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Físicos descobrem um novo estado da matéria escondido no reino quântico: ScienceAlert

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Físicos descobrem um novo estado da matéria escondido no reino quântico: ScienceAlert

Você está familiarizado com os estados da matéria que encontramos todos os dias – sólidos, líquidos e gases – mas em condições mais exóticas e extremas novos estados podem surgir, e cientistas dos EUA e da China acabaram de descobrir um.

Eles o chamam de estado líquido-quiral de Bose e, como acontece com todo novo arranjo de partículas que descobrimos, ele pode nos dizer mais sobre a textura e os mecanismos do universo ao nosso redor – em particular, no tamanho quântico extremamente pequeno.

Os estados da matéria descrevem como as partículas podem interagir umas com as outras, dando origem a diferentes estruturas e formas de comportamento. Segure os átomos no lugar e você obtém um sólido. Deixe-os fluir, você tem um líquido ou um gás. Com o poder das parcerias carregado, você tem um plasma.

A paisagem quântica fornece formas ainda mais exóticas para as partículas interagirem, permitindo comportamentos únicos melhor descritos em termos de potencial e energia.

Os pesquisadores descobriram o novo caso por meio de um O sistema quântico frustrado. Em termos simples, é um sistema com restrições internas que impedem que as partículas interajam normalmente (daí a frustração).

Essas limitações – e a frustração resultante – podem levar a resultados empolgantes para os cientistas. Aqui, os pesquisadores se concentraram nos elétrons e usaram uma analogia de jogo de festa para explicar o que está acontecendo.

“É como um jogo de cadeiras musicais, projetado para frustrar os elétrons”, Ele diz O físico teórico da matéria condensada Tigran Sedrakyan, da Universidade de Massachusetts Amherst.

“Em vez de cada elétron ter uma cadeira para onde ir, agora eles precisam lutar e ter muito mais possibilidades de onde se sentar.”

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O sistema dos pesquisadores era um dispositivo semicondutor com duas camadas: uma camada superior rica em elétrons e uma camada inferior com muitos orifícios disponíveis para a passagem natural dos elétrons. desenvolvimento? Não há lacunas suficientes para todos os elétrons.

Ilustração de uma barra de trincheira, o tipo de sistema frustrado que os cientistas criaram. (Tigran Sedrakian)

Embora esse tipo de sistema seja difícil de observar, a equipe usou um campo magnético ultraforte para medir como os elétrons se moviam, revelando a primeira evidência de um novo estado de fluido bóson-quiral.

“Na borda de uma bicamada semicondutora, elétrons e buracos se movem na mesma velocidade”, Ele diz Lingjie Du, físico da Universidade de Nanjing, na China.

“Isso leva a um transporte em espiral, que pode ser ainda mais modulado por campos magnéticos externos, à medida que os canais de elétrons e buracos são gradualmente separados sob campos mais altos”.

Este novo caso revelou algumas propriedades interessantes. Por exemplo, os elétrons iriam congelar em um padrão previsível e direção de rotação fixa no zero absoluto e não poderiam sofrer interferência de outras partículas ou campos magnéticos. Essa estabilidade pode ter aplicações em sistemas de armazenamento digital no nível quântico.

Além disso, partículas externas que afetam um único elétron podem afetar todos os elétrons de um sistema, graças ao emaranhamento quântico de alcance relativamente longo. É como acertar uma bola branca em um feixe de bolas de bilhar e todas essas bolas se moverem na mesma direção em resposta — outra descoberta que pode ser útil.

Embora tudo isso envolva física de alto nível, cada descoberta como essa – essas peculiaridades e estados de borda que ocorrem fora dos limites das interações comuns de partículas – nos aproxima de uma compreensão completa do nosso universo.

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“Você encontra estados quânticos da matéria mais distantes nessas periferias, e eles são muito mais monstruosos do que os três estados clássicos que encontramos em nossas vidas diárias”, disse. Ele diz Sedrakian.

Pesquisa publicada em natureza.

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NASA publica foto da “galáxia escondida” localizada a 11 milhões de anos-luz da Terra

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NASA publica foto da “galáxia escondida” localizada a 11 milhões de anos-luz da Terra

Esta imagem impressionante foi obtida pela missão Euclid da Agência Espacial Europeia.

A NASA compartilhou outra maravilha do espaço – a galáxia espiral, também conhecida como “galáxia oculta”. A galáxia capturada pelo Hubble está localizada a cerca de 11 milhões de anos-luz da Terra. Esta imagem impressionante foi obtida pela missão Euclid da Agência Espacial Europeia.

“A galáxia espiral acima, também conhecida como ‘galáxia oculta’, é a primeira de cinco imagens divulgadas pela missão Euclides”, escreveu a NASA na legenda no Instagram. A agência espacial também afirmou que a galáxia está localizada a cerca de 11 milhões de anos-luz da Terra e que “está atrás de um aglomerado de poeira na Via Láctea”.

Uma galáxia espiral normalmente contém um disco giratório com “braços” espirais curvando-se para fora de uma região central densa. A Via Láctea também é uma galáxia espiral.

Uma grande galáxia espiral aparece de frente nas cores branco/rosa no centro desta imagem astronômica quadrada.

Veja a postagem aqui:

As fotos foram publicadas há 5 horas, e receberam mais de 2 mil curtidas no Instagram. Os entusiastas do espaço ficaram completamente hipnotizados depois que a NASA compartilhou a foto.

“Isso daria uma decoração de Natal de outro mundo! Temos certeza de que as pessoas economizarão espaço em suas árvores para uma”, escreveu um usuário.

Outro usuário comentou: “Este telescópio produzirá grande ciência!”

O terceiro usuário escreveu: “Uau, isso é o que todo mundo precisa ver antes de ir para a cama! Esses são os sonhos de todo mundo”.

Um quarto usuário comentou: “Isso é incrível! O centro parece um olho.

O quinto usuário escreveu: “É lindo e incrível! Estamos aguardando o lançamento do telescópio espacial romano da NASA para descobrir os segredos do universo! E vemos a cooperação desses telescópios incríveis!”

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Vendo eletricidade fluindo como um líquido em minerais estranhos: ScienceAlert

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Vendo eletricidade fluindo como um líquido em minerais estranhos: ScienceAlert

Acionar um interruptor em qualquer tipo de dispositivo elétrico libera uma série de partículas carregadas que se movem ao ritmo da voltagem do circuito.

Mas uma nova descoberta em materiais estranhos conhecidos como metais exóticos descobriu que a electricidade nem sempre se move em passos, e pode de facto, por vezes, sangrar de uma forma que leva os físicos a questionar o que sabemos sobre a natureza das partículas.

A pesquisa foi realizada em nanofios feitos a partir de um equilíbrio preciso de itérbio, ródio e silício (YbRh).2ruim2).

Ao realizar uma série de experiências quantitativas nestes nanofios, investigadores dos Estados Unidos e da Áustria descobriram evidências que poderão ajudar a resolver o debate sobre a natureza das correntes eléctricas em metais que não se comportam de forma convencional.

Foi descoberto no final do século passado Em uma classe de compostos à base de cobre conhecidos por não apresentarem resistência a correntes em temperaturas relativamente quentes, Minerais exóticos Torna-se mais resistente à eletricidade quando aquecido, como qualquer outro metal.

No entanto, isso acontece de uma forma um tanto estranha, onde a resistência aumenta um certo valor para cada grau de aumento de temperatura.

Nos metais comuns, a resistência varia dependendo da temperatura e se estabiliza quando o material fica quente o suficiente.

Esta variação nas regras de resistência indica que as correntes em metais exóticos não funcionam exatamente da mesma maneira. Por alguma razão, a forma como as partículas portadoras de carga em metais exóticos interagem com as partículas em movimento ao seu redor é diferente do zigue-zague dos elétrons em um pinball no fio médio.

O que poderíamos imaginar como um fluxo de bolas carregadas negativamente fluindo através de um tubo de átomos de cobre é um pouco mais complexo. A eletricidade é, em última análise, uma questão quântica, onde as propriedades de um número de partículas se harmonizam para se comportarem como unidades únicas conhecidas como quasipartículas.

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Se os mesmos tipos de quasipartículas explicam os comportamentos resistivos incomuns de metais exóticos é uma questão em aberto, uma vez que algumas teorias e experiências sugerem que tais partículas podem perder a sua integridade sob as condições certas.

Para esclarecer se existe uma marcha constante de quasipartículas no fluxo de elétrons em metais exóticos, os pesquisadores usaram um fenômeno chamado… Ruído de fogo.

Se você pudesse desacelerar o tempo, os fótons de luz emitidos até mesmo pelo laser mais preciso explodiriam e se espalhariam com toda a previsibilidade de uma gordura de bacon escaldante. Este “ruído” é uma característica da probabilidade quântica e pode fornecer uma medida dos detalhes das cargas à medida que fluem através do condutor.

“A ideia é que, se eu estiver conduzindo uma corrente, ela será composta por vários portadores de carga separados”, disse ele. Ele diz O autor sênior Doug Natelson, físico da Rice University, nos EUA.

“Eles chegam a uma taxa média, mas às vezes estão mais próximos no tempo e às vezes mais distantes.”

A equipe encontrou medições de ruído de disparo em sua amostra extremamente fina de YbRh2ruim2 Eles foram grandemente suprimidos de maneiras que as interações típicas entre os elétrons e seu ambiente não poderiam explicar, sugerindo que as quasipartículas provavelmente não existiam.

Em vez disso, a carga era mais líquida do que as correntes encontradas nos metais convencionais, uma descoberta que a apoia Modelo proposto Há mais de 20 anos, pelo autor colaborador Kimiao Si, físico da matéria condensada da Rice University.

A teoria do Si dos materiais em temperaturas próximas de zero descreve a maneira pela qual os elétrons em locais específicos não compartilham mais propriedades que lhes permitem formar quasipartículas.

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Embora o comportamento convencional das quasipartículas possa ser descartado em princípio, a equipe não tem certeza da forma que esse fluxo “líquido” assume, ou mesmo se ele pode ser encontrado em outras receitas metálicas exóticas.

“Talvez isto seja uma evidência de que as quasipartículas não são coisas bem definidas ou não existem, e a carga se move de maneiras mais complexas. Temos que encontrar o vocabulário certo para falar sobre como a carga se move coletivamente.” Ele diz Natelson.

Esta pesquisa foi publicada em Ciências.

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Gripe suína: Reino Unido descobre o primeiro caso humano da nova cepa

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Gripe suína: Reino Unido descobre o primeiro caso humano da nova cepa

Fonte da imagem, Imagens Getty

As autoridades de saúde estão investigando o primeiro caso confirmado de uma nova cepa de gripe suína no Reino Unido.

A infecção por A(H1N2)v foi detectada em um teste de triagem de influenza de rotina em uma clínica geral em North Yorkshire.

A Agência de Segurança de Saúde do Reino Unido (UKHSA) disse que a pessoa apresentava sintomas respiratórios e doença leve e se recuperou totalmente da infecção.

As investigações examinarão a fonte da infecção e seus riscos para a saúde humana.

Ocorrem infecções humanas com vírus da gripe suína – 50 casos de infecção por A(H1N2)v foram relatados globalmente nos últimos 20 anos.

Autoridades de saúde dizem que a infecção encontrada no Reino Unido difere pouco dos recentes casos humanos de gripe suína em todo o mundo, mas é semelhante aos vírus encontrados em porcos no Reino Unido.

Em 2009, ocorreu uma pandemia de gripe suína entre humanos devido à propagação do vírus em porcos, aves e humanos.

A UKHSA disse que planeja aumentar a vigilância por meio de cirurgias e hospitais em partes de North Yorkshire onde o caso foi detectado.

“Estamos trabalhando rapidamente para rastrear contatos próximos e limitar qualquer propagação potencial”, disse Meera Chand, diretora de incidentes da agência.

Ele acrescentou: “De acordo com os protocolos estabelecidos, estão em andamento investigações para descobrir como o indivíduo foi infectado e avaliar se há outros casos associados a ele”.

A veterinária-chefe, Christine Middlemiss, disse: “Sabemos que algumas doenças animais podem ser transmitidas aos humanos, e é por isso que altos padrões de saúde, bem-estar e biossegurança animal são tão importantes”.

Ela disse que os proprietários de porcos devem relatar quaisquer sinais de gripe suína em seus rebanhos ao veterinário local.

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