Загадка "странных металлов": ученые открыли новое состояние вещества

228
(обновлено 13:21 09.09.2020)
Ученые давно установили, что сложные соединения меди — купраты — ведут себя не так, как прочие металлы.

СУХУМ, 9 сен - Sputnik. Теперь же американские физики увидели в них новое состояние вещества. Эти материалы открывают возможность создания высокотемпературных сверхпроводников, необходимых энергетике и приборостроению. Читайте об особенностях "странных металлов" в материале Владислава Стрекопытова для РИА Новости.

Первые высокотемпературные сверхпроводники

В 1911 году физики из Голландии обнаружили, что при температуре, близкой к абсолютному нулю — всего три кельвина, или минус 270 градусов Цельсия, — сопротивление ртути становится нулевым: электрический ток передается через металл без потерь. Так открыли сверхпроводимость.

Затем ее наблюдали в некоторых других металлах и сплавах. Температура перехода в это состояние, названная критической, несколько различалась, но всегда была экстремально низкой, достижимой лишь в лабораторных криогенных установках с помощью жидкого гелия.

Ситуация изменилась в 1986-м, когда сотрудники научного подразделения корпорации IBM Карл Мюллер и Георг Беднорц открыли первый высокотемпературный сверхпроводник — купрат лантана и бария. Уже на следующий год им за это присудили Нобелевскую премию.
Высокотемпературными считаются сверхпроводники при температуре не ниже 77 кельвинов. Это точка кипения жидкого азота, которым в промышленности охлаждают приборы и провода.

Сверхпроводниками оказались и другие купраты. Самый известный — BSCCO, или, как его называют физики, "биско" — "сэндвич" из слоев оксидов висмута, стронция, меди и чистого кальция.

С этими материалами связаны уникальные разработки в электротехнике, энергетике, транспорте — системы передачи энергии на огромные расстояния без потерь, бесконтактные высокоскоростные поезда, сверхсильные магниты, используемые в термоядерных реакторах, двигатели для межпланетных космических кораблей.

Загадка "странных металлов"

Хотя купраты уже активно применяют — например, десятки километров проводов из BSCCO в Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, — ученые до сих пор до конца не разобрались с физическим механизмом их высокотемпературной сверхпроводимости.

Классическая теория БКШ, названная в честь ее авторов — американских физиков Джона Бардина, Леона Купера и Джона Шриффера, хорошо объясняет сверхпроводимость при температуре выше 30 кельвинов, а некоторые купраты сохраняют это качество до 130 кельвинов.

Но и при более высоких температурах, когда сверхпроводимость пропадает, купраты сильно отличаются от обычных металлов. Например, их электрическое сопротивление с понижением температуры падает линейно, а не пропорционально квадрату разницы температур. Это противоречит теории ферми-жидкости, разработанной советским физиком Львом Ландау в 1956 году.

Электроны в металлах при низких температурах ведут себя подобно частицам электронного газа, а взаимодействия между такими квазичастицами — фермионами — описывают уравнения квантовой механики. Теория ферми-жидкости подтверждается для всех металлов, с которыми мы имеем дело в повседневной жизни, но не работает для купратов. Поэтому физики выделили их в отдельную группу "странных металлов".

В отличие от обычных металлов, в которых электроны перемещаются свободно при небольшом количестве взаимодействий и небольшом сопротивлении, в "странных" они передвигаются медленно и на ограниченное расстояние. При этом очень активно рассеивают энергию. "Странные металлы" находятся где-то между классическими металлами и изоляторами, у которых сильно взаимодействующие электроны занимают фиксированные позиции.

В последние годы ученые обнаружили множество "странных металлов", но без сверхпроводимости. Ситуация с купратами стала еще более загадочной.

Физик-теоретик Ян Заанен из Лейденского университета в Нидерландах предположил, что в "странных металлах" нарушается принцип Паули, согласно которому два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии. Заанен назвал это "физикой нечастиц", а состояние вещества в высокотемпературных сверхпроводниках — "запутанной сжимаемой квантовой материей". Ученый считает, что в "странных металлах" частицы, с одной стороны, проявляют черты коллективного поведения, а с другой — запутываются друг с другом.

Еще одна гипотеза описывает поведение электронов в "странных металлах" по аналогии с так называемыми изоляторами Мотта — кристаллическими веществами, которые в соответствии с обычной теорией электрической проводимости должны быть проводниками. Их электроны находятся в узлах кристаллической решетки, ровно по одному на узел, а когда появляются дополнительные, изоляторы Мотта сразу превращаются в сверхпроводники.

Сверхпроводящие полуметаллы

Сильное магнитное поле подавляет сверхпроводимость. Ученые из США, Германии и Колумбии во главе с Аркадием Шехтером (США) решили посмотреть, как поведут себя купраты при низких температурах в магнитных полях — станут ли они похожи на обычные металлы, потеряв сверхпроводящие свойства.

Физики подняли напряженность поля до огромных значений в 60-70 тесла, но оказалось, что и в таких условиях сопротивление в зависимости от напряженности магнитного поля, как и от температуры, меняется линейно, а не в соответствии с квадратичным законом, как полагается "нормальным" металлам. То есть они вроде бы и проявляют свойства металлов, но как-то неохотно, вполсилы.

Новое состояние материи

Многие исследователи, в том числе Заанен, считают, что поведение электронов в "странных металлах", еще называемых квантовыми критическими металлами, настолько сложно, что создать его модель под силу только квантовым компьютерам.

"Это потенциально революционный этап в фундаментальной физике, — пишет ученый на своей странице сайта Лейденского университета. — Спустя тридцать лет все больше свидетельств того, что высокотемпературная сверхпроводимость указывает на радикально новую форму материи, которая определяется последствиями квантовой запутанности в макроскопическом мире".

Тем не менее американские физики из Корнельского университета и Института Флэтайрон в Нью-Йорке сообщили, что построили первую цифровую модель "странных металлов", которая подтвердила предположение нидерландского ученого о том, что это новое состояние материи, переходная форма между классическими проводящими металлами и изоляторами.

Исследователи соединили два подхода. С помощью метода квантового встраивания, разработанного в 1990-х в Центре вычислительной квантовой физики Института Флэтайрон, выполнили подробные расчеты для нескольких атомов, а не для всей квантовой системы.

Затем, используя квантовый алгоритм Монте-Карло, который полагается на случайную выборку, создали модель поведения электронов при сверхнизких температурах, вплоть до абсолютного нуля.

В классической модели металлов при низкой кинетической энергии положение электронов становится более фиксированным, и система из так называемого состояния спинового стекла, для которого характерны случайные спиновые взаимодействия, переходит в состояние изолятора. А когда кинетическая энергия высокая, электроны движутся свободно, слабо взаимодействуя, и система переходит в состояние ферми-жидкости.

Меняя соотношение между кинетической энергией и энергией взаимодействия электронов, ученые довели модельную систему до грани между обычным металлом и изолятором. В этот момент и появились "странные металлы". На диаграмме выявили область между двумя известными фазами, где электроны не полностью заблокированы, но и не полностью свободны.

Теперь предстоит придумать официальное название новому состоянию вещества.

228

США и Румыния провели ракетные стрельбы вблизи Крыма

11
(обновлено 13:11 27.11.2020)
Военные США и Румынии провели ракетные стрельбы недалеко от Крыма. Учебные пуски произвели в рамках совместных учений Rapid Falcon ("Быстрый сокол") на Черноморском побережье.

Военные стреляли из двух установок реактивной системы залпового огня дальнего действия M142 HIMARS. Их специально на несколько часов перебросили на румынский полигон из Германии.

В западных СМИ маневры назвали "ракетным сюрпризом" для российских военных, но в Москве с этой формулировкой не согласны. Эксперты считают, что ни о каком сюрпризе речи не идет: переброска военной техники всегда отслеживается. К тому же в Черноморском регионе у России есть станция радиотехнической разведки.

Прошедшие маневры – не что иное, как очередная провокация американских военных, которая по факту несет угрозу не России, а самим США и их союзникам.

11

Почему британские СМИ вдруг обнаружили нацистов на Украине

26
(обновлено 10:46 27.11.2020)
В британских СМИ появились публикации о неонацистах в Киеве и их влиянии на радикалов Туманного Альбиона.

Наверняка многие слышали фразу "нацизм на Украине — это выдумка российской пропаганды". Эту мантру повторяли и повторяют западные СМИ, кремленологи всех мастей, штатные борцы с "российской дезинформацией", украинские политические деятели и подпевающие им наши записные либералы, пишет Владимир Корнилов для РИА Новости. "Прозрение" наступает обычно в тех случаях, когда украинский неонацизм переступает границы и начинает напрямую поддерживать западных ультраправых. Вот и сейчас британские СМИ вдруг "заметили" неонацистов в Киеве, подняв тревогу в связи с их влиянием на радикалов Альбиона.

Близкая лейбористам газета The Observer опубликовала ссылку на довольно обстоятельное расследование базирующегося в Лондоне Центра противодействия цифровой ненависти (Center for Countering Digital Hate, или CCDH) под названием "Hatebook". В нем подробно, с массой деталей и ссылок, приводятся доказательства активного использования платформы Facebook для международной координации неонацистов. Ядром этой деятельности являются две праворадикальные структуры на Украине — батальон "Азов"* и террористическая Misanthropic Division*.

В докладе, в частности, утверждается: "Обе группы пытаются экспортировать свою идеологию в западные страны, получить там последователей и подстрекать к насилию. Батальон "Азов"*, неонацистское военизированное формирование, предлагает принимать и тренировать американских членов агрессивного движения Rise Above. Misanthropic Division*, тесно связанная с "Азовом"*, оказывала влияние на внутренних экстремистов в США и Великобритании, обвиненных в террористических преступлениях".

The Observer в связи с этим бьет тревогу. К примеру, указывает на случай с британским студентом Эндрю Даймоком, который обвинен полицией по 12 пунктам правонарушений, связанных с терроризмом, и у которого нашли символику Misanthropic Division*. Лейбористская газета перечисляет также "подвиги" батальона "Азов"*, прямо называя его неонацистской структурой. Но при этом стыдливо умалчивает тот факт, что речь идет не просто о некой маргинальной организации, а о воинском подразделении, которое официально включено в состав Национальной гвардии Украины и участвует в боевых операциях в Донбассе, поддерживаемых британскими налогоплательщиками. Эту информацию читателям лучше не знать.

Но как же так? Откуда же на Украине взялись неонацисты, если они являются исключительно "выдумкой российской пропаганды"? Об этом всему миру так долго рассказывали солидные западные издания и американские аналитические центры. Мало того, это является одной из основных тем оперативной рабочей группы East StratCom, официального подразделения внешнеполитического ведомства Евросоюза. Сей "информационный спецназ" не устает постоянно повторять: нацисты на Украине — это "прокремлевский нарратив дезинформации", призванный дискредитировать "прозападный сдвиг украинской внешней политики". А наличие ультраправого батальона "Азов" в официальной структуре Нацгвардии и МВД Украины East StratCom просто старается все эти годы не замечать.

Конечно же, не могут остаться в стороне и западные аналитики, специализирующиеся на России. Особенно они возбудились по этому поводу после того, как президентом Украины стал Владимир Зеленский. Его этнические корни стали основным "опровержением российской пропаганды". Так, один из самых цитируемых кремленологов Британии Эдвард Лукас в мае прошлого года даже дописался до того, что победа Зеленского может привести к… падению в России Владимира Путина. Именно на том основании, что "даже самые патриотические русские могут теперь увидеть, что их правители лгали им об Украине", когда рассказывали о тамошних фашистах.

А вспомните удивительные рассказы российских оппозиционеров, посещавших Киев и заявлявших, что они видели там многое, но только не видели бандеровцев, хотя якобы "активно их искали". Это было удивительно слышать и во время Майдана, учитывая, что на здании Киевской мэрии прямо на Крещатике висел огромный портрет Степана Бандеры (лидера Организации украинских националистов (ОУН*)), в составе которой существовала Украинская повстанческая армия (УПА*). И еще удивительнее слышать это сейчас, когда Киев уже прорезают проспекты Бандеры и его подельника Шухевича. Но никаких особых противоречий ни московские либералы, ни их киевские коллеги в этом не видят. Чего, например, стоит заявление бывшего главы офиса президента Украины Андрея Богдана в недавнем интервью Ксении Собчак о том, что "на Украине точно нет националистической повестки", одновременно с его же заявлением о том, что сам Богдан является бандеровцем. Никакого же раздвоения сознания в этом нет, как вы понимаете. Да где вы видели этих бандеровцев на Украине?

И тут вдруг британская пресса "замечает" тех самых националистов и бандеровцев. Само собой, причина такого "прозрения" заключается исключительно в том, что украинские нацисты перешагнули границы дозволенного. Запад готов закрывать глаза на их "шалости" и военные преступления, совершаемые в Донбассе, на убийства инакомыслящих и вооруженные нападения на оппозицию. Но лишь до тех пор, пока все эти злодеяния происходят на украинской или на российской территории. Эти же люди со светлыми арийскими лицами, как только они оказываются на Западе, тут же получают вполне заслуженное клеймо нациста и преступника.

Напомним: в США "прозрели" насчет неонацистской сущности "Азова"* и подобных ему структур лишь после того, как американские боевики, воевавшие в Донбассе на стороне украинских вооруженных формирований, совершили убийство супружеской четы во Флориде. Тут-то и появился доклад бывшего агента ФБР Али Суфана о том, что "Азов"* вербует праворадикальных террористов по всему миру, тут-то и появились петиции конгрессменов США с требованием включить это подразделение в список террористических организаций.

Вот и в свежем докладе CCDH упор делается не на военные преступления украинских ультраправых в Донбассе (хотя их вскользь упоминают), а именно на тот факт, что те снабжают западных единомышленников нацистской символикой, литературой, идеями. Составители этого анализа выявили в общей сложности 61 аккаунт праворадикальной сетевой паутины, в центре которой стоит украинский "Азов"*, и более 112 тысяч читателей из разных стран мира. Основными платформами для них стали Facebook и Instagram. Причем глава CCDH Имран Ахмед уверяет, что руководство FB было уведомлено об активности данных хейтерских групп на его страницах еще два года назад. Но даже пальцем не пошевелило с целью пресечь их деятельность.

Ну вот, а тот же самый "информационный спецназ" Евросоюза, обличая "российскую дезинформацию", доказывал, что рассказы об активности украинских нацистов на страницах Facebook — это тоже "прокремлевская конспирологическая теория". И в качестве "доказательства" своей правоты заявлял, что FB, борясь с дезинформацией, нанял в качестве "фактчекеров" независимые организации вроде украинской StopFake, содержащейся на деньги Джорджа Сороса.

StopFake — структура, которая сама неоднократно была поймана на откровенной дезинформации и подтасовках фактов. Особенно когда они касались тех же самых украинских неонацистов. В общем-то, ничего удивительного в этом нет, учитывая, что Facebook в качестве ответственного за украинский сегмент нанял Екатерину Крук, ранее работавшую в упомянутой StropFake, а еще до этого — у народного депутата Украины от ультраправой партии "Свобода", ранее именуемой Социал-национальной (как вы понимаете, не случайное совпадение с Национал-социалистической партией). Судя по расследованию украинского сайта Strana.ua, Крук активно поддерживала украинских праворадикалов, радовалась сожжению людей (она их называла "террористами") в Одессе и уничтожению российского самолета в Турции. И вот теперь человек, не скрывающий своих праворадикальных взглядов, занимается "фактчекингом" в украинском (не исключено, что и вообще в русскоязычном) сегменте Facebook. Поэтому не приходится удивляться тому, что руководство этой сети годами не реагировало на предупреждения об использовании ее украинскими неонацистами для раскрутки своей идеологии.

После обнародования отчета CCDH представители Facebook сообщили о том, что указанные в докладе аккаунты ликвидированы. А Марк Цукерберг отчитался на днях сенату США о том, что его сеть заблокировала 250 организаций сторонников идеи превосходства белых. Однако большей частью это касается американских расистских структур, против которых истеблишмент активно боролся перед президентскими выборами. Украинские же нацисты и дальше продолжат свою деятельность. И их снова будут называть "выдумкой российской пропаганды". Во всяком случае, до тех пор, пока они опять не попытаются перейти западные границы Украины.

*Экстремистская организация, запрещенная в России.

26

Абхазский драмтеатр выступит на фестивале в Нальчике со спектаклем "Цилиндр"

15
(обновлено 13:48 27.11.2020)
Международный театральный фестиваль "Южная сцена" пройдет в столице Кабардино-Балкарской республики с 3 по 7 декабря.

СУХУМ-27 ноя - Sputnik, Сария Кварацхелия. Абхазский драматический театр имени Самсона Чанба примет участие в фестивале "Южная сцена" в Нальчике, сообщается на официальной странице театра в Facebook.

"Дорогие наши зрители, мы рады сообщить вам, о своём участии в международном театральном фестивале "Южная сцена–100". Участие в данном фестивале является многолетней традицией, заложенной именитыми артистами, корифеями нашего театра, которую сегодня с гордостью продолжает молодое поколение", - говорится в сообщении.

Абхазский драмтеатр выступит с комедийным спектаклем "Цилиндр" по пьесе итальянского драматурга Эдуардо де Филиппо. Спектакль поставил молодой режиссер Бенар Кове.

Премьера спектакля состоялась в Сухуме в июле 2020 года.

В 2019 году Абхазский драмтеатр участвовал в "Южной сцене" со спектаклем "Берег неба". По итогам фестиваля труппу наградили дипломом "Лучший актерский ансамбль".

15