מדעים מדויקים

סוף סוף ניסוי DOM במערכת גלאי טלסקופ הקוטב הדרומי מתחיל לתת תוצאות. Credit: Mark Krasberg, IceCube/NSF

לכופף את המציאות: איינשטיין פוגש את מכניקת הקוונטים בקרח האנטארקטי

חוקרים בוחנים את המימשק בין שתי התאוריות האלה, באמצעות חלקיקי נייטרינו עם אנרגיה אולטרה גבוהה שגילה גלאי חלקיקים שהוצב עמוק בתוך הקרחון האנטארקטי בקוטב הדרומי
מאיץ ההדרונים הגדול LHC בזמן השבתה לשידרוג. צילום: CERN

מדוע מסתו של חלקיק היגס קלה יותר מהצפוי?

חוקרים בנו מודל שלפיו המסה של חלקיק היגס, שמסייע לייצר את המסה של החלקיקים היסודיים, השתנתה ביקום הקדום, ולכן היא הרבה יותר קטנה ממה שמתאר המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים
פרופ' אבי ויגרזון, משמאל,ונשיא הטכניון, פרופ' אורי סיון

פרס טיורינג, "הנובל של מדעי המחשב", יוענק לבוגר הטכניון פרופ' אבי ויגדרזון

בשנה שעברה קיבל פרופ' ויגדרזון שכבר קיבל גם את פרס אבל, תואר דוקטור לשם כבוד מטעם הטכניון
צינורות הכפלת פוטונים -מכפיל יזהו הבזקים של אנרגיה המיוצרת כאשר נייטרינו מתקשרים עם חומר. קרדיט: המכון לפיסיקה של אנרגיות גבוהות, האקדמיה הסינית למדעים

מתקן ענק בסין יחקור את חלקיקי הנייטרינו – בעיקר אלו הנוצרים מתחנות כוח גרעיניות

המתקן, JUNO שמו מורכב ממכל ענק המקיף מערך גלאים. המכל מכיל חומר הגורם לנצנוץ אשר נרשם בגלאים ובכך מאפשר לזהות אירוע של נייטרינו, את סוגו ומסתו, שכן חלקיקי הנייטרינו משתנים
ניסוי חומרים מודפסים של סטרטסיס שיטוס לירח לבחינה בסביבת הקרינה שם. צילום יחצ

נאס"א תנסה על הירח את הרכיבים המודפסים של סטרטסיס

מטרת המשימה היא לבחון את עמידות החומרים לקרינה ופוטנציאל הההתאמה של חלקים מודפסים במשימות בחלל עתידיות
להקת נגני בוזוקי מהבלקן. המחשה: depositphotos.com

פיתגורס טעה: מדענים גילו שאין הרמוניות מוזיקליות אוניברסליות

מחקרם, שפורסם ב-Nature Communications, מראה שבהקשרי האזנה רגילים, אנו לא מעדיפים בהכרח אקורדים שנמצאים ביחסים מתמטיים אלה בדיוק אלא מעדיפים סטיות קטנות מהן
צילום: דוברות אוניברסיטת תל אביב

תגלית מדעית: חוקרים ראו תופעות ממכניקת הקוונטים בתנועת מטוטלות

המערכת החדשה מאפשרת להתבונן בתופעות שמתרחשות בתוך חומרים מיוחדים מסוג "טופולוגי" על ידי צילום התנועה של מטוטלות באמצעות מצלמה רגילה
בעיית שלושת הגופים. האיור הוכן בעזרת תוכנת הבינה המלאכותית DALEE להמחשה בלבד ואין לראות בה תמונה מדעית

פריצת דרך בחיזוי תוצאות כאוטיות במערכת שלושת הגופים

מחקר חדש ממכון לרקח לפיסיקה חושף התקדמות משמעותית בתורת הכאוס, על-ידי אישור מפורט של התורה הסטטיסטית מבוססת השטף המנבאת תוצאות כאוטיות במערכות תלת-גופיות ניוטוניות שאינן היררכיות. פריצת דרך זו טומנת
סימולציה כימית. התמונה הוכנה כהמחשה באמצעות תוכנת הבינה המלאכותית DALEE ואינה משמשת כתמונה מדעית.

לא רק במחשבים: "חוקיות" ה-Restart עובדת גם בסימולציות כימיות

חוקרים גילו שהדרך המקורית להאיץ תהליכים כימיים היא אתחול מחדש

אניונים לא אבלים נצפו לראשונה – טכנולוגיה חדשה למחשוב הקוונטי?

האניונים (anyons) הלא אבליים הינם קוואזי-חלקיקים בעלי תכונות סטטיסטיות וטופולוגיות מרתקות. עד לאחרונה, חלקיקים אלו היו תאורטיים בלבד, אך כעת קבוצת מחקר מאוניברסיטת הרווארד יצרו אותם לראשונה במעבדה. התגלית עשויה
שבב אופטי המחשה: depositphotos.com

כיצד מתפשט האור בסיליקון?

חוקרים בטכניון נותנים מענה לשאלה זו וסוללים נתיבים חדשים ליישומים בתקשורת, בדימות ובמחשוב קוונטי
טבעות פחמן. התרשמות תוכנת בינה מלאכותית לאחר שקראה את הכתבה. אין לראות בה תמונה מדעית.

שר הטבעות

מבנים חדשים של טבעות פחמן מעלים ספקות באשר להגדרה הנוכחית המקובלת של המושג ארומטיות
- לייזר ספין בסקאלה אטומית: התמונה מתארת את מבנה מהוד הלייזר המורכב משני סוגי מבנים של ננו-אנטנות. הקרינה כלואה במבנה הפנימי בלבד (צהוב). השכבה הפעילה של הלייזר - שכבה אטומית בודדת - נמצאת על המהוד. קרן הלייזר מפוצלת לשתי קרניים בספינים הפוכים של הפוטונים (חלקיקי האור), הניתנים לשליטה בעזרת שאיבת הלייזר (credit: Scholardesigner co, LTD).

ספין חיובי – מחקר בטכניון נבחר לאחת מפריצות הדרך בפוטוניקה ב-2023

הפיתוח הוא לייזר ספין משכבה אטומית בודדת – פיתוח של פרופ' ארז חסמן מהפקולטה להנדסת מכונות ופרופ' אלעד קורן מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים.
ניסוי ההתאבכות

תאוריה רדיקלית חדשה מאחדת את תאוריות הכבידה של איינשטיין עם מכניקת הקוונטים

שני מאמרים של חוקרי יוניברסיטי קולג' לונדון התפרסמו ב- Nature Communications וב-Physics Magazine בהם מציעים החוקרים דרך אלגנטית ליישב את הסתירה בין שתי התיאוריות שכל אחת משפיעה בקנה מידה אחר
חוקרים השתמשו במגוון שיטות על מנת לחשוף את הפולימורפים השונים הניתנים להכנה מחומר גבישי משותף ואת מסלולי ההמרה של תצורה אחת לרעותה כתלות בטמפרטורה ובשיטת ההכנה. [מקור: Thomas Rades/University of Copenhagen] 

תובנות חדשות באשר לפולימורפיזם תוכלנה להשפיע על פיתוח תרופות

חוקרים השתמשו במגוון שיטות על מנת לחשוף את הפולימורפים השונים הניתנים להכנה מחומר גבישי משותף ואת מסלולי ההמרה של תצורה אחת לרעותה כתלות בטמפרטורה ובשיטת ההכנה
מסע בזמן. המחשה: depositphotos.com

לחקור את המציאות של מסע בזמן: עובדה מדעית מול מדע בדיוני

בעוד תורת היחסות של איינשטיין מראה את היחסות בין הזמן למהירות. רעיונות תיאורטיים כמו חורי תולעת מציעים שיטות אפשריות, אך אתגרים ופרדוקסים מעשיים, כגון "פרדוקס הסבא", מסבכים את ההיתכנות של
פרופ גונן אשכנזי. מתוך אלבום פרטי

מענק סינרג'י היוקרתי של מטעם ERC ניתן לחוקר הכימיה, פרופ' גונן אשכנזי מאוני' בן-גוריון

פרופ' אשכנזי מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בן-גוריון עוסק בתחום חדש - כימיה של מערכות מורכבות. המענק ניתן לו ולקבוצת מחקר בינלאומית בה הוא חבר
פרופ' עדו קמינר במעבדתו. צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון

לקראת גילוי תופעות קוונטיות שטרם נצפו: פרופ' עדו קמינר מהטכניון זכה במענק ERC Consolidator

"התצפיות יתאפשרו באמצעות השליטה שפיתחנו באופיים הגלי של אלקטרונים חופשיים," מסביר פרופ' קמינר
רשת מתכתית-אורגנית (MOF) המסוגלת ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור

רשתות מתכתיות-אורגניות (MOF) יכולות ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור

רשתות מתכתיות-אורגניות (MOF) יכולות ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור בתוככי הנקבוביות שלהן בטמפרטורת החדר ולשחרר אותן בשעת הצורך
זוכי פרס נובל לכימיה 2023. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach

פרס נובל למדענים שהצליחו ליצור נקודות קוונטיות – הטכנולוגיה שבבסיס מסכי הQLED

כיום נקודות קוונטיות, שהן ננו-חלקיקים זעירים, שהגודל שלהן קובע את התכונות שלהן, מאירות צגי מחשב ומסכי טלוויזיה כאשר אלו ומתבססים על טכנולוגיה של QLED. בתחום הרפואה, משתמשים כיום בנקודות קוונטיות
משמאל פרופ' פרנץ קראוז, ופרופ' אן ל'אולייר במהלך טקס קבלת פרס וולף מנשיא המדינה יצחק הרצוג. צילום באדיבות קרן וולף

פרס נובל לפיזיקה לשנת 2023 לחוקרים שהצליחו למדוד תהליכים זעירים ומהירים באלקטרונים

פרס נובל לשנת 2023 בפיזיקה הוענק לשלושה חוקרים: פייר אגוסטיני (Pierre Agostini), פרנץ קראוס (Ferenc Krausz) וכן אן ל'הוליייר (Anne L’Huillier) עבור "פיתוח השיטות שלהם המייצרות פעימות אטו-שניות (attosecond) קצרות
הפרשנות של DALEE 2 לנושא אטומי אנטי חומר מרחפים.

לראשונה נמדדה נפילה חופשית של אטומי אנטי-מימן והתגלתה השפעת כוח המשיכה על אנטי-חומר

"זו המדידה הראשונה שבוצעה אי פעם של נפילה חופשית של אטומי אנטי חומר (אנטי מימן) שמראה באופן ישיר שהם באמת נופלים למטה", הסביר פרופ' אלי שריד מהמחלקה לפיסיקה באוניברסיטת בן-גוריון
כותרת: למעלה, אזובנזן היא מולקולה שיכולה לשנות את צורתה על-ידי אור. מולקולה של אזובנזן עוברת בין שתי צורות בהשפעת אור. באיור התחתון: כלוב מולקולרי המכיל את המולקולות של האזובנזן הפוטו-סנסיטייזר. המנגנון החדש מבוסס על גישה על-מולקולרית שבה המולקלות של אזובנזן ושל הפוטו-סנסיטייזר כלואות יחד בתוך כלוב מולקולרי. החלל המצומצם הנגיש למולקולות הכלואות מאפשר רק את צורת ה-E, אך לא את צורת ה-Z של אזובנזן, ולכן מולקולה זו נדחפת אל מחוץ לכלוב. קרדיט: יונתן ר' צ'רץ'

פרסום במגזין Science אודות תגלית חדשה: שימוש באור לא מזיק לשינוי צורת מולקולת אזובנזן בתוך קומפלקס על-מולקולרי

אזובנזנים הינם תרכובות רב-תכליתיות בעלות שימושים פוטנציאליים רבים, כגון ושדרג הטכנולוגיה באמצעות ייצור מכונות זעירות, כמו גם יצירת תרופות המשופעלות על-ידי אור. מולקולות אלה יכולות להימצא בשתי צורות שונות הקרויות
רשת אופטית. המחשה: depositphotos.com

חוקרי האוניברסיטה העברית יצרו את מתג הצבע הזעיר ביותר בעולם

מתג הצבע המהיר מאפשר שינוי מידי של הצבע הנפלט. לתגלית יש השלכות לטכנולוגיות מגוונות בהן נדרש כיוונן צבע מהיר כדוגמת מסכי תצוגה, תקשורת קוונטית ומקורות אור ממוזערים
משאבת גביש ליצור אור קוונטי עבור מכשירי הדמיה רפואיים. צילם באדיבות שלום שוורץ

CAT scan לחתול של שרדינגר

אפקטים קוונטיים בקרני רנטגן מאפשרים לשפר את הרזולוציה של הסריקה ולשמור על בריאותם של נבדקים ורופאים
בתמונה: קובייה חמש-ממדית שד"ר קליין הדפיס במדפסת תלת-ממדית עבור המנחה שלו. צילום: דוברות אוניברסיטת בר אילן

הוביל לפתרון בעיה מתמטית בת 35 שנים

הכירו את ד"ר אוהד קליין, בוגר תואר שלישי במחלקה למתמטיקה בפקולטה למדעים מדויקים, פוסט דוקטורנט באוניברסיטה העברית ועובד בחברת סטארטאפ כאלגוריתמאי
האנזימים של חברת ההזנק מפרקים את הפלסטיק פוליאתילן טרפתאלט למונומרים שלו: חומצה טרפתלית וכן אתילן גליקול, שהם עצמם ניתנים לשימוש ישיר במפעלים קיימים לכדי ייצור הפולימר מחדש

מיחזור פלסטיק בעזרת אנזימים

חברת הזנק ביוטכנולוגית צרפתית בשם 'Carbios' הצליחה לפתח תהליך אנזימטי למיחזור הפלסטיק פוליאתילן טרפתאלט (Polyethylene terephthalate) חזרה למונומרים המרכיבים אותו, שמהם ניתן לייצר שוב את הפולימר המוגמר
התאים הלבנים בזנב השרימפס. צילום: אוניברסיטת בן גוריון

השרימפס קובע מחדש את חוקי האופטיקה

לשרימפס יש צבע לבן בוהק במיוחד על גבו ועל גפיו שמטרתם למשוך דגים, אותם הוא 'מנקה' ממזיקים שמהם הוא ניזון. בדיקה מעמיקה של החומר הלבן באמצעות מיקרוסקופים אלקטרוניים מיוחדים העלתה
לייזר במעבדת פיזיקה. המחשה: depositphotos.com

שיטה חדשה ליצירת מקורות אור קוונטיים תסייע בהצפנה ובפתרון בעיות האבטחה

פרופ' עדי אריה: "אנחנו עומדים בפתחו של עולם טכנולוגי חדש, ועימו מגיעות שלל הזדמנויות חדשות לצד שלל בעיות שטרם נתקלנו בהן."
רשתות מורכבות. המחשה: depositphotos.com

היכולת להסביר בפשטות רשתות פיזיקליות מורכבות

הדוקטורנט בניה גרוס מהמחלקה לפיזיקה, מלגאי הנשיא, פרסם עד כה 15 מאמרים וספר אחד, והציג את עבודותיו העוסקות ברשתות פיזיקליות תלויות, ב-9 כנסים
בוזון היגס. המחשה: depositphotos.com

פיזיקאים פיתחו כלים לגילוי אינטראקציות לא מוכרות בין חלקיקי יסוד. האם אנחנו בדרך לפיזיקה חדשה?

פרופ’ יעל שדמי מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, מתמקדת בחקר החלקיקים היסודיים ובהם אלקטרונים, קווארקים, פוטונים וגלואונים, והאינטראקציות, או הכוחות, הפועלים ביניהם. היא מנסה לגלות חלקיקים ואינטראקציות יסודיים נוספים, מעבר לאלה המתוארים
“סולם של קיטובים”

דילוגים אלקטרוניים

חוקרים בנו משטחים משכבות אטומים שמחליקות זו על זו, וכך גורמות לאלקטרונים שבתוכן לדלג. בהמשך הם מקווים שניתן יהיה לפתח על בסיסם טכנולוגיות מידע מתקדמות

שלוש הרצאות חינמיות לכבוד יום הקוונטים העולמי ב-10 במאי

ב-10 במאי יועברו שלוש הרצאות בתחום הקוונטים לקהל הרחב, בזום ובחינם. האירוע מתקיים לכבוד יום הקוונטים העולמי בחסות המרכז לאינפורמציה קוונטית באוניברסיטה העברית. אין צורך בהרשמה מראש.

לראשונה: ניסוי שני הסדקים בציר הזמן

במאמר שפורסם במגזין נייצ׳ר פיזיקה, צוות חוקרים מבריטניה, ארה״ב, גרמני ואוסטרליה הדגימו לראשונה את ניסוי שני הסדקים בציר הזמן. במקום פיזור מרחבי על מסך, הסדק הזמני יצר פיזור בספקטרום האור,
פרופ' בינגהיי יאן. הארה בלתי-צפויה. באדיבות מכון ויצמן

ויהי אור, יותר אור

זה התחיל בתוצאות ניסויים מוזרות מאוד, נמשך בתיאוריה פיסיקלית חדשה על התנהגות פוטונים, ובעתיד עשוי לשפר את מסכי הסמארטפונים שלנו ולאפשר תקשורת נתונים מהירה יותרזה התחיל בתוצאות ניסויים מוזרות מאוד,
אור ואצות במערת ראש הנקרה. צילום פרופ' צבי דובינסקי והחוקרים הנוספים.

צירוף ייחודי של אור ואצות במערת ראש הניקרה – הקרן הלאומית למדע

מדידת האור המוחזר מהאצות מאפשר לחשב את האור המנוצל לפוטוסינתזה

האם מאיץ מיואונים יציל את פיזיקת החלקיקים?

בשנים האחרונות פיזיקאים מרחבי העולם דנים בבניית מאיץ מיואונים במקום מאיצים קונבנציונליים אחרים המבוססים על פרוטונים או אלקטרונים. למאיץ שכזה יתרונות ברורים בגילוי פיזיקה חדשה אך בנייתו מלווה באתגרים טכנולוגיים
קמפוס פרמילאב ליד שיקאגו. צילום יחצ המעבדה הלאומית פרמילאב

מאיץ החלקיקים הגדול בארה"ב יעבור שידרוג וייפתח מחדש אחרי למעלה מעשור של השבתה

השדרוג צפוי להימשך מספר שנים ויכלול בניית בניין חדש שיאכלס את המאיץ המשודרג. ב'פרמילאב' מתכננים גם לבנות גלאי חלקיקים חדש, שישמש לחקר החלקיקים המיוצרים על-ידי ה'טבטרון'.
מולקולות אורגניות. המחשה: depositphotos.com

זיהוי תרכובות אורגניות בעזרת אור נראה

חוקרים מאוניברסיטת סנטיאגו בצ'ילה, העובדים בתחום של למידת מכונה, הצליחו לפתח שיטה חדשנית לזיהוי תרכובות אורגניות המבוססת על מקדם השבירה באורך גל אופטי יחיד
צילום מיקרוסקופי של העל מוליך (כבייכול) NLH. הדגם המוצג מעלה בעל קוטר של מילימטר אחד. credit: J. Adam Fenster/Univ. of Rochester

שתיקה רועמת בעקבות הטענות למציאת על מוליך בטמפרטורת החדר

האם סוף סוף התגלה על מוליך בטמפרטורת החדר? ספק רב. הקהילה המדעית חושדת באמינות הממצאים והסיבה לכך ברורה, החוקר שחתום על הגילוי טען לכך בעבר ונהדף על ידי עמיתיו בטענה
מבנה כלורוניום מבוססי פירידין. מתוך המחקר

נתגלו מבני כלורוניום מבוססי פירידין

לראשונה אי-פעם, מדווחים חוקרים אודות המבנה המוצק של יוני כלורוניום מבוססי פירידין. תרכובות אלו ידועות בספרות בתור צורוני ביניים בתגובת החמצון של כהלים שניוניים, אולם עד כה היה קשה מאוד
שבב אטום המשמש ליצירת אינפורמטר מבוסס מגנט. צילום: מעבדתו של פרופ' רון פולמן, אוניברסיטת בן גוריון

להיות בשני מקומות באותו זמן

מדענים מנסים לענות על אחת השאלות הפתוחות הגדולות בפיזיקה
צ'ואן הא, מזוכי פרס וולף לכימיה 2023, צילום באדיבוץת וועדת הפרס

פרס וולף בכימיה לשנת 2023 לשלושה חוקרים שחקרו את ה-RNA

הזוכים הם: צ'ואן הא, אוניברסיטת שיקגו, ארה"ב, ג'פרי קלי, מכון המחקר סקריפס, ארה"ב , הירואקי שוגה אוניברסיטת טוקיו, יפן

היתרון של פוטונים שזורים באפיון חומרים

בהובלת הדוקטורנט מאמון ספדי ופרופסור ירון ברומברג מהאוניברסיטה העברית בוצע ניסוי המדגים לראשונה יתרון מהותי באפיון חומרים בעזרת פוטונים שזורים על פני אור קלאסי. הניסוי שפורסם בכתב העת היוקרתי Nature
לוויין תקשורת קוונטית. אילוסטרציה: depositphotos.com

אוניברסיטת תל אביב חנכה את מצפה הלוויינים הראשון לתקשורת אופטית קוונטית

המצפה, מהמתקדמים בעולם, ישמש לעקיבה, לחישה, לצילום היפר-ספקטרלי ולתקשורת אופטית וקוונטית, עם לוויינים במסלול סביב כדור הארץ
מערכת הצילום שהחוקרים בנו: יותר ממיליון בריבוע תמונות בשנייה. צילום: דוברות אוניברסיטת תל אביב

ככל שחלקיקים פולריטונים (ערבוב של אור וחומר) מכילים יותר "אור" כך הם מהירים יותר

התגלית עשויה לשמש ככלי פורץ דרך בעולמות הפקת האנרגיה סולארית, עיבוד מידע וכדומה
אור בעל תכונות כיראליות מיוחדות - שדה מסתובב בצורת הספרה 8. באדיבות החוקרים

אלקטרון במנוסה

מדעני המכון ושותפיהם למחקר הראו כי הסיכוי של אלקטרון לעבור מנהור במפגש בין מולקולה לשדה אור, והאופן שבו יעשה זאת, תלויים במידה רבה בכיראליות הן של המולקולה והן של האור
התרשים מדמה את האלגוריתם שלנו למשחק קלפים. ההשפעה המיידית של מדידת קיוביט אחד על האחרים דומה לתקשורת סמויה בין שחקנים. מחשבים קוונטיים משתמשים בהשפעה זו כדי לנצח את המשחק בהסתברות גבוהה יותר בהשוואה לשחקנים קלאסיים. התרשים משלב משמאל לימין: 1) משחק קלפים, 2) מעגל קוונטי, 3) הגרלת מטבע (הסתברות), 4) מדידה של הקיוביטים, 5) שימוש באלגורתם קלאסי המקטין את כמות הרעש, 6) ניתוח התוצאות. עיצוב: יעל ברנע

ביטים תחת השפעה

חוקרים פיתחו אלגוריתם שהראה תופעה קוונטית בסיסית: השפעה מידית של משתנה אחד על משתנים אחרים
משמאל: פס כחלחל, שקוף למחצה של הפולימר PEDOT לפני שלב העיבוד הסופי; מימין: הפולימר הגמיש והשקוף PEDOT(OH) לאחר השלב הסופי. [באדיבות: James Ponder]

פלסטיק שקוף, מוליך זרם ובר-הדפסה

צוות כימאים ומהנדסים מהמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה הצליח לפתח פולימר המסוגל להוליך חשמל ביעילות גבוהה בעודו גמיש, שקוף וקל לשימוש בקנה מידה תעשייתי

הדמייה ראשונה של חור תולעת במחשב קוונטי

צוות חוקרים מאוניברסיטת הרווארד, MIT וקלטק בשיתוף עם גוגל ערכו הדמייה מוצלחת של חור תולעת הניתן למעבר בעזרת מחשב קוונטי. הניסוי שבוצע על המעבד הקוונטי של גוגל, הדגים מעבר של