Разработан метаматериал, похожий по свойствам на легкую темную материю

Источник: MAIL.RU (Картина Дня) | Дата: 14 часов назад

Ведущий научный сотрудник Университета ИТМО Максим Горлач выразил уверенность, что эта работа создаст новейшее научное направление и приведет к многим прорывным результатам.

МОСКВА, 4 июля. Физики из РФ подготовили новейшее теоретическое описание аксионного отклика, аналога свойств гипотетических частиц «легкой» темной материи, и разработали схему создания метаматериала — искусственной структуры из множества небольших элементов, который воспроизводит характеристики этой субстанции. Опыты с этим метаматериалом помогут раскрыть уникальные квантовые характеристики этой формы аксионов, рассказала ТАСС пресс-служба Университета ИТМО.

«Первые результаты показались настолько необычайными и вызвали столько вопросов, что нам потребовалось 2 года, чтобы осознать и сформулировать новейшую концепцию. Не сомневаюсь, что эта работа задаст новейшее научное направление и еще приведет ко многим прорывным результатам», — пояснил ведущий научный сотрудник Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Максим Горлач, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают исследователи, за последние несколько лет ученые по всему миру активно разрабатывают метаматериалы, обладающие так называемым аксионным откликом. Это проявляется в том, что поведение электрических зарядов внутри этих конструкций и их взаимодействия с частицами света описывается теми же уравнениями, которые физики используют для описания свойств гипотетических «легких» частиц темной материи.

Российские ученые выяснили, что очень похожим образом может себя вести еще одна форма аксионнного отклика, чьи электродинамические свойства описываются несколько другим набором уравнений, включающим в себя не только электрические, но магнитные заряды. Невзирая на то, что искусственные аналоги этих аксионов будут порождать те же оптические эффекты, как и «обычные» аксионы, внутри этих метаматериалов будут происходить совершенно иные физические процессы.

«Оказалось, что среда с дуальным аксионным откликом рассеивает падающий свет совершенно так же, как и среда с известным аксионным откликом. Поэтому, чтобы убедительно показать новейшую физику, нам понадобилось смоделировать взаимодействие материала с зарядами, помещенными внутрь», — пояснил аспирант Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Эдуардо Барредо, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Проведенные учеными расчеты и моделирование помогли им разработать схему создания метаматериала, который воспроизводит данный отклик и позволяет однозначно отличать его от проявлений свойств «обычных» аксионов. Опыты с подобными конструкциями помогут физикам по-новому взглянуть на результаты уже известных экспериментов и создадут основу для новой области исследований в области квантовой механики, подытожили исследователи.

О легкой темной материи.

Безуспешные поиски «тяжелой» темной материи заставляют космологов предполагать, что она на самом деле может состоять из так на...