Машины-монстры: Самый быстрый "водонагреватель" в мире - 100 тысяч градусов менее, чем за 0.1 пикосекунды

Лазер LCLSУченые использовали один из самых мощных рентгеновских лазеров, Linac Coherent Light Source (LCLS), для того, чтобы нагреть воду от нормальной температуры до 100 тысяч градусов Цельсия за время, меньшее одной десятой доли пикосекунды. Благодаря этому лазер LCLS можно назвать самым быстрым в мире "водонагревателем", который способен поместить воду в экзотическое состояние материи, через что ученые пытаются узнать нечто новое о свойствах одного из самых изученных веществ на Земле.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Использование мощного лазера позволило воссоздать алмазные "дожди", которые идут в атмосферах гигантских газовых планет

Атмосфера НептунаСовременная наука продвинулась уже достаточно далеко в деле изучения гигантских газовых планет, таких, как Юпитер, Сатурн и Нептун. На базе собранных исследовательскими космическими аппаратами данных построены математические модели и выдвинуты некоторые теории, к примеру, теорию о том, что в атмосферах этих планет образуются алмазы, "дождь" из которых формирует своего рода алмазную корку вокруг твердого ядра планеты. К сожалению, сейчас и даже в недалеком будущем человечество не будет обладать технологиями, которые позволят проверить такие теории на практике. Поэтому единственным методом получения подтверждений различных теорий остается моделирование условий на других планетах в исследовательских лабораториях на Земле.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

При помощи самого мощного в мире рентгеновского лазера была создана "молекулярная черная дыра"

Черная дыраСамый мощный в мире рентгеновский лазер LCLS (Linac Coherent Light Source) давно используется учеными для проведения исследований микроскопического мира, явлений и процессов, происходящих на атомарном и молекулярном уровнях. В прошлом при помощи этого лазера ученым удалось создать минизвезду в лаборатории, а буквально недавно им удалось, сконцентрировав весь луч рентгена на единственном атоме, получить нечто кардинально противоположное, то, что можно охарактеризовать термином "молекулярная черная дыра".
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Самый мощный и быстрый в мире рентгеновский лазер получает кардинальный апгрейд

Рентгеновский лазерВ природе существует множество вещей и явлений, которые мы не можем понять из-за того, что мы не имеем возможности их увидеть в реальном времени. Снимки отдельных атомов и молекул уже были получены какое-то время назад, уже были сделаны первые попытки проведения видеосъемки процессов, в том числе и движения электронов, протекающих во время химических реакций. Но для получения по-настоящему высококачественного научного материала требуются большие мощности за более короткие промежутки времени, чем то, что может обеспечить имеющееся сейчас научное оборудование.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые сняли "молекулярное видео" демонстрирующее сверхбыстрые химические превращения

Превращение кольцевой молекулыУченые из Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC впервые провели отслеживание сверхбыстрых структурных изменений кольцевых молекул газообразного вещества во время его взрыва. Такая сверхскоростная съемка позволяет изучать в реальном времени процессы, время протекания которых исчисляется единицами, десятками и сотнями фемтосекунд, миллионных долей от миллиардной доли секунды. И разработанная учеными технология съемки открывает двери широкому кругу исследований химических реакций, некоторые из которых играют основную роль в биологических процессах, определяющих функционирование всех живых организмов на Земле.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось запечатлеть ударные волны, распространяющиеся в кристалле алмаза

Ударные волныОказывается, что экстремальные воздействия могут вызвать ударные волны, которые распространяются внутри кристалла одного из самых твердых и прочных материалов на свете - алмаза. И ученым из германской исследовательской организации Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) удалось запечатлеть процесс распространения таких ударных волн при помощи сверхкоротких импульсов рентгеновского излучения. Эти чрезвычайно яркие и короткие вспышки рентгена позволили ученым отследить все динамические изменения кристаллической решетки алмаза, происходящие в момент прохождения ударной волны. Кроме этого, полученная последовательность снимков имела чрезвычайно высокую временную и пространственную разрешающую способность.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

При помощи самого мощного рентгеновского лазера ученые сделали трехмерный снимок внутренней структуры вируса

Дифракционная картинаФиксируя серии образов дифракции рентгеновского излучения, производимых структурой единственного экземпляра вируса, введенного в луч одного из самых мощных на сегодняшний день источников рентгеновского излучения, лазера на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser), ученые из Стэнфордского университета составили точную трехмерную модель внутренней структуры этого вируса.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученым впервые удалось увидеть вживую процесс начала формирования химической реакции

Каталитическая химическая реакцияУченые, используя возможности рентгеновского лазера с Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC, впервые в истории сделали снимки, на которых запечатлен момент переходного состояния, когда между двумя атомами только начинает устанавливаться слабая связь, что в дальнейшем приведет к формированию стабильной молекулы. Данное достижение окажет огромное влияние на глубину понимания того, как на самом деле начинаются и происходят химические реакции, используемые людьми для получения энергии, для создания новых химических соединений, лекарственных препаратов и многого другого.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученым удалось снять движение биомолекул с самой высокой пространственной и временной разрешающей способностью

Фотоцикл молекулы PYPМеждународная группа ученых, возглавляемая профессором Мариусом Шмидтом (Prof. Marius Schmidt) из университета Висконсина-Милуоки (University of Wisconsin-Milwaukee), добилась успеха в проведении съемки движения светочувствительной биомолекулы определенного типа с беспрецедентно высоким на сегодняшний день уровнем пространственной и временной разрешающей способности. В качестве образцов исследователи использовали молекулы светочувствительного желтого белка (photoactive yellow protein, PYP), который является "приемником" свет синего цвета и который входит в состав фотосинтетического механизма бактерий некоторых типов. Когда молекула PYP улавливает фотон синего света, она начинает двигаться, принимая несколько промежуточных форм, максимально эффективно поглощая энергию фотона. Затем молекула возвращается к исходному состоянию и это является завершающим этапом фотоцикла, который уже достаточно хорошо изучен учеными.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось впервые увидеть химическую реакцию в режиме реального времени

Каталитическая реакцияСверхкороткие и сверхинтенсивные импульсы рентгеновского излучения, вырабатываемые источником LCLS (Linac Coherent Light Source) позволили ученым осуществить съемку процессов и химических реакций, происходящих на поверхности катализатора в режиме реального времени. Такое достижение является важным шагом к пониманию тонкостей происходящих в природе химических процессов, что может открыть путь к созданию новых материалов, технологий, более эффективных и экологически чистых источников энергии и энергоносителей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Машины-монстры: Стремительный видео-вояж сквозь недра самого в мире мощного рентгеновского лазера.

Оборудование ускорителя LCLSНесколько миллионных долей секунды. Именно столько времени требуется электронам, что бы пролететь из одного конца в другой конец самого мощного в мире рентгеновского лазера. Но, на предоставленном ниже видеоролике стремительное путешествие из одного конца в другой конец уложилось всего в 37 секунд времени. Линейный ускоритель Linac Coherent Light Source (LCLS) использует систему магнитов, что бы ускорить электроны до скорости в 99.9999999 процентов от скорости света. После разгона пучок электронов тормозиться с помощью другой магнитной системы, сбрасывая огромное количество лишней энергии в виде квантов когерентного рентгеновского излучения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан первый в мире газовый рентгеновский лазер.

Излучение фотона атомом неонаУченые из Национальной лаборатории SLAC National Accelerator Laboratory американского Министерства энергетики создали первый в мире "атомный", т.е. газовый рентгеновский лазер, способный излучать неимоверно короткие импульсы чистого рентгеновского излучения практически одной длины волны. Возможность создания подобного лазера была предречена еще 45 лет назад, но до сих пор никому не удавалось воплотить это на практике. Новый рентгеновский лазер представляет собой капсулу, заполненную неоном, которую облучают импульсами рентгеновского излучения рентгеновского лазера Linac Coherent Light Source (LCLS). Уникальные характеристики рентгеновского излучения, получаемого с помощью нового лазера, позволят "открыть двери" совершенно новым видам научных исследований и экспериментов, проведение которых ранее было просто невозможным.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые получили образцы "звездного вещества" в лаборатории на Земле.

Камера рентгеновского лазера LCLSТо, что вы видите на снимке, является экспериментальной камерой самого мощного на сегодняшний день рентгеновского лазера. Этот лазер, Linac Coherent Light Source (LCLS), имеет мощность излучения в миллиарды раз больше, чем мощность подобных установок, когда-либо создаваемых людьми. И с помощью лазера LCLS ученым удалось получить вещество в совершенно новом состоянии, в таком, в каком оно находится внутри ядер звезд и планет-гигантов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 10