Том 193, № 11 (2023)

Обсуждается современное состояние проблемы происхождения и транспорта “тяжёлых” ($A>4$) химических элементов во Вселенной. Начало звёздного нуклеосинтеза (ЗНС) относится, по-видимому, к эпохам с красным смещением $z\gtrsim 20$ (возраст Вселенной $t_U\lesssim 180$ млн лет). В настоящее время следы ЗНС видны в отдельных случаях в галактиках на красных смещениях $z\sim 10-15$ ($t_U\sim 500-270$ млн лет). Массовое перераспределение тяжёлых элементов из галактик по Вселенной в основном под действием мощных взрывных процессов стало возможным в период реионизации на $z\lesssim 6$ {($t_U\gtrsim 940$ млн лет). Корректная интерпретация наблюдательных данных требует детального понимания динамики переноса и перемешивания химических элементов во Вселенной. Теоретические модели предсказывают их крайне неоднородное распределение начиная от межзвёздной среды на шкале расстояний в несколько сотен световых лет до межгалактической среды в десятки миллионов световых лет. Это проявляется в наблюдениях абсорбционных спектров квазаров вплоть до красных смещений $z\sim 6$ и приводит к наблюдательной селекции. Обзор посвящён обсуждению ранних стадий истории химического обогащения Вселенной, как она воспринимается нами сейчас с учётом эффектов наблюдательной селекции. Кратко описаны наблюдательные данные и теоретические представления, составляющие основу современного понимания сложного процесса химической эволюции Вселенной.

Прецизионный контроль над индивидуальными квантовыми системами, такими как отдельные фотоны, атомы или ионы, открывает возможность для реализации ряда квантовых технологий. Задача этого направления — создание приборов, которые за счёт квантовых эффектов смогут решать задачи обработки данных, защищённой передачи информации и высокоточного измерения параметров окружающего мира более эффективно по сравнению с существующими подходами. Ключевым шагом для создания квантовых технологий стали пионерские работы второй половины XX века, которые, во-первых, показали парадоксальность и корректность квантово-механического описания природы и, во-вторых, заложили и создали базовые экспериментальные подходы, ставшие основой современных квантовых технологий. Нобелевская премия по физике 2022 года присуждена Алену Аспе, Джону Клаузеру и Антону Цайлингеру за выдающиеся эксперименты, продемонстрировавшие квантовую запутанность и нарушение неравенств Белла, а также пионерский вклад в развитие новой области — квантовой информатики.

Приводится подробный анализ данных по лазерному восстановлению оксида графена (ОГ). Рассмотрены вопросы синтеза ОГ, структурные модели, а также способы управления свойствами материала. Описаны химический и тепловой механизмы восстановления — два основных фотоиндуцированных механизма превращения диэлектрических плёнок ОГ в проводящие структуры, а также проиллюстрировано их совместное воздействие. Проведён критический анализ влияния параметров лазерного излучения на локальную функционализацию материала, которая определяет проявляемые им свойства. Приведена сводная таблица по имеющимся данным о лазерном воздействии на ОГ. Показаны различные области применения, такие как электроника, фотовольтаика, энергетика и гибкие сенсоры, в том числе медицинского назначения. Данное исследование систематизирует представленные в литературе результаты и способствует дальнейшему изучению вопросов взаимодействия лазерного излучения с углеродными материалами, их преобразования, управления свойствами и возможностями применения в полностью углеродной электронике.

Мы рассматриваем теорию нескольких безмассовые скалярных полей с различными “скоростями звука”. Для таких теорий были получены соотношения унитарности для парциальных амплитуд процессов рассеяния “два в два” с учётом вклада промежуточных двухчастичных состояний. Также были получены унитарные ограничения как в самом общем случае, так и в случае, уже рассмотренном в литературе, со “скоростью звука”, равной единице. Однопетлевыми вычислениями (в первом нетривиальном порядке по константам связи) в модели двух скалярных полей с разными “скоростями звука” мы показываем, что полученные соотношения унитарности выполняются. В других эффективных теориях поля унитарные ограничения можно использовать, например, для оценки масштаба сильной связи.

Фундаментальные константы играют важную роль в природе. Они определяют многие высокоэнергетические процессы. Оказывается, такие константы также задают границы для “обычных” свойств конденсированных сред, таких как вязкость, теплопроводность, упругие модули, скорость звука и др. Кинематическая вязкость имеет точку глобального минимума на $P,T$-диаграмме, то же верно и для температуропроводности веществ (за исключением критической точки). При этом минимальные значения данных величин определяются лишь постоянной Планка $\hbar$ и массами электрона $m$ и атома/молекулы $M$. Нетривиальным является вывод о близости по величине кинематической вязкости обычных флюидов и кварк-глюонной плазмы. Аналогично, экстремумы упругих характеристик веществ, механических свойств материалов и скорости звука также определяются лишь постоянной Планка, массами электрона и ионов, а также зарядом электрона. Использование фундаментальных констант позволяет сделать разумные оценки скоростей звука веществ и упругих характеристик низкоразмерных систем. Упоминается возможная связь экстремальных значений макроскопических величин с антропным принципом.