкіри людини, як платформи для доставки імунних стимуляторів. Ключовий білок Aap цієї бактерії активує імунну систему, сприяючи виробленню антитіл IgG (у крові) та …
У супербактерій знайшли ахіллесову п’яту
Уразливість у бактеріальному механізмі, який відповідає за стійкість до антибіотиків, можна використовувати для боротьби з лікарняними супербактеріями, вважають учені. Дослідники з Технічного університету Дрездена та Інституту Пастера в Парижі виявили слабку ланку в бактеріальному механізмі адаптації до антибіотиків. Ахіллесову п’яту знайшли в роботі інтегронів – генетичному інструменті, який дає змогу бактеріям швидко обмінюватися генами стійкості. …
У США побудують першу у світі комерційну термоядерну електростанцію
США готуються до запуску першої у світі комерційної термоядерної установки, здатної забезпечити чистою енергією понад 150 тисяч домогосподарств, що знаменує нову еру в енергетичному секторі. Проект ARC, який розробляє стартап Commonwealth Fusion Systems (CFS), стане революційним кроком до використання ядерного синтезу як джерела енергії. Технологія синтезу передбачає використання ізотопів водню та літію, які легко видобуваються …
Представники яких професій найменше схильні до деменції
Дослідження Гарвардської медичної школи показало, що представники професій, пов’язаних із просторовою навігацією, таких як водії таксі та машин швидкої допомоги, мають значно менший ризик смерті від хвороби Альцгеймера, порівнюючи із загальним населенням та представниками інших професій. Аналіз майже дев’яти мільйонів свідоцтв про смерть у США за період 2020-2022 років охоплював дані про 443 професії. Після …
Найпопулярнішому галюциногенному грибу знайшли найближчого родича в Африці
Команда мікологів виявила новий вид грибів Psilocybe ochraceocentrata, що став ключем до реконструкції походження одного з найвідоміших галюциногенних грибів Psilocybe cubensis, та встановила їхній еволюційний зв’язок, що розпочався 1,56 мільйона років тому. У рамках дослідження, проведеного під керівництвом Олександра Бредшоу з Університету Кларка, аналізувалися зразки грибів, зібрані в субсахарській Африці протягом 2013–2022 років. Новий вид …
Захисну оболонку вірусу грипу вивчили на атомарному рівні
Дослідники описали білкову оболонку, в якій ховається вірус грипу та взаємодію цього “щита” з РНК. Французькі вчені дослідили захисну оболонку вірусу грипу на атомарному рівні. Результати спостереження пояснюють механізми захисту збудника одного з найпоширеніших сезонних захворювань і допоможуть у розробці нових методів лікування. Дослідники вперше картували структуру молекулярного захисту вірусу грипу за допомогою кріоелектронної мікроскопії. …
Вчені здійснили ривок у дослідженні темної матерії і темної енергії
Група учених розробила нову версію атомного інтерферометра з функцією самокорекції, що підвищує чутливість пристрою у 1000 разів, відкриваючи можливості для виявлення слабких взаємодій темної матерії, темної енергії та гравітаційних хвиль у нових частотних діапазонах. Атомні інтерферометри, вперше винайдені у 1991 році, використовують квантовий феномен суперпозиції, за якого атом поводиться як хвиля. Під впливом лазерних імпульсів …
Вчені знайшли спосіб зменшити залежність від опіоїдів
Дослідження Weill Cornell Medicine демонструє, що посилення ендоканабіноїду 2-AG у мозку може зменшити ризик опіоїдної залежності, зберігаючи їх знеболювальні властивості, що відкриває перспективи для нових методів лікування. Ендоканабіноїди — природні хімічні сполуки, що взаємодіють із канабіноїдними рецепторами, впливаючи на регуляцію емоцій, пам’яті, сну, імунної відповіді та апетиту. Як зазначають дослідники, стимуляція ендоканабіноїду 2-AG за допомогою …
Вчені виявили генетичні зміни, пов’язані з аутизмом та шизофренією
Нове дослідження, проведене в Центрі наук про здоров’я Техаського університету в Сан-Антоніо, показало, що дефіцит гена Tbx1 впливає на об’єм мозку та соціальну поведінку, що має важливе значення для розуміння механізмів розвитку таких психічних розладів, як аутизм і шизофренія. Зв’язок між генетичними варіаціями та психічними захворюваннями Генетичні варіанти кількості копій (CNV) можуть змінювати кількість сегментів …
Фізики знайшли дивну частинку
Дослідники вперше експериментально підтвердили існування напівдираківських ферміонів — унікальних квазічастинок, чиї фізичні властивості змінюються залежно від напрямку руху, що відкриває нові можливості для матеріалознавства. У ході вивчення матеріалу ZrSiS, що складається з цирконію, кремнію та сірки, науковці випадково натрапили на феномен, теоретично передбачений 16 років тому. За допомогою магнітооптичної спектроскопії у сильному магнітному полі вони …
Нове фізичне відкриття змінює квантову теорію
Массачусетський технологічний інститут представив дослідження, яке пояснює явище дробового заряду в п’ятишаровому графені, використовуючи квантово-механічні моделі взаємодії електронів у двовимірних структурах. Відкриття дробового заряду Фізики встановили, що електрони в п’ятишаровому графені можуть набувати дробового заряду навіть без магнітного поля. Як зазначив професор Сентіл Тодадрі, це відкриття ґрунтується на квантових взаємодіях між електронами, що створюють нові …
Скорочення споживання однієї амінокислоти збільшує тривалість життя мишей
Дослідження на мишах показало, що зменшення споживання амінокислоти ізолейцину, яка є важливою для білкового обміну, може подовжити тривалість життя, покращити метаболічне здоров’я та знизити ризик вікових захворювань. Ізолейцин – це незамінна амінокислота, яку організм отримує з продуктів, таких як яйця, м’ясо, молочні продукти та соя. Він є життєво необхідним, проте, як показали попередні дослідження, надмірне …
Рослинні таблетки успішно знижують ознаки ожиріння, діабету та запалення
Вчені Університету Південної Австралії розробили натуральний засіб для боротьби з ожирінням, який відновлює кишкову мікробіоту та забезпечує ефективне зниження ваги без серйозних побічних ефектів. Увага: ризики самостійного лікування препаратами для схуднення Результати досліджень і нові підходи до лікування ожиріння є багатообіцяючими, однак важливо пам’ятати, що будь-яке лікування, зокрема використання мікрокапсул або інших препаратів, має здійснюватися …
Темний шоколад знижує ризики діабету на 21%
Велике дослідження підтвердило, що регулярне споживання темного шоколаду може знижувати ризик розвитку цукрового діабету другого типу завдяки наявності в ньому поліфенолів, які позитивно впливають на метаболізм жирів і цукру. Дослідження охопило майже 200 тисяч дорослих американців, які не мали діабету, раку чи серцево-судинних захворювань на початку експерименту. Протягом чотирьох років учасники, які споживали темний шоколад …
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