Physics Worldเผย 10 ความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่แห่งปี 2022

Physics Worldเผย 10 ความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่แห่งปี 2022

ในสหรัฐอเมริกาสำหรับการสร้างโมเลกุลโพลิอะตอมมิกชนิดเย็นพิเศษตัวแรกแม้ว่านักฟิสิกส์ได้ทำให้อะตอมเย็นลงจนถึงเศษส่วนเหนือศูนย์สัมบูรณ์มากว่า 30 ปีแล้ว และโมเลกุลไดอะตอมแบบเย็นพิเศษตัวแรกปรากฏขึ้นในช่วงกลางปี ​​2000 เป้าหมายของการสร้างโมเลกุลแบบเย็นพิเศษที่มีอะตอมสามอะตอมหรือมากกว่านั้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเข้าใจยากทีมงาน ใช้เทคนิคที่แตกต่างและเสริมกัน

ในการผลิต

ตัวอย่างโมเลกุลโซเดียม-โปแตสเซียมไตรอะตอมที่ 220 nK และโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ 110 µK ตามลำดับ ความสำเร็จของพวกเขาปูทางไปสู่การวิจัยใหม่ๆ ทั้งในฟิสิกส์และเคมี ด้วยการศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีที่เย็นจัด รูปแบบของการจำลองควอนตัมแบบใหม่ และการทดสอบวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

และแสดงให้เห็นว่าสสารนิวเคลียร์ที่ไม่มีประจุนั้นมีอยู่จริง หากเป็นเพียงช่วงเวลาสั้นๆเตตระนิวตรอนประกอบด้วยนิวตรอนสี่ตัวถูกค้นพบที่โรงงานลำแสงไอออนกัมมันตภาพรังสีในประเทศญี่ปุ่น เตตระนิวตรอนถูกสร้างขึ้นโดยการยิงนิวเคลียสของฮีเลียม-8 ไปที่เป้าหมายของไฮโดรเจนเหลว 

การชนสามารถแบ่งนิวเคลียสของฮีเลียม-8 ออกเป็นอนุภาคแอลฟา (โปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว) และเตตระนิวตรอนจากการตรวจจับอนุภาคแอลฟาที่ถอยกลับและนิวเคลียสของไฮโดรเจน ทีมวิจัยพบว่านิวตรอนทั้งสี่อยู่ในสถานะเตตระนิวตรอนที่ไม่ได้ผูกไว้เป็นเวลาเพียง 10 – 22 วินาที 

นัยสำคัญทางสถิติของการสังเกตนั้นมากกว่า 5σ ทำให้เกินเกณฑ์สำหรับการค้นพบในฟิสิกส์ของอนุภาค ขณะนี้ทีมวางแผนที่จะศึกษานิวตรอนแต่ละตัวภายในเตตระนิวตรอน และค้นหาอนุภาคใหม่ที่ประกอบด้วยนิวตรอน 6 และ 8 ตัว ที่ใกล้จะบรรลุผลสำเร็จมากขึ้นด้วยแพลตฟอร์มโมเลกุลหลายอะตอมเหล่านี้ 

เซลล์ TPV ใหม่เป็นเครื่องยนต์ความร้อนโซลิดสเตตชนิดแรกที่เปลี่ยนแสงอินฟราเรดเป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้กังหัน และสามารถทำงานได้กับแหล่งความร้อนที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงระบบกักเก็บพลังงานความร้อน รังสีดวงอาทิตย์ (ผ่านตัวดูดซับรังสีระดับกลาง) 

และความร้อน

ในอิตาลี เพื่อกำหนดและสำรวจ “ขีดจำกัดความเร็ว” ของการสลับออปโตอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จริง

ทีมใช้เลเซอร์พัลส์ที่กินเวลาเพียงหนึ่งเฟมโตวินาที (10 − 15วินาที) เพื่อเปลี่ยนตัวอย่างของวัสดุไดอิเล็กตริกจากสถานะฉนวนเป็นสถานะตัวนำด้วยความเร็วที่จำเป็นเพื่อให้สวิตช์ทำงาน 1,000 ล้านล้านครั้ง

ต่อวินาที (หนึ่งเพตาเฮิรตซ์) แม้ว่าอุปกรณ์ขนาดอพาร์ตเมนต์ที่จำเป็นในการขับเคลื่อนสวิตช์ความเร็วสูงนี้หมายความว่าจะไม่ปรากฏในอุปกรณ์ที่ใช้งานจริงเร็วๆ นี้ แต่ผลลัพธ์ที่ได้บ่งชี้ถึงขีดจำกัดพื้นฐานสำหรับการประมวลผลสัญญาณแบบดั้งเดิม และแนะนำว่าโดยหลักการแล้ว เหลือทิ้ง ตลอดจนปฏิกิริยา

หลังจากหลายปีของความล่าช้าและค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น ในที่สุด JWST มูลค่า 1 หมื่นล้านเหรียญสหรัฐก็เปิดตัวในวันที่ 25 ธันวาคม 2021 สำหรับยานสำรวจอวกาศหลายลำ การปล่อยยานเป็นส่วนที่อันตรายที่สุดของภารกิจ แต่ JWST ยังต้องรอดจากการซ้อมรบในอวกาศลึกที่อันตราย 

ซึ่งรวมถึงการเปิดกระจกหลัก 6.5 ม. ออก และกางกระจกบังแดดขนาดสนามเทนนิสออกก่อนการเปิดตัว วิศวกรระบุความล้มเหลว “จุดเดียว” 344 รายการที่อาจขัดขวางภารกิจของหอดูดาว หรือแย่กว่านั้นคือทำให้ใช้งานไม่ได้ ที่น่าสังเกตคือไม่พบปัญหาใด ๆ และหลังจากการว่าจ้างเครื่องมือวิทยาศาสตร์

หอดูดาวก็เริ่มเก็บข้อมูลและจับภาพที่น่าตื่นตาตื่นใจของจักรวาล ในไม่ช้าภาพ JWST ภาพแรกได้รับการประกาศโดยประธานาธิบดีสหรัฐ โจ ไบเดน ในงานพิเศษที่ทำเนียบขาว และภาพอันน่าตื่นตาจำนวนมากก็ได้รับการเผยแพร่ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา คาดว่าหอดูดาวจะใช้งานได้ดีในช่วงปี 2030

การรักษา

ด้วยรังสี FLASH เป็นเทคนิคการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งมีการฉายรังสีในอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ ซึ่งเป็นวิธีการที่คิดว่าจะช่วยรักษาเนื้อเยื่อที่แข็งแรงในขณะที่ยังคงฆ่าเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้โปรตอนเพื่อส่งรังสีปริมาณรังสีสูงพิเศษจะช่วยให้สามารถรักษาเนื้องอก

ที่อยู่ลึกเข้าไปในร่างกายได้การทดลองนี้รวมผู้ป่วย 10 รายที่มีการแพร่กระจายของกระดูกไปยังแขนและขาที่เจ็บปวด ซึ่งได้รับการรักษาด้วยโปรตอนเดี่ยวที่ความเร็ว 40 Gy/s หรือสูงกว่า ซึ่งมากกว่าอัตราการให้รังสีโฟตอนทั่วไปประมาณ 1,000 เท่า ทีมงานได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้

ของขั้นตอนการทำงานทางคลินิกและแสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยโปรตอน FLASH นั้นมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับการรักษาด้วยรังสีเพื่อบรรเทาอาการปวดแบบดั้งเดิม โดยไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงที่ไม่คาดคิด และกำลังจะปฏิวัติวงการดาราศาสตร์ นิวเคลียร์หรือการเผาไหม้ ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าว

ในฝรั่งเศส สำหรับการสร้างโครงสร้างป้องกันการสะท้อนที่ช่วยให้การส่งผ่านสื่อที่ซับซ้อนสมบูรณ์แบบ ควบคู่ไปกับความร่วมมือที่นำโดย Rotter และOri Katzจากมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเล็มในอิสราเอล เพื่อพัฒนา ” แอนตี้เลเซอร์ ” ที่ช่วยให้วัสดุใดๆ ก็ตามสามารถดูดซับแสงทั้งหมดจากหลากหลายมุม

ในการตรวจสอบครั้งแรก นักวิจัยได้ออกแบบชั้นป้องกันแสงสะท้อนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมทางคณิตศาสตร์เพื่อให้ตรงกับลักษณะที่คลื่นจะสะท้อนจากพื้นผิวด้านหน้าของวัตถุ การวางโครงสร้างนี้ไว้ด้านหน้าตัวกลางที่ไม่เป็นระเบียบแบบสุ่มจะช่วยขจัดแสงสะท้อนและทำให้วัตถุโปร่งแสงต่อคลื่นแสง

ที่เข้ามาทั้งหมดในการศึกษาครั้งที่สอง ทีมงานได้พัฒนาตัวดูดซับที่สมบูรณ์แบบซึ่งเชื่อมโยงกันโดยใช้ชุดกระจกและเลนส์ ซึ่งจะดักจับแสงที่ส่องเข้ามาภายในโพรง เนื่องจากผลการรบกวนที่คำนวณได้อย่างแม่นยำ ลำแสงที่ตกกระทบจะรบกวนลำแสงที่สะท้อนกลับระหว่างกระจก 

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน