降低超导体的高压

2020年最热门的物理成果之一是,富氢的材料可以在15℃的温度下无阻地传输电流。15℃是巴黎春天的平均温度,但这一室温超导的实现需要另一个在塞纳河畔无法满足的条件:267 GPa的压力,即接近地球核心的压力。包括罗马萨皮恩扎大学Lilia Boeri在内的研究人员,对放宽这一要求的前景表示乐观。在最近的美国物理学会3月会议上,Boeri提出了在更接近我们日常环境的条件下实现超导的两种可能途径。

基于量子关联的X射线成像

量子成像是指利用量子的奇特性质在成像系统中提高分辨率及其他特性,该方法已广泛应用于可见光成像。目前有一个团队证明在X射线波段也可以实现这种量子增强。第一个X射线源已经开发出来,它可以在两个光子之间产生长距离量子力学关系,即所谓的量子关联。

LHCb发现5种新的重子

即使对于地球上最强大的粒子加速器来说，发现一种新粒子也是一件重要的事。

存在第五种力吗?

目前已经认识到自然界存在四种基本作用力。引力即为其中之一,由广义相对论描述,且经受多种观测检验。然而,出于量子化引力或解释暗物质和暗能量等方面的考虑,一些学者推测会存在第五种力：间距r质量分别m_1,m_2的质点之间的势能为V_5（r）=-α（Gm_1m_2/r）exp[-r/λ],其中G为引力常数。这种力有两个特征参数：

μ介子揭示打破雷雨云电势的记录

研究人员记录了一次能够产生约13亿伏特电势的雷暴,比以往测得的最大数据高出10倍。这一研究团队采用新的雷暴云监测方法,即利用宇宙射线轰击大气产生并沉降到地球上的μ介子。雷雨云的电势能够减少带电粒子的能量,从而降低它们在雷暴条件下被监测到的可能性。这一新的测量结果表明,雷暴可能具有数十亿伏特的电势,这么高的电势足以解释一个困扰科学家多时的大气之谜:源自雷暴的高能伽马射线闪。