Mnohonárodní výzkumný tým amerického Národního urychlovače Thomase Jeffersona (Thomas Jefferson National Accelerator Facility) ve Virginii zjistil, jak kvarky v protonu orientují své "spiny". Přibližně si lze tyto "spiny" představit jako malé magnety, které směřují s určitou intenzitou určitým směrem. Informace o spinech kvarků mohou poskytnout nové podrobnosti o tom, jak jsou tyto částice uspořádány uvnitř nukleonů (proton nebo neutron). Studenti se v hodinách fyziky na střední škole dovídají, že proton nebo neutron je jednoduše složen ze tří kvarků, které odborníci nazývají "valenčními kvarky". Podle přesnější představy nukleon obsahuje tři valenční kvarky a moře kvark-antikvarkových párů, které vznikají a zanikají ve vakuu, a z gluonů, které udržují valenční kvarky pohromadě.

Nyní se výzkumníkům poprvé podařilo přesněji změřit rozložení spinů pro valenční kvarky neutronu. Jejich výsledky zdůraznily důležitost dosud zanedbávaných orbitálních pohybů kvarků uvnitř nukleonu. Výzkumný tým (Jian-Ping Chen [M1] a Zein-Eddine Meziani [M2]) použil paprsek elektronů o energii 5,7 GeV, jímž ostřeloval terčík atomů helia-3. Elektrony s touto energií interagují především s valenčními kvarky a nikoliv s mořem kvarků a gluonů. Výzkumníci také využili nová data o neutronu pro popis chování protonu. Dospěli k závěru, že spiny dvou valenčních kvarků "up" jsou rovnoběžné s celkovým spinem protonu, avšak spin valenčního kvarku "down" leží v jiném směru.

Tento výsledek však není v souladu s předpověďmi aproximace poruchové kvantové chromodynamiky, obecně přijímané teorie silné jaderné interakce, která udržuje nukleony pohromadě. Tato aproximace neuvažuje orbitální úhlový moment kvarku, který popisuje orbitální dráhy kvarků uvnitř nukleonu. Výsledek však je v souladu s předpověďmi relativistického modelu valenčních kvarků, který orbitální úhlový moment kvarků uvažuje. (Zheng et al., Physical Review Letters; kontakt: Xiaochao Zheng, Argonne, [M3]). Orbitální úhlový moment kvarku by mohl pomoci zodpovědět otázky týkající se tvaru protonu. (viz např. New Scientist, 3. května 2003)

Výzkumníci rakouské laboratoře ETH v Zurichu experimentálně předvedli skutečně jednorozměrný atomový systém složený z Boseova-Einsteinova kondenzátu atomů rubidia. Výzkumníci nejprve umístili svůj kondenzát do optické mřížky. Optická mřížka, tvořená překříženými laserovými paprsky, umožňuje udržovat a pohybovat s atomy v trojrozměrném prostoru. Výzkumníci na rozdíl od dřívějších experimentů vytvořili jednorozměrná vlákna o asi 100 atomech a nikoliv pouze shluky podobné tenké cigaretě. Ve svém experimentu totiž použili silnější pole laserových paprsků a kvalitnější laserové paprsky (s profilem více podobným Gaussově křivce). Tím se jim podařilo lépe zabránit tunelování atomů z jednoho vlákna do některého okolního vlákna.

Výzkumníci provedli se svými jednorozměrnými vlákny několik experimentů. Například uvedli celé vlákno do pohybu nepatrným pohybem magnetického středu svého zařízení. Atomy se pohybovaly nahoru a dolů s charakteristickou frekvencí. Studium těchto oscilací lze přirovnat k poslechu zvonění jednorozměrného zvonu.

Ve fyzikálním světě se dokonce dvourozměrné systémy vyskytují jen zřídka. Příkladem jsou tenké filmy atomů hélia nebo atomy vodíku ležící na atomech hélia. Jediným jednorozměrným plynem, který je ve fyzice studován, dosud byly elektrony pohybující se "kvantovými vlákny". Jednorozměrné systémy jsou přitom velmi zajímavé, protože se v nich výrazněji projevují kvantové jevy, než ve dvourozměrných nebo trojrozměrných systémech. Navíc tyto jednorozměrné jevy lze jednodušeji matematicky popsat. Podle Tilmana Esslingera[X1], [M4] jednorozměrné shluky atomů by mohly sehrávat důležitou roli kdykoliv bude nutné s atomy přesněji pracovat: v atomové optice, v atomové interferometrii, při posílání signálů z atomového laseru atomovým vlnovodem. (Moritz et al., Physical Review Letters, 19. prosince 2003)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 666. December 18, 2003 by Phillip F. Schewe, Ben Stein and James Riordon.

Výzkumníci z Illinoiské univerzity v Urbana-Champaign jako první na světě vyvinuli první transistor emitující světlo (LET). Na rozdíl od konvenčních transistorů, které mají elektrické vstupní a výstupní hradlo, nový transistor LET má optické infračervené výstupní hradlo. Transistor LET je zhotoven z fosfidu india a galia (InGaP) a z arsenidu gallia (GaAs) místo z křemíku (Si) a germania (Ge) ve většině běžných transistorů. Přestože transistor LET vytváří světlo stejným způsobem jako diody emitující světlo LED, transistor LET je schopen světlo modulovat mnohem vyššími rychlostmi. Výzkumníci (N. Holonyak, Jr., [M1]) jsou schopni modulovat optický výstup transistoru LET s frekvencí 1 MHz, avšak teoreticky lze dosáhnout ještě vyšší rychlosti. Přestože je dosud příliš brzy předpovídat různé aplikace transistorů LET, zřejmě vzniknou hybridní součástky, které budou s vyšší rychlostí integrovat elektrické a optické obvody.

Zřejmě není náhodné, že členem výzkumného týmu, který vyvinul transistor LET, je vynálezce první optické diody LED (Holonyak) a autor světově nejrychlejšího bipolárního transistoru (Feng). (M. Feng et al., Applied Physics Letters, 5. ledna 2004)

Lidský mozek je tvořen asi 25 miliardami nervových buněk (neuronů) a jejich výběžků (dendritů a axonů). Kromě nich jsou v mozku tři druhy gliových buněk, které slouží mozku jako podpůrná tkáň, zajišťují všechny živiny nervovým buňkám a zabezpečují imunitní systém mozku. Až 90% mozkové tkáně se skládá z gliových buněk. Nejběžnějšími gliovými buňkami jsou astrocyty, které nemají dostatečné sodíkové kanály pro přenos aktivních elektro-chemických signálů charakteristických pro neurony, avšak mohou s jinými buňkami komunikovat difúzí určitých informačních molekul. Astrocyty také částečně nebo plně obalují neuronové synapse, jimiž si neurony předávají informace. Na povrchu jediné pyramidové buňky mozkové kůry může být 3 až 10 tisíc synapsí. Odhaduje se, že v celém mozku je 25 až 100 biliónů synapsí. Na synapsích může docházet ke komunikaci mezi astrocyty a neurony nebo dokonce ke komunikaci neuronů pomocí astrocytů.

Dříve se předpokládalo, že gliové buňky hrají pouze pasivní roli v nervovém systému tím, že odstraňují ionty draslíku, který se využívá v mechanismu šíření vzruchů v neuronech. Avšak nyní jsou někteří vědci přesvědčeni, že gliové buňky hrají aktivnější roli při zesilování nebo tlumení činnosti synapsí.

Suhita Nadkarni a fyzik Peter Jung z Univerzity státu Ohio jsou přesvědčeni, že gliové buňky se také podílejí na epilepsii. Dosud neexistuje žádná přijatelná teorie epilepsie. Předpokládá se, že neurony se nějak dostávají do synchronní činnosti nebo dojde k "bouři" spontánní aktivity neuronů. Jung tvrdí, že za jistých podmínek neuron může více "vnímat" prostředí astrocytů (vyšší citlivostí na některé receptorové molekuly) a tak přechází do bistabilního stavu. Dokonce za nepřítomnosti vnější (normální) stimulace se neuron může neočekávaně aktivovat způsobem, který je charakteristický pro epilepsii. Proto je nutné studovat, jakým mechanismem se šíří elektrické signály mezi neurony a gliovými buňkami. Jung (Kavliův Institut teoretické fyziky, Kalifornská universita Santa Barbara, [M2]) demonstroval vzájemné interakce gliových buněk a neuronů v počítačových simulacích, které neurobiologové mohou ověřit experimentálními testy. (Physical Review Letters, prosinec 2003)

Navzájem spřažené organické diody emitující světlo (OLED) vytvářejí jasnější, stabilnější a déle funkční světelné zdroje než jednotlivé diody OLED. Bohužel, kovové vrstvy používané pro spojení jednotlivých prvků nejsou příliš průhledné a omezují výslednou svítivost celé skupiny. Výzkumníci z Display Technology Laboratory společnosti Eastman Kodak Company nyní vyvinuli skupinu diod OLED, které navzájem propojili opticky průhlednými organickými polovodičovými materiály. Nová součástka je složena ze tří lineárně vázaných segmentů skupin diod OLED. Tato součástka má asi třikrát vyšší svítivost než běžné diody OLED. Vyšší svítivost a vyšší účinnost této součástky zřejmě povede k jasnějším televizním obrazovkám a obrazovkám monitorů počítačů. Zřejmě také umožní číst displaye mobilních telefonů a digitálních fotoaparátů na přímém slunci. Výzkumníci (kontakt: Liang Sheng Liao, [M3]) tvrdí, že jejich součástka může sloučit jako světelný zdroj pro podsvícení displayů z kapalných krystalů nebo jako účinný světelný zdroj v místnostech. Počet segmentů v této součástce navíc umožňuje měnit napájecí elektrické napětí, takže bude možno vyrobit součástky OLED vhodné přímo pro elektrické napětí 110V nebo 230V. Konvenční diody LED vyžadují transformátory, které přemění vstupní napájecí napětí na vhodné napětí. (L. S. Liao et al., Applied Physics Letters, 5. ledna 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 667. December 30, 2003 by Phillip F. Schewe, Ben Stein and James Riordon.

[1] František Koukolík: Kniha o Evě a Adamovi. nakl. Makropulos, Praha 1997. ISBN: 80-86003-14-0

Podle nové studie velké galaxie vznikly překvapivě krátce po velkém třesku. Asi bychom očekávali, že počet nejvzdálenějších a nejdříve vzniklých galaxií bude v souladu s množstvím menších, teplejších a namodralejších galaxií v důsledku vzájemných srážek a splývání. Avšak pozorování provedená zrcadlovým dalekohledem o průměru 8 metrů v observatoři Gemini na Havajských ostrovech naznačují, že relativně krátce po velkém třesku byl vesmír vyplněn velkými načervenalými a v podstatě eliptickými galaxiemi. Tým GDDS (the Gemini Deep Deep Survey) prozkoumal období asi od 3 do 6 miliard let po velkém třesku. Výzkumníci objevili to, co člen týmu Roberto Abraham (Univezita v Torontu) nazval "pouští rudého posuvu", tedy množství hmotných starých galaxií, které odporuje dnešním teoretickým představám. Abraham a jeho kolegové oznámili své výsledky v lednu 2004 na zasedání Americké astronomické společnosti v Atlantě.

Patrick McCarthy (Carnegie Institution) tvrdí, že tato pozorování potvrzují 3 miliardy let staré galaxie ve vesmíru jen 4 miliardy let po velkém třesku. Na vznik velkých eliptických galaxií proto bylo velmi málo času. Navíc pozorování potvrzují, že v těchto galaxiích se nachází značné množství těžších atomů, které vznikají v nitrech hvězd termonukleárními reakcemi a do mezihvězdného prostoru se dostávají až erupcemi supernov. Pozorování tedy vyvolávají znepokojivou kosmologickou otázku: jak mohlo být ve vesmíru tolik starých hvězd tak brzy po jeho vzniku? Roberto Abraham tvrdí, že teoretikové se nad vysvětlením této otázky velice zapotí. [X1]

Velkorozměrné struktury v mladém vesmíru jsou větší, než se původně očekávalo. Podobně jako přítomnost překvapivě brzy vyspělých galaxií s rudým posuvem kolem 2,00 tento objev oznámený na zasedání Americké astronomické společnosti v Atlantě v lednu 2004 naznačuje, že standardní kosmologický model (přinejmenším část týkající se vzniku galaxií) bude vyžadovat revizi. Skupina astronomů, která pracovala s dalekohledem Blanco v Inter-americké observatoři v Chile a s anglo-australským dalekohledem, oznámila pozorování 37 galaxií s rudým posuvem téměř 2,38 rozprostřených v oblasti o průměru 300 miliónů světelných let. Povilas Palunas (Texaská univerzita) tvrdí, že jde o dosud největší pozorovanou strukturu ve vzdáleném vesmíru. Podle modelů, které simulují, jak horká hmota v mladém vesmíru vytvářela síť shluků a filamentů (vláken), taková velká struktura nemohla vzniknout tak rychle.

S pravděpodobností 0,999 lze tvrdit, že pozorovaný vzorek jasných galaxií (slabší galaxie nebyly pozorovány) tvoří skutečně koherentní strukturu a není pouze náhodným shlukem. K tomuto výsledku se dospělo pozorováním nikoliv určitého uspořádání galaxií, ale pozorováním velikosti prázdného prostoru mezi galaxiemi. Gerard Willinger (Univerzita Johna Hopkinse) tvrdí, že on a jeho kolegové přirozeně chtějí prozkoumat sousední objemy vzdáleného vesmíru, aby mohly testovat hypotézu, že nalezená filamentace hmoty v souhvězdí Jeřába (lat. Grus) není ojedinělým případem. [X2]

Podivně se chovající záporně nabité miony které by mohly podpořit dřívější důkaz nové fyziky za standardním modelem, budou vyžadovat další experimentální a teoretickou práci. V Národní laboratoři v Brookhavenu mezinárodní tým v experimentech "g-2" studoval rozpad mionu měřením jeho magnetického momentu, který popisuje intenzitu, s níž částice interaguje s magnetickými poli. V roce 2001 výzkumníci, kteří studovali kladně nabité miony, objevili nesoulad mezi experimentální hodnotou a předpovědí standardního modelu (viz Physics News Update 524). Tento nesoulad byl později odstraněn objevením chyby v teorii. V lednu 2004 však výzkumníci oznámili, že měření záporně nabitých mionů jsou přesně v souladu s dříve oznámenými výsledky pro kladně nabité miony.

Kombinací dat pro kladně a záporně nabité miony výzkumníci zjistili nesoulad mezi experimenty a standardním modelem se standardní odchylkou až 2,8. Tato odchylka odpovídá stejné úrovni nesouladu, který byl původně oznámen v roce 2001 ještě před objevem chyby v teorii.

Připomeňme některé základní statistické pojmy. Měření určité náhodné veličiny X se provádí N pokusy, jimiž se zjistí hodnoty X₁ až X_N. Střední hodnota veličiny X je rovna

EX = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} X_i

Rozptyl veličiny X je roven

s² = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (X_i - EX)²

Standardní odchylka je rovna s.

Co může být příčinou nesouladu experimentů se standardním modelem? Možná magnetický moment mionu je ovlivněn hypotetickými, avšak dosud neobjevenými supersymetrickými částicemi (jako jsou "squarky"), které nejsou součástí standardního modelu. Ověření a zpřesnění velmi obtížných teoretických výpočtů magnetického momentu mionu bude vyžadovat další náročnou práci. Bohužel, další experimenty v Brookhavenu jsou v současnosti nejisté, protože bylo ukončeno financování projektu. Lee Roberts z Bostonské univerzity tvrdí, že tyto nové výsledky přivedly jeho tým k vypracování návrhu dalších experimentálních testů například na velkém urychlovači hadronů (Large Hadron Collider) v Evropě, jehož jedním z cílů je objevení supersymetrických částic. (více informací na [X3])

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 668. January 9, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein and James Riordon.

Suprapevná látka, kvantový krystal a Boseův-Einsteinův kondenzát v pevné formě - takto se označuje podivná látka pozorovaná v experimentech na Pennsylvánské státní univerzitě, v nichž se pevná látka složená z atomů hélia-4 chová podobně jako supratekutina. Moses Chan a Eun-Seong Kim pozorovali zvláštní kvantové chování v tenkém disku zavěšeném na tenké tyčince. Tento disk je vyplněn pórovitým skleněným materiálem (Vycor), do něhož jsou vloženy atomy hélia-4. Celý vzorek je ochlazen na teplotu 2 Kelviny a vystaven tlaku 63 atmosfér. Hélium se změní v pevnou látku. Disk obsahující pevné hélium uvnitř houbovitého Vycoru se uvede do pohybu. Disk nepatrně osciluje jako kyvadlo, přičemž se zaznamenává jeho resonanční frekvence. Disk se poté ještě více ochladí. Pod teplotou asi 175 miliKelvinů ve vzorku dojde k fázovému přechodu a hélium se začne chovat jako supratekutina. Důkazem je snížení resonanční frekvence disku. Oscilace se mění (změní se konstanta pružnosti) v závislosti na mechanických vlastnostech disku. Pod určitou teplotou dochází ke ztrátě rotačního momentu pevné látky a proto se pevná látka chová jako supratekutina.

Jednou věcí je představit si supratekutinu, jak bez tření protéká pórovitým Vycorem, avšak jinou věcí si představit pevnou látku pohybující se tímto způsobem. Jak může jedna pevná látka (hélium) procházet jinou pevnou látkou (Vycor)? Moses Chan [M1] pro vysvětlení použil kvantovou teorii. Pohyb suprapevné látky je umožněn tím, že při velmi nízkých teplotách atomy stále mají díky kvantovému principu neurčitosti jisté malé množství energie. Pro lehké atomy, jako je hélium, tato "nulová energie" je dokonce tak velká, že umožňuje atomům hélia díky kvantovým fluktuacím procházet pórovitým Vycorem. Podle kvantové teorie je krystal atomů hélia He-4 popsán jedinou vlnovou funkcí, stejně jako atomy v Boseově-Einsteinově kondenzátu. Výzkumníci Pennsylvánské státní univerzity se pokusili nalézt alternativní vysvětlení provedením řady kontrolních testů: s prázdným diskem, s diskem vyplněním atomy hélia He-3 (které se nechovají jako suprapevná látka) a se směsí atomů He-3 a He-4. Jejich představa suprapevné látky však v těchto experimentech obstála. (Nature, 15. ledna 2004)

Kondenzát barevného skla (GCC, Color Glass Condensate) je označení pro extrémní formu jaderné hmoty, jíž se zřejmě podařilo vytvořit v nedávných experimentech na srážkovém urychlovači relativistických těžkých iontů (RHIC, Relativistic Heavy Ion Collider) v Brookhavenu. Na konferenci o kvarkové hmotě v Oaklandu v Kalifornii v lednu 2004 výzkumníci uvedli možné předběžné důkazy tohoto nového stavu hmoty. Zatímco jaderní fyzikové dosud debatují o důkazech GCC, samotná představa GCC je teoreticky přijatelná jako popis určité univerzální formy hmoty při vysokých energiích. V experimentech na RHIC výzkumníci běžně prováděli vzájemné srážky dvou paprsků iontů zlata. V první čtvrtině roku 2003 však začali studovat srážky iontů zlata s deuterony, aby se vyhnuli případnému očekávanému vzniku kvark- gluonové plasmy (QGP), dosud hypotetické směsi kvarků a gluonů, která existovala krátce po vzniku vesmíru. Výzkumníci doufali, že se jim podaří lépe pozorovat kondenzát CGC, který by měl předcházet vzniku QGP.

Co vlastně je kondenzát barevného skla? Podle Einsteinovy speciální teorie relativity jádra atomů pohybující se rychlostí blízké rychlosti světla se zploští ve směru pohybu až do tvaru lívanců. Vysoké energie urychlených jader atomů mohou také vést k uvolnění velkého počtu gluonů, které drží pohromadě kvarky. Díky tomu se kulové jádro atomu může změnit v plochou "stěnu" složenou většinou z gluonů. Tato stěna, která je 50 až 1000 krát hustší než běžné atomové jádro, se označuje jako kondenzát barevného skla (viz [X1], kde je objasněn celý název). Jaký však vztah má toto gluonové sklo ke kvark-gluonové plasmě? Očekává se, že kvark-gluonová plasma může vzniknout srážkou dvou kondenzátů barevných skel.

Výzkumníci týmu BRAHMS (Jens Jorgen Gaardhoje, [M2]) oznámili na konferenci o kvarkové hmotě pozorování částic s neobvykle vysokou hybností, které se pohybovaly do stran od místa srážky. Podle Gaardhojeho tato data, která využívají schopnost systému BRAHMS detekovat částice v malých úhlech od směru paprsku, poskytují důkaz, že jádra deuteronů vytvořila kondenzát barevného skla CGC. Tým PHOBOS (Gunther Roland, MIT, [M3]) potvrdil jev pozorovaný týmem BRAHMS. Roland je proto přesvědčen, že je nutné provést přímé výpočty s cílem prověřit, zda pozorovaný jev je v souladu teorii CGC. Podle teoretika Larryho McLerrana [M4] z Brookhavenu pozorování týmů BRAHMS a PHOBOS jsou důkazem tohoto nového stavu hmoty. Avšak teoretik Miklos Gyulassy [M5] z Kolumbijské univerzity s tímto názorem nesouhlasí. Gaardboje z týmu BRAHMS zdůrazňuje, že sice existují rozporné teoretické pohledy, avšak pozorovaná vysoká hybnost částic je jednou z nezbytných vlastností CGC. Zda jde o dostatečný důkaz, je však jiná otázka, jejíž zodpovězení vyžaduje další experimenty na zařízení RHIC. Přesto Gyulassy věří, že CGC je reálný koncept, a výzkumníci budou hledat další důkazy při studiu kvark-gluonové plasmy, o jejímž objevu jsou přesvědčeni. Gaardboje dodává, že dalším důkazem existence stavu CGC jsou srážkové experimenty elektronů a positronů na zařízení HERA v Německu. Podle McLerrana koncept CGC by mohl vysvětlit řadu otázek jaderné fyziky vysokých energií, jako je mechanismus, jak vznikají částice při srážkách jader atomů a jaké je rozložení gluonů uvnitř jádra. Více informací lze získat ve zprávě [X2]

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 669. January 14, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein and James Riordon.

Fyzikové z Coloradské university pomocí iontů atomů argonu vytvořili koherentní záření s energií asi 250 eV, tedy téměř dvakrát více, než se doposud s atomy argonu podařilo. Toto záření o vysoké energii v extrémním ultrafialovém spektru (nebo měkkém roentgenovém elektromagnetickém spektru) lze využít v budoucí mikrolitografii na výrobu mikročipů s vysokou hustotou součástek. Použitý proces se nazývá generování harmonických složek vyššího řádu. Světlem ve viditelném spektru je ozařován vzorek atomů hélia. Přitom dochází k dočasnému odtržení vnějšího elektronu z atomu hélia. Odtržený elektron se však rychle do atomu navrací a emituje harmonický foton o vyšší energii se stejnou fází, jakou měl původní foton. Jinými slovy, atomy hélia slouží jako zařízení pro přeměnu fotonů viditelného spektra na fotony s vyšší energií. Atomy jsou umístěny ve vlnovodu, který pomáhá soustřeďovat procházející světelné záření. Ve vlnovodu vzniká plasma iontů a elektronů, které po odtržení z atomů hélia nebyly zachyceny. Atomy vzácných plynů jsou pro tento harmonický proces ideální, protože jejich vnější elektrony jsou v atomu vázány slabě a po odtržení jsou schopny získat vyšší energii a vyzářit ji při zachycení v atomu. Atomy hélia emitují harmonické fotony s energií vyšší než lze dosáhnout s atomy argonu. Atomy argonu se však využívají proto, že jejich harmonická přeměna světla je mnohem účinnější. Dosud však energie měkkého roentgenova záření (extrémního ultrafialového) byla nízká. Nyní jsou k dispozici kompaktní roentgenové zdroje s energiemi vyššími, než se doposud podařilo dosáhnout.

Podle Emily Gibson [M1], členky výzkumného týmu JILA, Colorado a NIST (Margaret Murnane, Henry Capteyn, et al.), nový zdroj koherentního měkkého roentgenova záření bude mít značný význam při zobrazování v nanoskopickém měřítku, včetně pořizování snímků biologických tkání a povrchů materiálů. (Gibson et al., Physical Review Letters, 23. ledna 2004)

Astronomové z Ústavu Maxe Plancka pro astrofyziku v Mnichově a z Chicagské university mají nové vysvětlení pro neobvykle vysoké rychlosti některých pulsarů v mezihvězdném prostoru. Při gravitačním kolapsu některých hvězd mohou vznikat asymetrické supernovy. Hybnost hvězdy a její rotační moment se musí po celou dobu zachovávat. Při erupci supernovy může dojít k nerovnovážnému rozdělení hybnosti a rotačního momentu mezi odvrženou hmotou a zbytkem hvězdy, z něhož vzniká rotující neutronová hvězda nebo pulsar. Tento pulsar může být erupcí supernovy odmrštěn do prostoru z místa erupce vysokou rychlostí (až 1000 km/s). Jedním z vysvětlení vysokých rychlostí pulsarů byla emise neutrin při vzniku neutronové hvězdy. Dokonce 1% asymetrie původní hvězdy by mohla pulsar urychlit až na rychlost 300 km/s. Tento mechanismus však předpokládá existenci extrémně silných magnetických polí s intenzitou až 10¹⁶ Gaussů.

Thomas Janka [M2] a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že pozorované rychlosti pulsarů lze vysvětlit lépe než emisí neutrin (vznikající neutrina ohřívají zbytky supernovy) hydrodynamickými jevy, kdy malé nepravidelnosti vedou ke vzniku rychle rostoucích rázových vln. (Scheck et al., Physical Review Letters, 9. ledna 2004)

Při hledání nových cest vývoje výpočetních zařízení Asa Ben-Hur (Stanford University) a Hava Siegelmann (Amherst) vyvinuli model genové sítě. Geny v něm fungují jako "počítačový program". Genové produkty v buňkách (proteiny) v něm fungují jako "paměť". Autoři ukázali, že tento model je svým výkonem srovnatelný s Turingovým strojem, obecným idealizovaným počítačem. Autoři dále porovnali svůj hypotetický genový počítač se standardními digitálními počítači a tvrdí, že chemické reakce lze využít pro implementaci Booleovy algebry a neuronových sítí. (Chaos, březen 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 670. January 22, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein and James Riordon.