Nauka.ua

Атомний вибух над Хірошімою створив невідомий сплав Володимир Нестеренко 01 Аug 2026, 11:14 У пісках затоки Хірошіми знайшли невідомий раніше сплав, що пов’язаний з атомним вибухом 6 серпня 1945 року. Він зберігся як мікрометрове зерно всередині хірошімаїту — скляного уламка, що виник після розплавлення й швидкого охолодження речовин із місця вибуху. Сплав містить сім основних елементів, зокрема залізо, хром, нікель і кремній, а його атоми утворили незвичну впорядковану структуру. Дослідження опублікували в журналі Sсіеnсе Аdvаnсеs.Матеріал хірошімаїт, який утворився через атомний вибух над затокою та в якому знайшли новий сплав. Віndі еt аl. / Sсіеnсе Аdvаnсеs, 2026

Як скло Хірошіми зберегло невідомий сплав?

Хірошімаїти вперше описали як окремий клас уламків лише нещодавно: це мікро- й міліметрові частинки, які після вибуху збереглися у пляжних пісках затоки Хірошіми. Попередні дослідження вже показували, що багато з них утворилися за температур понад 1800 градусів Цельсія, а ізотопний склад вказує на конденсацію речовини під час швидкого охолодження вогняної кулі. Тож такі зразки допомагають відновити умови, у яких після вибуху перемішувалися випарувані й розплавлені ґрунт, вода, скло, метали та будівельні матеріали.Невідомий сплав виявили в одному з 34 досліджених зразків хірошімаїту. Його знайшли серед дрібних металевих включень, більшість із яких була схожа на залізо-хромові сплави, але це зерно додатково містило багато кремнію і відрізнялося впорядкуванням атомів. Саме поєднання складу й структури відрізнило його від відомих промислових матеріалів і дало авторам підстави відкинути версію, що це був уламок готового сплаву з місця вибуху. На їхню думку, сплав, найімовірніше, утворився з суміші випаруваних металів і застиг під час надшвидкого охолодження. Наразі він цікавий передусім як слід умов вибуху, а не як готовий практичний матеріал.

Що ще незвичного знаходили після екстремальних подій

💥  У склі після першого ядерного вибуху знайшли невідомий клатрат — кристал із порожнистим каркасом, що утворився у тринітиті.🌍  У найдавніших породах Канади, Ґренландії та Гаваїв геологи виявили імовірні залишки речовини прото-Землі, яка існувала до зіткнення, що породило Місяць.☄️  На Марсі «Персеверанс» уперше знайшов крихітні кристали корунду, які могли утворитися через удари метеоритів.

Протони з радіаційних поясів Землі допоможуть шукати ядерну зброю в космосі Володимир Нестеренко 08 Jul 2026, 18:09 Розрахунки фізика з Массачусетського технологічного інституту показали, що космічні протони можуть видати термоядерну зброю на борту супутника. Запропонований метод використовує частинки, які вже є в навколоземному просторі, тому підозрілий апарат не довелося б опромінювати штучно. За розрахунками, супутник-інспектор міг би помітити такий заряд приблизно за тиждень спостережень. Концепцію описали у статті журналу Nаturе.Схема того, як супутник-інспектор досліджуватиме апарати, які можуть мати на борту термоядерний заряд. Nаturе

Як природне випромінювання може видати ядерну зброю у супутнику? 

Чинний із 1967 року Договір про космос забороняє державам розміщувати ядерну зброю на орбіті, але не дає простого способу перевірити підозрілий супутник без прямого втручання. Автор статті пропонує використати для цього саме космічне середовище, зокрема швидкі протони, які є у внутрішньому поясі Ван Аллена — кільцеподібній зоні магнітосфери, де магнітне поле Землі утримує заряджені частинки. Потрапляючи у важкі елементи термоядерного заряду, зокрема в уранову оболонку, такі протони можуть вибивати з них нейтрони. Саме ці нейтрони й мав би ловити супутник-інспектор.У представленій моделі інспектор є компактним супутником із двома площинами детекторів, які мали б виявляти нейтрони й визначати, звідки вони прилетіли. Розрахунки показали, що такий апарат міг би помітити термоядерний заряд із відстані чотирьох кілометрів приблизно за тиждень спостережень. Утім, наразі це залишається концепцією, яку ще треба перевірити на реальних пристроях, адже на результат можуть вплинути екранування зброї, склад заряду, радіація на орбіті й робота електроніки в таких умовах.

Як ще природні сигнали допомагали досліджувати космос

🛰️  ВеріСоlоmbо зареєстрував нейтрони й гамма-промені від взаємодії космічних променів із поверхнею Меркурія і перетворив на звук його магнітосферу.❄️  А досліджуючи антарктичний лід, який містив залізо від вибухів наднових, науковці відстежили рух Сонячної системи крізь міжзоряне середовище.💥  Також вибух наднової поблизу Сонячної системи дослідники пов’язали з підвищенням рівня космічного випромінювання на Землі та слідами заліза-60 у її породах.

Великий адронний колайдер зупинили на модернізацію до 2030 року. Завдяки цьому він збиратиме на порядок більше даних Богдан Порохняк 30 Jun 2026, 12:24 29 червня 2026 року Великий адронний колайдер завершив третій сеанс роботи та зупинив свою роботу для проведення капітальної модернізації, що триватиме до 2030 року. За цей час інженери демонтують і замінять у ньому 1,2 кілометра магнітів та інших компонентів, перетворивши його на Колайдер високої світності. Оновлена установка зможе досягати до десяти разів вищої світності, ніж передбачав початковий проєкт. Це означає, що в ній зможуть проводити на порядок більше зіткнень протонів для пошуку нових частинок і, можливо, явищ за межами Стандартної моделі. Про це повідомили на сайті Європейської організації з ядерних досліджень (СЕRN).Оновлений колайдер приєднають до заготовлених раніше установок, зокрема охолоджувальної, яку збудували ще минулої весни. СЕRN

Що досі відбувалося на Великому адронному колайдері?

Великий адронний колайдер вперше запустили у 2008 році, а вже у 2009 там провели перші зіткнення протонів. У 2012 році з його допомогою відкрили бозон Гіґґса, підтвердивши 50-річні теоретичні прогнози щодо існування цієї частинки. За три сеанси роботи на Великому адронному колайдері зафіксували понад 85 нових адронів — класу частинок, до яких належать протони та нейтрони, досліджували асиметрію матерії й антиматерії та властивості кварк-глюонної плазми.Та для пошуку явищ поза Стандартною моделлю, яка описує фізику елементарних частинок, науковцям потрібно набагато більше зіткнень, ніж давала колишня конфігурація. Тому оновлений колайдер реєструватиме від 140 до 200 зіткнень протонів за одне перетинання пучків замість попередніх близько 60. Разом із самим колайдером оновлять й експерименти АТLАS і СМS, зробивши їхні детектори більш чутливими до частинок, які утворюватимуться внаслідок зіткнень. Прискорювальний комплекс почне поступово повертатися до роботи з 2028 року, а колайдер у повному режимі високої світності запрацює у 2030.

Які ще зміни робили на колайдері

⚡️  У 2022 році колайдер зупинив свою роботу для економії електроенергії — і зробив це на два тижні раніше запланованого, зокрема через стрибок цін на електроенергію внаслідок російського вторгення в Україну.🧲  А у 2023 році у СЕRN успішно випробували новий магніт для модернізації Великого адронного колайдера, що було необхідним для створення Колайдера високої світності.⚛️  Цього року після модернізації одного з інструментів Великого адронного колайдера фізикам вдалося відкрити схожу на протон частинку, яка є значно важчою за нього.🤯  Також у СЕRN планують створити новий прискорювач частинок, який буде втричі більшим за Великий адронний колайдер. Його будуватимуть навколо міста Женева, як на території Швейцарії, так і Франції.

Фізики пояснили похибку при сортуванні курячих яєць за допомогою світла. Через неї щороку вбивають мільйони півників Марія Довга 20 Jun 2026, 13:15 Фізики назвали можливу причину похибки при сортуванні курячих яєць за допомогою оптичних методів, тобто «просвічування» яйця. Шкаралупа курячого яйця виявилася здатною багаторазово відбивати фотони, які потрапляють всередину яйця, забезпечуючи практично рівномірне розсіювання світла всередині, що й може призводити до похибки. Урахування ефекту багаторазового відбивання може допомогти точніше визначати якість, заплідненість і, можливо, стать ембріонів у яйцях без їхнього руйнування. Дослідження опублікували у журналі Nеwtоn.Яйце під звичайним освітленням (зліва), і після просвічування пучком світла — порожнього яйця (по центру) та з усім вмістом (справа). Vаmshі Dаmаgаtlа

Чому виникла потреба у вдосконаленні методів сортування яєць?

Європейські інкубаторії щороку інкубують близько восьми мільярдів курячих яєць. До восьми відсотків з них зрештою виявляються незаплідненими, а ще з 320 мільйонів яєць вилуплюються курчата-самці, яких після визначення статі знищують. Збитки, спричинені вибраковкою настільки значні, що учені навіть вивчали можливість створення генномодифікованих курей, які давали у потомстві лише курочок. Для оцінки заплідненості яйця та визначення статі ембріона давно намагаються застосувати оптичні методи, однак, їхня точність досі лишається меншою за бажану для промислового використання. З’ясувати, що ж відбувається з частинками світла всередині цілих курячих яєць, вирішила група дослідників з Нідерландів та Італії.

Як вивчали поширення світла у яйцях?

Для дослідження поведінки світла всередині яєць дослідники вони використали часову дифузну оптичну спектроскопію — метод, який вимірює, скільки часу фотони проводять у зразку перед тим, як вийти назовні. У біологічних тканинах цей метод дозволяє оцінити поглинання і розсіювання світла. Виявилося, що у ділянках яєць зі слабким поглинанням світло затримувалося неочікувано надовго — до 6–8 наносекунд. Досліди з оптичними фільтрами та експерименти з видаленням шкаралупи показали, що цей ефект викликаний властивостями самої шкаралупи, а не кольоровими пігментами, що можуть у ній міститися.Щоб розрізнити впливи шкаралупи та вмісту яйця, дослідники зробили «фантоми» — порожні шкаралупи, які наповнювали рідинами з відомими оптичними властивостями. Експерименти з ними показали, що світло не просто рухалося вздовж поверхні шкаралупи, а багаторазово проходило через внутрішній об’єм яйця через те, що фотони, які потрапляли всередину, багаторазово відбивалися від його внутрішньої поверхні — внутрішню відбивну здатність шкаралупи автори оцінили приблизно у 91 відсоток. Тобто, яйце виявилося природною інтегрувальною сферою — структурою, що забезпечує рівномірне розсіювання світла, що проникає всередину. Дослідження інкубованих яєць показало, що у результаті появи кровоносних судин, гемоглобіну та розвитку ембріональних тканин відбувається зростання як поглинання, так і розсіювання світла, що потенційно вказує на можливість використання оцінки розсіювання світла для визначення розвитку ембріона та статі майбутнього курчати.

Навіщо шкаралупі такі оптичні властивості?

Дослідники припускають, що здатність шкаралупи до розсіювання світла може відігравати якусь роль у захисті ембріонів від ультрафіолетового випромінювання, або ж у підтримці внутрішньої температури яйця. Однак, ці припущення іще потрібно перевірити.Відкритий ефект пояснює велику похибку, яка виникає при використанні інших оптичних методів визначення стану зародка, і водночас відкриває шлях до точніших неінвазивних методів оптимізації виробництва яєць.

Детектор JUNО за два місяці виміряв перетворення нейтрино найточніше в історії Олександра Іванова 10 Jun 2026, 18:00 Фізики отримали перші результати роботи нового підземного детектора нейтрино JUNО, який лише за два місяці спостережень дозволив найточніше виміряти властивості цих частинок. Зокрема, він зафіксував осциляції нейтрино — явища зміни типу нейтрино на електронне, мюонне або тау-нейтрино. У майбутньому це допоможе науковцям зрозуміти, чому нейтрино мають масу та як вони впливають на еволюцію Всесвіту. Дослідження опублікували в журналі Nаturе.Китайський підземний детектор нейтрино JUNО. Qіu Хіnshеng / VСG / Gеtty

Чому науковців цікавлять нейтрино?

Нейтрино — одні з найпоширеніших частинок у Всесвіті, які майже не взаємодіють з речовиною та здатні змінювати свій тип під час руху. Дослідження цього процесу дозволяє перевіряти сучасну фізику елементарних частинок і будову матерії. Для цього міжнародна команда використала підземний детектор JUNО в Китаї. Це найбільший у світі детектор нейтрино, де фіксують переважно антинейтрино від атомних електростанцій. Під час його роботи протягом 59 днів науковці зареєстрували понад дві тисячі взаємодій нейтрино та простежили зміну їхніх властивостей під час поширення.JUNО отримав найточніше в історії вимірювання параметрів нейтринних осциляцій. Зокрема, науковці уточнили кут змішування, який визначає ймовірність переходів між різними типами нейтрино, та різницю квадратів мас, що задає масштаб осциляцій і впливає на те, як швидко відбуваються ці переходи. Точність вимірювань перевищує попередні результати приблизно в 1,6 раза та підтверджує високу чутливість установки до тонких ефектів у поведінці нейтрино. Отримані дані наближають науковців до розв’язання однієї з ключових задач фізики нейтрино — визначення ієрархії їхніх мас, тобто того, яке з трьох нейтрино є найлегшим, а яке найважчим. Це важливо для перевірки меж Стандартної моделі, що описує фізику елементарних частинок, і пошуку можливих відхилень від неї.

Як шукають невловимі елементарні частинки

⚖️  Експеримент на основі Великого адронного колайдера допоміг із найбільшою точністю виміряти масу W-бозона, який переносить слабку взаємодію між іншими елементарними частинками.⚛️  На оновленому детекторі ЦЕРНу знайшли нову елементарну частинку, яка виявилася важчим родичем протона, що складається з відмінних від нього кварків.🌞  А потік нейтрино від Сонця ускладнив пошуки темної матерії, спричинивши хибнопозитивні сигнали на двох її детекторах — РаndаХ у Китаї та ХЕNОN в Італії.

Піраміда Хеопса встояла перед землетрусами завдяки вібрації не в такт із землею під нею Інна Радевич 25 Маy 2026, 17:56 У піраміди Хеопса в Гізі та ґрунту навколо неї виявили різну частоту коливань від природних і викликаних людиною вібрацій землі. Цим науковці пояснили стійкість піраміди до землетрусів — через різницю в частоті коливань менша кількість енергії може передатися до самої будівлі. Таким чином, згідно з розрахунками науковців, і майбутні землетруси спричинятимуть лише невелику шкоду піраміді. Дослідження опублікували в журналі Sсіеntіfіс Rероrts.Науковець встановлює датчики для вимірювання коливань усередині піраміди. ЕLGаbry еt аl. / Sсіеntіfіс Rероrts, 2026

Як перевіряли стійкість піраміди до землетрусу?

За тисячоліття свого існування піраміда Хеопса пережила декілька землетрусів, зокрема каїрський землетрус магнітудою 5,8 бала у 1992 році, який пошкодив лише декілька каменів обшивки піраміди. Щоб зрозуміти, завдяки чому будівля має таку стійкість, науковці вимірювали частоту, у якій відбуваються коливання будівлі в спокійних умовах — від вітру, коливань ґрунту, трафіку авто та активності людей. Для цього використали 37 датчиків всередині та навколо піраміди.Будова піраміди Хеопса, зокрема камери для зменшення тиску всередині (позначені як 11). ЕLGаbry еt аl. / Sсіеntіfіс Rероrts, 2026Як з’ясувалося, частота коливань піраміди значно більша за таку в навколишнього ґрунту — 2-2,6 проти 0,6 герца. При цьому всередині піраміди коливання мали сталу частоту близько 2,3 герца, що свідчить про однорідність характеристик різних частин будівлі. Також дослідники з’ясували, що здатність піраміди підсилювати сейсмічні хвилі зростає до висоти майже 50 метрів, але різко падає всередині камер для зменшення тиску, які зведені над камерою фараона. На додачу до цього, фундамент піраміди, який є великим вапняковим плато, виявився також стійким до сейсмічних хвиль. І хоча це не доводить того, що давні єгиптяни зводили піраміди, щоб зробити їх стійкими до землетрусів, але ще раз показує, що вони змогли збудувати споруду надзвичайної міцності навіть за сучасними мірками.

У склі з місця першого ядерного вибуху знайшли невідомий кристал Володимир Нестеренко 12 Маy 2026, 16:39 У склі, що утворилося на місці першого ядерного вибуху, виявили раніше невідомий клатрат — кристалічну структуру з порожнистим каркасом, який утримує інші атоми. Його знайшли у тринітиті, що виник після першого у світі ядерного випробування «Трініті» у 1945 році в Нью-Мексико. Це перший клатрат, який підтвердили серед продуктів ядерного вибуху, і він показав, що короткочасні екстремальні умови можуть створювати структури, які важко отримати за звичайних геологічних або лабораторних умов. Дослідження опублікували в журналі Рrосееdіngs оf thе Nаtіоnаl Асаdеmy оf Sсіеnсеs.Тринітит — мінерал, що утворився на місці першого ядерного випробування. Віndі еt аl. / РNАS, 2026

Як ядерний вибух створив новий кристал?

Під час випробування «Трініті» пісок пустелі, металева вежа, мідні кабелі та обладнання сплавилися в тринітит — склоподібний матеріал, що зберіг сліди перших секунд ядерного вибуху. Для геологів він цікавий не лише як історичний уламок, а і як зразок речовини, що зазнала різкого нагрівання, високого тиску, перемішування з металами й швидкого охолодження. У таких умовах атоми можуть складатися у незвичні структури, які не встигають перейти у стабільніші форми.Клатрат під мікроскопом у складі тринітиту з місця вибуху. Віndі еt аl. / РNАS, 2026Раніше у червоному тринітиті, забарвленому міддю з кабелів та обладнання, вже знаходили квазікристал — упорядковану структуру без повторюваного візерунка звичайних кристалів. Тепер дослідники вивчили багату на мідь металеву краплю всередині цього скла за допомогою рентгеноструктурного аналізу, який показує розташування атомів у речовині. Так вони виявили кубічний клатрат: у ньому атоми кремнію утворили каркас із порожнинами, куди потрапили атоми кальцію та міді.Кристалічна структура нового клатрату: він складається з двох типів багатогранників з атомом кальцію (іноді — міді чи заліза) всередині. Віndі еt аl. / РNАS, 2026Оскільки клатрат знайшли поруч із квазікристалом, науковці перевірили, чи міг квазікристал виникнути з нього. Моделювання показало, що такий шлях загалом можливий, але саме в цьому зразку малоймовірний через високий вміст міді. Тож обидві структури, найімовірніше, утворилися незалежно, але за тих самих екстремальних умов.

Що ще незвичного знаходили в мінералах і породах

🌍  У найдавніших породах Канади, Ґренландії та Гаваїв геологи виявили імовірні залишки речовини, з якої сформувалася прото-Земля до зіткнення, що породило Місяць.💎  Між ядром і мантією Меркурія змоделювали шар з алмазів, який міг утворитися під час охолодження збагаченого вуглецем магматичного океану.🔴  Марсохід «Персеверанс» вперше знайшов на Марсі крихітні дорогоцінні камені — рубіни.

Геофізики підслухали розмови через оптоволоконні кабелі Інна Радевич 11 Маy 2026, 12:44 Геофізики підслухали розмови та музику через оптоволоконні кабелі, які зазвичай використовують для відстеження сейсмічної активності — землетрусів і вивержень вулканів. Для цього вони використали модель штучного інтелекту Whіsреr, яка вміє розшифровувати записи розмов. Науковці зазначають, що обробка записів із таких кабелів перед їхнім оприлюдненням може допомогти видалити сліди розмов, але залишити важливі для науки дані. Про це розповіли у Sсіеnсе з посиланням на виступ науковців на зустрічі Європейської спілки геонаук.Оптоволоконні кабелі, як той, що зображений на фото, можуть вловлювати звук людських розмов. Dеnny Мüllеr / Unsрlаsh

Наскільки багато науковцям вдалося підслухати?

Оптоволоконні кабелі здатні реагувати на звук невеликими змінами в тому, як крізь них проходить світло, і за цими змінами дослідники визначають інтенсивність і місце впливу звукової хвилі. Ще з того часу, коли науковці тільки почали використовувати цю технологію для відстеження сейсмічних коливань, вони припускали, що так можна підслуховувати й розмови. Щоб це перевірити, команда геофізиків використала оптоволоконні кабелі, якими вимірювали швидкість ерозії узбережжя, і помістила біля них динаміки, на яких програвали звуки з одного тону, музику та розмови.Як виявилося, низькі тони в розмові вдавалося виявити в даних навіть без додаткової обробки, а за допомогою Whіsреr дослідники змогли повністю розшифрувати людське мовлення. Але це працювало лише зі спірально закрученими дротами на поверхні, коли динамік знаходився на відстані до п’яти метрів від них. Коли ж дріт зарили під землю хоча б на 20 сантиметрів, це приглушувало сигнали від розмови. А прямі кабелі, навіть розташовані біля динаміка, погано зчитували сигнали від розмови.Науковці підкреслюють, що глибоководні оптоволоконні кабелі можуть вловлювати сигнали від підводних човнів і кораблів, що важливо враховувати перед публікацією записів, отриманих з їх допомогою. Водночас кабелі для запису сейсмічних даних зазвичай фіксують низькочастотні звуки від землетрусів, які майже не перекриваються з діапазоном, у якому говорять люди.

Що ще можна підслухати завдяки таким кабелям

🧊  Скориставшись методом сейсмологів, гляціологи за допомогою оптоволоконних кабелів простежили за таненням льодовиків у Швейцарії.🐋  Глибоководні оптоволоконні кабелі використали для стеження за китами фінвалами, чиї співи спричиняли зміни в передаванні світлових променів по дротах.🦗  Співи цикад виявилися настільки гучними, що вплинули на передачу сигналу підземними оптоволоконними кабелями, — так сподіваються вивчати їхню популяцію.

Фізики пояснили розбіжність у даних про мюон без порушення Стандартної моделі. Це ослабило натяки на «нову фізику» Володимир Нестеренко 28 Арr 2026, 16:35 Фізики розв’язали давню суперечність між розрахунками та вимірюваннями магнітних властивостей мюона — нестабільної частинки, схожої на електрон, але значно важчої за нього. Раніше цю невідповідність між теорією та експериментом вважали можливим натяком на існування невідомих частинок або сил природи. Нові обчислення показали, що магнітні властивості мюона все ж узгоджуються з уже відомими законами мікросвіту. Дослідження опублікували в Nаturе.Детектор для дослідження мюонів Європейської організації з ядерних досліджень. СМS Ехреrіmеnt / СЕRN

Як фізики узгодили теорію та експеримент?

Понад півстоліття фізики намагалися з’ясувати, чому магнітні властивості мюона не збігаються з передбаченнями теорії. Головна складність полягала не у вимірюваннях, а в обчисленнях: для точного прогнозу потрібно врахувати сильну взаємодію — найскладнішу для теоретичного опису фундаментальну силу природи, яка утримує разом складові атомних ядер і суттєво впливає на розрахунки поведінки елементарних частинок. Саме вона вносила найбільшу невизначеність у результат, через що розбіжність між теорією та експериментом довго вважали одним із найперспективніших натяків на нову фізику.Значення магнітного моменту мюона, встановлене в цій роботі (позначене помаранчевим), порівняно з передбаченнями Стандартної моделі (зеленим) і вимірюваннями з інших робіт. Воссаlеttі еt аl. / Nаturе, 2026У новій роботі дослідники зосередилися на найскладнішій частині обчислень. Вони розраховували магнітний момент мюона — величину, яка показує, як ця частинка реагує на магнітне поле. Для цього науковці використали метод решіткової квантової хромодинаміки, тобто змоделювали сильну взаємодію на суперкомп’ютерах, розбивши простір і час на дуже дрібну решітку. Такі розрахунки на малих і середніх відстанях автори поєднали з найнадійнішими експериментальними даними на великих відстанях, де попередні вимірювання вже добре узгоджувалися між собою. Крім того, вони використали тоншу решітку, ніж у попередніх роботах, аби ще більше зменшити похибку. Після понад десяти років роботи це дало найточніший розрахунок магнітного моменту мюона, а давня розбіжність між теорією та вимірюваннями майже зникла.

Які ще дослідження квантової фізики ставили під сумнів Стандартну модель

⚛️  Фізики з найбільшою точністю виміряли масу W-бозона, і вона теж узгодилася зі Стандартною моделлю, хоча попереднє вимірювання натякало на можливу нову фізику.🔬  Попередні вимірювання магнітного моменту мюона, навпаки, посилили натяк на нову фізику, оскільки показали розбіжність між теорією та експериментом.💥  У СЕRN також уперше виміряли рідкісний розпад каона – ще один процес, у якому фізики шукають можливі відхилення від Стандартної моделі.

Фізики з найбільшою точністю виміряли масу W-бозона. Вона підтвердила Стандартну модель Володимир Нестеренко 14 Арr 2026, 15:26 Фізики найточніше в історії Великого адронного колайдера виміряли масу W-бозона — частинки, що переносить слабку взаємодію між іншими елементарними частинками. Її оцінили в 80360 мегаелектронвольтів, що близько до передбачень Стандартної моделі, згідно з якою маса W-бозона становить 80353 мегаелектронвольти. Отримане значення не підтверджує результат, отриманий фізиками у 2022 році, який відхилявся від Стандартної моделі та натякав на можливу нову фізику. Дослідження опублікували в журналі Nаturе.W-бозон вперше зафіксували у 1982 році в колайдері протонів й антипротонів. СЕRN 

Навіщо зважувати W-бозон із такою точністю?

W-бозон для фізиків важливий тому, що його масу можна не лише виміряти, а й дуже точно передбачити за Стандартною моделлю — головною теорією, яка описує відомі елементарні частинки та їхні взаємодії. Якщо експеримент дає результати, які помітно не збігаються з прогнозом, це може бути сигналом того, що в природі є ще невідомі частинки або ефекти. Саме тому американський експеримент СDF у 2022 році викликав такий ажіотаж: отримані значення виявилися значно вищими за очікувані й суперечили більшості інших вимірювань.Вимірювання маси W-бозона та передбачення Стандартної моделі (пунктирна лінія). Усі вимірювання, окрім експерименту СDF, узгоджуються з моделлю. NаturеЩоб уточнити масу частинки, дослідники колаборації СМS при Великому адронному колайдері проаналізували дані 117 мільйонів зіткнень протонів, зібрані у 2016 році, і використали велику вибірку розпадів W-бозона на мюон і нейтрино. Детектор майже не бачить нейтрино, тож масу частинки доводилося відновлювати непрямо — за рухом мюона та загальним балансом енергії в події. Для цього фізики дуже точно відкалібрували детектор і звірили його роботу на інших добре вивчених частинках, зокрема Z-бозоні. У підсумку дослідники отримали масу W-бозона з точністю плюс-мінус 9,9 мегаелектронвольта.

Які ще дослідження проводять над елементарними частинками

⚖️ Фізики Європейської організації з ядерних досліджень вже уточнювали масу W-бозона, що також підтвердило передбачення Стандартної моделі.🔎 За допомогою оновленого детектора дослідники виявили важкого родича протона, який допоможе краще зрозуміти сильну взаємодію.✨ Інший експеримент зі спостереження за розпадом рідкісної частинки каона натякнув на нові фізичні явища, не порушивши Стандартної моделі.

Фізики зловили межу між двома формами рідкої води. Її існування передбачили ще в 1992 році Володимир Нестеренко 02 Арr 2026, 12:30 У переохолодженій воді вперше зафіксували критичну точку — межу, де дві її рідкі форми різної щільності перестають відрізнятися одна від одної. Існування цієї точки передбачили ще 1992 року та відтоді вважали ключем до пояснення аномальних властивостей води — зокрема, чому вода найгустіша за температури чотири градуси Цельсія, а не при замерзанні. Щоб зафіксувати точку до утворення кристалів льоду, фізики нагрівали аморфний лід наносекундним інфрачервоним лазером і майже миттєво просвічували зразки рентгенівськими імпульсами. Дослідження опублікували в журналі Sсіеnсе.Художнє зображення того, як опромінення води лазером дозволило фізикам зафіксувати перехід між двома її станами з різною щільністю. РОSТЕСН Unіvеrsіty, Sоuth Коrеа

Чому критичну точку не могли зловити 30 років?

Вода є однією з найскладніших для опису рідин, адже демонструє низку аномальних властивостей, таких як найбільша густина саме за температури чотири градуси Цельсія. Основне, але досі не доведене пояснення цієї особливості полягає в тому, що за дуже низьких температур і підвищеного тиску вода може існувати у двох рідких формах з різною густиною. Критична точка в такій системі є межею, де різниця між цими формами зникає, а коливання густини різко посилюються. Досі зафіксувати критичну точку не вдавалося через те, що вода миттєво кристалізувалася при переохолодженні.Вирішити це вдалося завдяки вдосконаленим рентгенівським лазерам та інфрачервоним лазерам, здатним випромінювати світло протягом наносекундних проміжків часу. Під час експерименту в переохолодженій воді виникали широкі й повільні структурні зміни, а її теплоємність різко зростала поблизу критичної температури. За оцінками авторів, нова критична точка води лежить поблизу 210 Кельвінів, що відповідає приблизно -63 градусам Цельсія, і тиску близько 1000 бар. Це дає фізикам нову експериментальну основу для пояснення частини аномальних властивостей води, яка є основою для всього живого на Землі.

Які ще незвичні властивості води досліджували фізики

💧  Перехід між двома рідкими станами науковці виявляли й раніше, зафіксувавши воду з низькою щільністю за низького тиску та з високою щільністю за високого тиску.☁️  А дослідження ефекту Ляйденфроста, який запобігає швидкому випаровуванню краплин води, допомогло фізикам краще описати взаємодію крапель рідини з поверхнею та іншими краплями.⚡️  Крім того, науковці змусили чисту воду проводити струм і набути золотистого кольору — за такі властивості воду назвали «металічною».

Фізики вперше перевезли антиматерію у вантажівці Богдан Порохняк 25 Маr 2026, 10:16 Фізики ЦЕРН 24 березня вперше в історії перевезли антиматерію за межі лабораторії, де її створюють. 92 антипротони у магнітній пастці проїхали понад вісім кілометрів територією ЦЕРН у кузові вантажівки. До цього антиматерію ніколи не перевозили — найменший контакт зі звичайною матерією миттєво знищує обидві, а за великих кількостей антиматерії це може призвести до вибуху. Про це повідомили в Nаturе.Вантажівка, у якій антиматерію перевозили територією ЦЕРНу. СЕRN

Навіщо везти антиматерію кудись далі?

ЦЕРН — єдине місце у світі, яке виробляє антипротони в достатніх кількостях для експериментів з ними: пучок протонів б'є по металевій мішені, з неї вилітають антипротони, які потім сповільнюють і виловлюють електромагнітними полями. Але лабораторія переповнена магнітним шумом від сусідніх експериментів, і це заважає точним вимірюванням.Тому фізики сконструювали портативну пастку для антипротонів — надпровідний магніт, охолоджений до −269 градусів Цельсія, тобто майже до абсолютного нуля, у надвисокому вакуумі. Саме в ньому антипротони провезли вантажівкою зі швидкістю до 42 кілометрів на годину. Водій стежив за частинками через детектор прямо з кабіни.Наступна мета — перевезти антипротони вже за 700 кілометрів, до Дюссельдорфа: нова лабораторія, яку там зараз будують, дозволить виміряти масу антипротона до тисячі разів точніше. Перші експерименти там планують на 2029 рік.

Як приборкують антиматерію:

⚛️  Дослідження на Великому адронному колайдері найточніше виміряли, наскільки порушена симетрія між матерією й антиматерією — ключ до розуміння, чому знайомий нам Всесвіт складається лише з матерії.🧊  Антиматерію вдалося вперше охолодити лазером — це відкрило шлях до точніших експериментів з антиводнем у магнітних пастках.🌠  Космічний телескоп Фермі знайшов 14 можливих антизірок у Чумацькому Шляху — приблизно одна на кожні 2,5 мільйони звичайних зірок.

Оновлений детектор СЕRN допоміг знайти важкого родича протона Володимир Нестеренко 24 Маr 2026, 11:23 Фізики СЕRN виявили нову частинку, схожу на протон, але значно важчу за нього. Це відкриття стало першим після масштабної модернізації детектора LНСb на Великому адронному колайдері, завершеної у 2023 році. Знахідка допоможе фізикам краще зрозуміти сильну взаємодію – силу, яка утримує разом кварки всередині протонів, нейтронів та інших частинок. Про відкриття СЕRN повідомив на своєму сайті.Художнє зображення нової частинки, подібної на протон, але у чотири рази важчої за нього. Вона складається з двох сhаrm-кварків (с) й одного dоwn-кварка (d). СЕRN

Які частинки шукали у Великому адронному колайдері?

Протон часто сприймають як одну з базових цеглинок матерії, але й він сам є складеною частинкою. Усередині протона є три кварки, які утримує сильна взаємодія – одна з чотирьох фундаментальних сил природи. Саме вона зв’язує кварки всередині протонів і нейтронів, а через них – і ядра атомів.Кварки бувають шести типів, і з них можуть складатися різні частинки. Пари кварків утворюють мезони, а трійки – баріони. До баріонів належать і добре знайомі нам протони та нейтрони, але існують і значно рідкісніші їхні різновиди. Більшість із них нестабільні: вони виникають лише на мить і майже одразу розпадаються. Тому такі частинки неможливо побачити напряму, а відловлюють їх за слідами продуктів розпаду після зіткнень частинок великої енергії.Для пошуку нових таких нестабільних і надзвичайно рідкісних частинок фізики СЕRN модернізували експеримент LНСb – один із головних детекторів Великого адронного колайдера, спеціально створений для вивчення частинок із важкими кварками. І вперше після оновлення науковці «зловили» невідому досі частинку, яка не лише поповнила список елементарних частинок, але й підтвердила вдосконалення роботи інструмента LНСb.

Яку частинку знайшов новий детектор?

Оскільки побачити нестабільні частинки напряму неможливо, у Великому адронному колайдері зіштовхували протони з великою енергією та стежили за тим, які сигнали виникнуть після цього. Так зафіксували нову частинку, що належить до баріонів, як і звичні нам протони. Вона теж складається з трьох кварків, але їхні типи відрізняються від кварків у протоні. Якщо протон містить два uр-кварки й один dоwn-кварк, то в новій частинці два легкі uр-кварки замінені двома сhаrm-кварками, які значно важчі. Через це вона виявилася майже вчетверо масивнішою за протон, тож нову частинку можна назвати його важким і короткоживучим родичем. Вона не є новим будівельним блоком звичної речовини, але допомагає краще зрозуміти, як поводяться кварки в незвичних комбінаціях.Це не перша така частинка, відома фізикам. У 2017 році експеримент LНСb уже відкрив її близького родича – баріон із двома сhаrm-кварками, але з іншим третім кварком. Тепер до цього невеликого сімейства додався ще один представник. А коли фізики мають не один, а кілька близьких прикладів, вони можуть точніше порівнювати їхні властивості між собою і перевіряти свої теорії щодо сильної взаємодії, яка утримує кварки всередині більших частинок. Знайти нову частинку було особливо складно, бо вона, ймовірно, живе ще менше, ніж її вже відомий родич. Для дослідників це означає слабший слід у даних: чим коротше існує частинка, тим важче відрізнити її сигнал від фону та випадкових збігів.

Що це відкриття змінює для фізики частинок?

Фізики давно описують сильну взаємодію теоретично, але що складніша внутрішня будова частинки, то важче точно передбачити її властивості. Тому кожна нова рідкісна частинка стає ще однією перевіркою того, наскільки добре теорія збігається з реальністю. У випадку нової важкої родички протона це означає ще одну підказку про те, як сильна взаємодія організовує матерію на найглибшому рівні. А отже, і ще один крок до розуміння того, як із найдрібніших частинок виникає весь знайомий нам світ.Для фундаментальної науки це важливо ще й тому, що межа між тим, що вдалося побачити, і тим, що лишається прихованим, часто залежить не лише від природи самої частинки, а й від чутливості приладів. І виявлення цієї нової частинки є підтвердженням того, що інструмент LНСb вже здатний вловлювати ті форми матерії, які раніше залишалися невидимими для інших детекторів.

Як шукають рідкісні частинки

⚛️  У 2024 році фізики СЕRN зафіксували рідкісний розпад частинки каона, який підтвердив передбачення Стандартної моделі, що описує фізику елементарних частинок.⚖️  Також дослідники СЕRN перерахували масу W-бозона, спростувавши аномальні вимірювання 2022 року, які суперечили Стандартній моделі.💫  Рідкісні частинки прилітали на Землю і з космосу: найбільш енергетичне нейтрино зафіксували на Землі улітку 2024 року.🔎  Також астрофізики заявили, що їм уперше вдалося виявити частинки темної матерії, які досі не міг знайти жоден земний детектор.

Фізики порахували максимальну кількість разів, у яку можна скласти млинець Інна Радевич 20 Маr 2026, 11:17 Фізики створили формулу для підрахунку того, у скільки разів можна скласти млинець або інший подібний предмет, наприклад тортилью. Це виявилося залежним від щільності матеріалу, його жорсткості та сили тяжіння, що діє на той шар, який при складанні опиняється згори. Через відмінності у цих характеристиках млинець можна скласти до чотирьох разів, а тортилью такого ж розміру — лише двічі. Про це розповів Nеw Sсіеntіst, а стаття з розрахунками доступна на сайті препринтів аrХіv.Фізики експериментували з реальними млинцями та листами пластику різної щільності. Маrzіn еt аl., 2026

Як фізик вивів формулу складання млинців?

Американський фізик французького походження Том Марзін припустив, що на кількість разів, у яку можна скласти млинець, залежить від площі контакту двох складених шарів і сили тертя між ними. Це, своєю чергою, залежить від того, наскільки верхній шар перекриває верхній. На це впливає співвідношення між еластичністю матеріалу та силою тяжіння, що діє на верхній шар. Що жорсткішим є матеріал, то менш пласким буде місце його згину, а тому верхній шар біля місця згину не контактуватиме з нижнім, зменшуючи силу тертя та кількість разів, у яку можна скласти млинець.Ці припущення науковець перевіряв експериментально, використовуючи круглий шматок пластику, тортилью та посмажені власноруч млинці. Але через те, що в домашніх млинцях фізик не міг контролювати товщину та щільність тіста, він попросив свою матір у Франції купити млинці в магазині, де їх приготуванням займаються машини, і проводити експерименти вдома. Експериментальні дані науковець поєднав із моделлю, що допомагала йому розрахувати кількість разів, у яку можна скласти матеріал довільних щільності та розміру.Так з’ясувалося, що млинець діаметром 26 сантиметрів і товщиною менш як міліметр можна скласти чотири рази. Водночас тортилья такого ж розміру та товщиною півтора міліметра вже має в понад три рази більше співвідношення між еластичністю та силою тяжіння, тож її можна скласти лише двічі. Така модель допоможе досліджувати властивості різних еластичних матеріалів, що відрізняються від паперу, на якому зазвичай проводять дослідження щодо максимальної кількості разів, у яку його можна скласти.

Як фізики розв'язують побутові проблеми

🍝  Раніше італійські фізики представили ідеальний рецепт пасти качіо е пепе, у якому сир пекоріно не збивається грудками.🥚  Попри попередні уявлення, яйця краще витримали падіння на бік, ніж на будь-який із кінців.🧅  Фізики також показали, що для уникнення розбризкування соку цибулі її треба різати повільніше та гострим ножем.

Фізики надрукували крихітного слона всередині живих клітин Інна Радевич 30 Jаn 2026, 09:11 Фізики надрукували крихітні фігурки, зокрема 3D-слона, всередині живих клітин за допомогою вдосконаленого методу літографії, який застосовують у біомедицині та для створення надточних аналізаторів рідин. Здатність друкувати в живих клітинах може знайти застосування в доставці ліків до окремих тканин, виявлення патологій на клітинному рівні та біоелектроніки. Дослідження опублікували в журналі Аdvаnсеd Маtеrіаls.Крихітна фігурка слона всередині живої клітини під мікроскопом. Мur еt аl. / Аdvаnсеd Маtеrіаls, 2026

Як вдалося друкувати в живих клітинах?

Досі 3D-друк не використовували в живих клітинах, а також не було методу доставки твердих мікроскопічних об’єктів у клітини, які не здатні до фагоцитозу, тобто поглинання твердих частинок з довкілля. Щоб розв’язати ці дві проблеми, науковці застосували метод двофотонної літографії. Він полягає у використанні рідкого полімеру, який твердіє під впливом світлового пучка, але лише після того, як поглине два фотони й отримає достатню енергію.Процес формування фігурки всередині живої клітини: введення чорнила, опромінення лазером й утворення цілої фігурки. Мur еt аl. / Аdvаnсеd Маtеrіаls, 2026Завдяки цьому підходу науковці ввели всередину клітин чорнило для друку, після чого подіяли на нього лазером із тривалістю випромінювання в кілька фемтосекунд, тобто квадрильйонних часток секунди. Це дозволило створити всередині клітин слона розміром 10 мікрометрів, об’ємні маркери для розпізнавання клітин, дифракційні гратки для розсіювання світла та навіть крихітні лазери. Усе це надрукували з субмікронною точністю.

Як використовують високоточний друк у живих організмах і не тільки

🦟  Хоботки самиць комарів запропонували використовувати для високоточного 3D-друку електродів і доставки ліків усередину клітин.🖨  Дослідники надрукували на тілах живих тихоходів крихітні візерунки за допомогою літографії, яку застосовують для виготовлення мікросхем.🎄  Також фізикам вдалося надрукувати ялинку з льоду, не використовуючи для цього спеціальних пристроїв для охолодження.

Фізики надрукували 3D-ялинку з льоду без пристроїв для охолодження Інна Радевич 18 Dес 2025, 16:43 Фізики надрукували 3D-ялинку з водяного льоду, не використовуючи ані зовнішні пристрої для охолодження, ані заморожену підкладку. Натомість вони застосували ефект охолодження під час випаровування води, підсилений вакуумом. Така технологія може знайти застосування в 3D-друку живих тканин і мікрофлюїдній технології, яку використовують для створення надточних датчиків для виявлення хімічних сполук у крові. Результати опублікували у статті на сайті препринтів аrХіv.Процес 3D-друку крижаної ялинки. Dеmmеnіе еt аl., 2025 / Unіvеrsіty оf Аmstеrdаm

Як заморозили воду у вакуумі?

Для 3D-друку з льоду фізики використали той самий підхід, завдяки якому охолоджується людське тіло: воно випаровує вологу, разом із з якою віддає в довкілля тепло. Завдяки тому що струмінь води з 3D-принтера був дуже тонким, він мав маленький об’єм, але велику площу поверхні, що пришвидшувало випаровування. Додатково дослідники створили низький тиск, проводячи друк у вакуумі, що ще прискорило випаровування молекул води з поверхні струменя. Це дозволило їм охолоджувати струмінь на десятки градусів за частку секунди.Таким чином, коли струмінь торкався поверхні чи попереднього надрукованого шару, він миттєво замерзав. За допомогою такого підходу науковці надрукували ялинку висотою вісім сантиметрів, а також конус, колони та ламану лінію, яка вертикально стояла на підкладці. А після повернення нормального тиску надруковані фігури знову перетворилися на воду.

Як і для чого науковці використовують 3D-друк

🦟  Дослідники запропонували використовувати хоботки комарів для високоточного 3D-друку, адже вони витримують високе навантаження, але при цьому є дешевшими за комерційні аналоги.🙈  На 3D-принтері надрукували гідрогелеві імпланти пеніса для свиней і кролів, які допомогли відновити у тварин ерекцію після травми.👀  Також за допомогою 3D-друку створили реалістичні та зручні протези ока — їх випробували на перших 10 добровольцях.

Фізики створили універсальну модель того, як розбиваються речі при падінні Інна Радевич 28 Nоv 2025, 14:07 Французький фізик розробив універсальну модель того, на які шматочки розбиваються речі при падінні. Вона виявилася справедливою для речей із різною текстурою та розмірами, як-от ваз, кубиків цукру чи навіть пластику в океані. Така модель може знайти застосування для відстеження сміття в океані та запобігання зсувам ґрунту в горах. Дослідження опублікували в журналі Рhysісаl Rеvіеw Lеttеrs.Фізики створили універсальну модель того, як розбиваються речі при падінні. GІРНY

Як різні речі можуть розбиватися за одним законом?

Фізики давно помітили, що після розбивання розмір уламків розподіляється за певною кривою, тобто завжди є стала кількість найменших, трохи більших і найбільших уламків. Щоб описати цю криву математичною моделлю, науковець досліджував різні сценарії появи уламків, зокрема рідкісні — наприклад, коли ваза розбивається на чотири однакових фрагменти, чого майже ніколи не стається у реальному житті. Серед цих сценаріїв дослідник обрав той, що мав найбільшу ентропію, тобто ступінь невпорядкованості розміру та кількості уламків.Ці дані він поєднав із розробленими ним і колегами моделями зміни загальної щільності фрагментів після розбивання предметів. Таким чином науковець отримав модель, яку перевірив на результатах попередніх експериментів із падіння та розбивання речей, у яких фіксували кількість і розмір уламків. Як виявилося, вона не працювала лише у випадках, коли ентропія була дуже низькою, наприклад, коли струмінь рідини розпадався на багато краплин однакового розміру. Дослідник передбачає, що таку модель також можна буде використати для передбачення форми фрагментів, які утворюються через розколювання предмета, і аналізу взаємодії між ними.

Як фізики описують явища у реальному житті

🥚  Серія експериментів показала, що яйця розбиваються рідше, якщо падають на бік, а не прямо. Раніше науковці вважали навпаки.☕️  Донести чашку кави, не розливши рідину, також допоможуть фізичні підходи, такі як синхронізація рухів чашки та кави в ній.🍳  Фізики описали три різні механізми, які спричиняють появу бульбашок у розігрітій на сковорідці олії.

Інженери створили нову тканину з вуглецевими нанотрубками, яка здатна зупиняти кулі вдвічі ефективніше за кевлар, що зараз використовують у бронежилетах. Це допоможе створити міцнішу та легшу броню.

Швидке нарізання цибулі та використання тупого ножа збільшили розбризкування сполук, що викликають сльози. Як це допоможе на кухні?

Нобелівську премію з фізики 2025 присудили за дослідження квантового тунелювання. Це важливо для розробки квантових комп'ютерів.