Categorie archieven: natuurkunde

Onderzoekers verknopen thermodynamica met kwantummechanica

Geplaatst op door
Beantwoorden
Kwantummechanische thermodynamica

Het resonatorexperiment in overzicht, waarbij J staat voor ‘warmte’ en P voor ‘arbeid’ (afb: Aron Daniel et al./Physical Review Letters)

Meer dan 200 jaar geleden liet graaf Rumford (Benjamin Thompson) zien dat warmte geen mysterieuze substantie is, maar iets dat je eindeloos kunt genereren door beweging. Dat inzicht legde de basis voor de thermodynamica, de regels die energie, werk en wanorde beheersen. Thermodynamica had al een relatie met de kwantummechanica gekregen volgens de Wikipedia, maar nu maken onderzoekers die relatie nog inniger. Lees verder →

Wat is massa? Daar vraag je me wat

Geplaatst op door
Beantwoorden

Albert Einstein en de zwaartekrachtgolven

Albert Einstein

Wat is massa? Natuurkundigen hebben daar ideeën over, maar kennelijk voldoen die niet. Een nieuwe theorie stelt dat de fundamentele krachten en deeltjeseigen-schappen van het universum moge-lijk voortkomen uit de geometrie van verborgen extra dimensies, buiten de vier voor ruimte en tijd. Deze dimensies zouden in de loop der tijd kunnen veranderen, waardoor er stabiele structuren ontstaan ​​die op zichzelf massa en symmetriebreking genereren. Deze benadering zou ook de kosmische expansie kunnen verklaren en een nieuw deeltje kunnen voorspellen. Die suggereert een heelal dat volledig uit geometrie bestaat, zo stelt het persbericht. Lees verder →

Topologische supergeleiders zijn al vreemd maar PtBi₂ slaat alles

Geplaatst op door
Beantwoorden

Platinabismutide is een topologische supergeleider

PtBi₂ gedraagt zich vreemd (afb: Sergei Borisenko/Nature)

Topologische materialen zijn vreemd. Die materialen hebben aan de randen andere eigenschappen dan in de rest van het materiaal. Platinabismutide (PtBi₂) is zo’n vreemd materiaal. Dat ziet eruit als een gewoon glanzend grijs kristal, maar de elektronen die erdoorheen bewegen doen dingen die nog nooit eerder zijn gezien, ontdekten onderzoekers van, onder meer, IFW Dresden; ook niet bij andere topologische materialen. Lees verder →

Het wordt steeds gekker: water kent inmiddels al 21 ijsfasen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Water is een raar goedje. Hoewel de scheikundige formule uiterst summier is (een zuurstofatoom ‘geflankeerd door twee waterstofatomen: H2O) vertoont water heel wat vreemde eigenschappen. Zo is ijs (vast water) lichter dan vloeibaar water terwijl dat meestal andersom is. Ook is er vreemde knik in de dichtheid bij 4°C en schijnt water verschillende ijsfasen te kennen bij temperaturen tot 2000 K (1827°C) en drukken tot 100 GPa (=986 900 atmosfeer). Nu hebben onderzoekersters een 21ste ijsfase bij kamertemperatuur ontdekt. Lees verder →

Komen die supergeleiders bij kamertemperatuur er nu wel?

Geplaatst op door
Beantwoorden
Hogetemperatuursupergeleiders

Veel hoger dan 196°C bij atmosferische druk (kookpunt stikstof) zijn de ‘hoge’temperatuursupergeleiders niet gekomen, wel bij (extreem) hoge druk (afb: WikiMedia Commons)

Al zeker zo’n veertig jaar sedert de ontdekking van supergeleiders die een werkten bij ‘hoge’ temperaturen door  Alex Müller en Georg Bednorz wordt gezegd dat de supergeleiding bij kamertempera-tuur in de lijn der verwachtingen ligt. Veel verder dan -196°C (77 K) bij normale druk zijn ze niet gekomen. Nu zeggen onderzoekers van de universiteit van Pennsylvania een methode ontwikkeld te hebben die van materialen kan voorspellen of ze die eigenschappen zullen vertonen.
Hun model slaat een brug tussen de klassieke supergeleidingstheorie en de kwantummechanica via de zogeheten zentropietheorie een term die Zen combineert met entropie (maat voor chaos; as) die bij mij meteen de wenkbrauwen doet fronsen. Lees verder →

Kwantumeigenschappen bij kamertemperatuur (?)

Geplaatst op door
Beantwoorden
Proefopzet meting kwantumeigenschappen bij kamertemperatuur

Proefopzet (afb: Carlos Gonzalez Ballestero et al./Nature Physics)

Onderzoekers van de TU Wenen is en de ETH in Zürich hebben, naar eigen zeggen, een verbluffend wereldrecord gevestigd door ‘enorme’ glasdeeltjes kwan-tumeigenschap-pen te laten vertonen bij kamer-temperatuur en niet bij die onaan-genaam lage tem-peraturen in de buurt van het absolute nulpunt (0 K). Lees verder →

Licht is of een deeltje of een golf en Einstein had het fout

Geplaatst op door
Beantwoorden
dubbelespleetproef

Schematische weergave van het MIT-experiment. (afb: MIT)

Natuurkundigen van het MIT hebben vrijwel geïdealiseerde versie uitgevoerd van een van de beroemdste experimenten in de kwantumfysica. Hun bevindingen tonen, met atoomprecisie, het duale maar ongrijpbare karakter van licht aan (zowel golf als deeltje). Ze bevestigen ook dat Albert Einstein het bij het verkeerde eind had met betrekking tot dit specifieke kwantumscenario. Lees verder →

‘Verpakte’ skyrmionen hebben (nog) meer mogelijkheden

Geplaatst op door
Beantwoorden
skyrmionzakken

Röntgenmicroscoopopnames van verschillende skyrmionzakken (afb: Max Borninstituut)

Skyrmionen zijn topologische stabiele wervels in velden, vernoemd naar de Britse natuurkundige Tony Skyrme. Dat is natuurlijk al taai materiaal, waar niet iedereen dagelijks mee te maken krijgt, maar nu hebben onderzoekers van, onder meer, het Max Borninstituut het nog eens wat moeilijker gemaakt om skyrmionen te verpakken in zakken. Dat zijn dan weer topologisch geladen spinstructuren die zich uitstrekken voorbij de bekende individuele skyrmionen. Van die skyrmionen en hun constructies wordt veel verwacht op het gebied van spintronica en gegevensopslag. Vandaar. Lees verder →

Weer ‘nieuw’ deeltje ontdekt: toponium (?)

Geplaatst op door
Beantwoorden
ATLAS-experiment CERN

Het ATLAS-experiment (afb: CERN)

Onderzoekers van de universiteit van Hamburg en van DESY zouden het bewijs hebben gevonden voor het ongrijpbare toponiumdeeltje. Deze ontdekking zou de fundamentele structuur van alle materie nog gedetailleerder kunnen beschrijven. Ik(=as) vraag me dan af hoeveel deeltjes we nog te gaan hebben. Lees verder →

“Optische multisynapsnetwerk verslaat digitale ki-modellen”

Geplaatst op door
Beantwoorden

Fotonisch multisynapsnetwerk

Schema van een fotonisch multisynapsnetwerk dat direct functioneert met fysische veranderingen. Onder (c) de gebruikte ‘ingrediënten’. (afb: Guang-Bin Huang et al./SPIE Digital Library)

De lichtcomputer wordt, net als de kwantumcompu-ter, al lang een weergaloze toekomst voor-speld, maar net als zijnhaar mededinger laat die nog steeds op zich wachten. Een deel van het probleem zou gelegen zijn in die manier waarop die fotonische systemen worden aangestuurd (die zijn namelijk geënt op de digitale, elektronische systemen). Onderzoekers lijken nu een oplossing gevonden te hebben in een nieuw (?) type neuraal netwerk die ‘cellen’ verbindt met meer dan één andere ‘cellen’ (zo begrijp ik=as het). Lees verder →