Проверка нейтральности

Изящный физический эксперимент, предложенный в Стэнфордском университете, должен будет подтвердить отсутствие электрического заряда у нейтрона.
p>В статье, опубликованной в Physical Review Letters, д-р Асимина Арванитаки (Asimina Arvanitaki) и ее коллеги описали схему будущего эксперимента, который сможет выявить отсутствие электрического заряда у нейтрона с немыслимой ранее точностью. Установка стэнфордских ученых спроектирована таким образом, что с ее помощью можно обнаружить у атомов рубидия заряд на уровне 10-28 заряда электрона. Это в сотни миллионов раз превышает точность аналогичных измерений в предыдущих экспериментах.

Д-р Арванитаки сравнивает это значение с измерением расстояния от Земли до Солнца с точностью до размеров атомного ядра. В эксперименте используется атомный интерферометр - прибор, использующий квантовомеханические свойства атома и позволяющий определять стационарную картину двух сдвинутых по фазе компонент какого-либо состояния атома.

Поток атомов рубидия в предполагаемом эксперименте со скоростью 10 м/с направляется вертикально вверх по цилиндру высотой 10 м. Внутри этого цилиндра расположены на одной с ним оси два цилиндра меньшего диаметра, разделенные небольшим промежутком. На один из этих цилиндров подается положительный потенциал, на другой - точно такой же отрицательный потенциал.

При движении вверх атомы рубидия испытывают воздействие импульсов лазерного излучения, которые изменяют волновую функцию атомов - она становится суперпозицией двух разных состояний, соответствующих разным моментам количества движения. Эти состояния и наблюдаются в дальнейшем с помощью атомного интерферометра. Действие лазера приводит к различиям в скорости движения атомов в среднем на 1 м/с. Этого достаточно, чтобы одна часть атомов, двигаясь вверх по параболической траектории, не долетала до промежутка, разделяющего верхний и нижний цилиндры, а вторая - преодолевала его.

При наличии даже самого малого заряда у атомов, оказавшихся в верхней части цилиндра, под действием приложенного к нему потенциала возникнет фазовый сдвиг в состояниях атомов рубидия, который проявится затем в интерференционной картине, наблюдаемой с помощью атомного интерферометра. Заявленную авторами точность измерения заряда сможет обеспечить многократное повторение эксперимента с применением статистических методов обработки данных.

Этот эксперимент поможет дать ответы на ряд фундаментальных вопросов, касающихся наличия или отсутствия электрического заряда у элементарных частиц, и будет одним из аргументов в пользу теории Великого объединения фундаментальных взаимодействий, которая, среди прочего, объясняет квантование заряда и природу нейтральности атомов.

Сперму будут получать из кожи

На этой неделе Международный консорциум учёных по изучению стволовых клеток (The Hinxton Group) пришёл к выводу, что при текущих темпах исследований в области стволовых клеток учёные уже через 5 лет научатся выращивать яйцеклетки и сперматозоиды из обычных типов клеток, таких как клетки кожи например. Такого рода технологический прорыв даст шанс тысячам бездетных пар, а также способствует исследованиям проблем репродуктивности.

В конце прошлого года учёные сообщили о том, что научились поворачивать вспять ход биологических часов в клетках кожи, внедряя особые гены. После чего, клетки кожи развивались в "обратную сторону", превращаясь в плюрипотентные стволовые клетки, которые способны стать любой тканью организма. Такая биотехнологическая процедура открыла новую обширную область для исследований и сделала реальней возможность получать эмбрионы в лабораторных условиях, минуя необходимость получения женской яйцеклетки.

Естественно, что такого рода исследования приносят с собой не только радужные надежды для страждущих, но также и серьёзные этические проблемы, такие как вопросы безопасности таких исследований и возможность "предельных инцестов", когда один и тот же человек может быть источником как яйцеклеток, так и сперматозоидов.

В настоящее время сторонники и противники уже горячо обсуждают возможность того, что новая технология позволит лесбийским и гей-парам стать биологическими родителями. Однако, упомянутый выше консорциум подчёркивает, что пока учёные не видят путей получения яйцеклеток из обычных клеток мужчины и сперматозоидов из обычных клеток женщины. Препятствия особенно высоки в последнем случае, потому что женские клетки не имеют Y-хромосом, содержащие необходимые для получения сперматозоидов гены. Хотя учёные и не утверждают, что упомянутая проблема в принципе неразрешима.

По материалам: ScienceNow