поле экспериментов

Лазерный луч притянул макроскопический объект.

Китайские физики сообщили о том, что им удалось заставить лазерный луч видимого диапазона притягивать макроскопический объект в условиях низкого давления. В основе продемонстрированного эффекта лежит сила Кнудсена, которая возникает из-за разности температур в тонкой пленке. Ученые смогли добиться микроньютоновой тяги, приложенной к миллиграммовому объекту. По их мнению, новая технология будет полезна в условиях ближнего космоса или атмосферы Марса. 

А в XX веке физики даже нашли этому эффекту практическое применение — они создали оптический пинцет. Суть его работы заключается в фокусировке лазерного луча в точку пространства, вокруг которой возникает градиентная сила, удерживающая тела вблизи нее. Это изобретение было удостоено Нобелевской премии по физике 2018 года.

Оптические пинцеты совершили революцию в биологии, химии и физике благодаря своей способности к манипуляции атомами, нано- и микрообъектами. Однако более массивные тела свет удерживать не способен. Тем не менее, в условиях невесомости давление света может быть ощутимым. На этом основана технология солнечного паруса.

Передача импульса от фотонов к парусу при поглощении или отражении — не единственный механизм, который может заставить массивные тела двигаться. В 2021 году Азади с коллегами смогли оказать световое давление на полимерный диск диаметром шесть миллиметров и толщиной в полмикрометра за счет силы Кнудсена, которая возникает из-за разницы температур по обе стороны тонкой пленки. Теперь же физики из Университета науки и технологий в Циндао во главе с Лэй Ваном (Lei Wang) заставили макроскопический объект таким же способом притянуться под действием лазера, реализовав, по сути, концепцию притягивающего луча.

Температура характеризует среднюю кинетическую энергию молекул в газе. Если с одной стороны пленки температура больше, чем с другой, передача ей импульса будет несимметричной, и может возникнуть сила Кнудсена. Однако для этого толщина пленки должна быть сопоставима с длиной свободного пробега молекул газа, которая, в свою очередь, связана с давлением. Если давление слишком большое, этот эффект незаметен на фоне флуктуаций передаваемого импульса. Если, наоборот, слишком маленькое — количество соударений окажется слишком мало, чтобы создать ощутимую тягу. Ранее авторы исследовали этот эффект для пористых графеновых губок и обнаружили максимум кнудсенновской тяги при пяти паскалях.

Чтобы заставить тягу работать против направления луча, ученые размещали кусочек пористого графена размерами 5×3×0,5 миллиметра на стеклянной подложке толщиной 0,17 миллиметра. Стекло прозрачно для видимого излучения и потому остается холодным, в то время как графен хорошо его поглощает и нагревается. Таким образом, если светить на образец лазером со стороны стекла при низком давлении, луч должен его притягивать.

На первом этапе физики качественно исследовали эффект с помощью крутильного маятника в прозрачной вакуумной камере. Они наблюдали притяжение при облучении образца несфокусированными лазерными лучами на длинах волн 360, 488 и 532 нанометра мощностями в десятки милливатт. Для 488 нанометров физики увидели линейное увеличение отклонения с 1 до 8,3 градуса с ростом мощности с 17 до 85 милливатт. Эксперименты с давлением также подтвердили, что при пяти паскалях сила Кнудсена максимальна.

Авторы не смогли измерить непосредственно силу с помощью крутильного маятника, поэтому во второй части работы использовали более традиционный гравитационный маятник. Он представлял собой медную пластину, подвешенную на медной жерди, к концу которой был присоединен образец. Для контроля отклонения они напыляли небольшую золотую пленку, которая играла роль зеркала, отражающего дополнительный измеряющий луч на экран с линейкой, расположенный в трех метрах от вакуумной камеры. Механический анализ связал показания линейки с силой тяги.

В результате физики узнали, что 488-нанометровый луч мощностью 85 милливатт притягивает образец с силой 0,8 микроньютона. Примечательно, что это на три порядка больше, чем сила светового давления, которая в условиях эксперимента составила 0,28 наноньютона. Авторы уверены, что лазерные лучи, работающие по такому принципу, могут быть полезны в условиях разреженной атмосферы, например, в ближнем космосе или на Марсе.

Эксперимент "Реактор"

В Великобритании подводят итоги эксперимента с четырёхдневной рабочей неделей

Четырёхдневная рабочая неделя значительно снижает уровень стресса и заболеваемости среди сотрудников, а также способствует их удержанию в компании. Итоги шестимесячного эксперимента, в котором приняла участие 61 британская компания, подвели социологи Кембриджского университета.

Эксперимент стартовал в июне 2022 года и по его завершении 56 компаний (или около 92%) решили так или иначе оставить "четырёхдневку". 18 компаний ввели её в свою практику на постоянной основе, остальные продолжат изучать в качестве временного опыта.

Исследователи опрашивали сотрудников участвовавших в эксперименте компаний на протяжении всего испытания, чтобы оценить, насколько появление дополнительного выходного дня влияет на качество их жизни. У почти 71% респондентов был зафиксирован «более низкий уровень выгорания», а у 39% за полгода снизился уровень стресса. По сравнению с аналогичным периодом предыдущего года, в ходе эксперимента число дней, пропущенных из-за болезни, сократилось на 65%, а увольняться стали на 57% реже.

Доходы компаний-участниц эксперимента в течение этого «пробного периода» почти не изменились, а 23 бизнеса даже показали небольшой рост, в среднем он составил 1,4%.

Несколько необходимых дополнений. В 61 компании-участнице эксперимента работают 2,9 тыс. человек. Исследователи постарались привлечь бизнесы, представляющие самые разные отрасли: от интернет-магазинов и поставщиков финансовых услуг до анимационных студий и "лавочки" формата "fish & chips". Были представители IT, здравоохранения, консалтинга, маркетинга, HR, недвижимости, гостиничного бизнеса и косметологии.

Некоторые компании по-своему трактовали переход на "четырёхдневку". Например, "The Guardian" в своей публикации, посвящённой итогам эксперимента, рассказывает о стартапе "Rivelin Robotics". Его основатели не смогли себе позволить такую роскошь, как 32-часовая рабочая неделя, поэтому нарушили условия и перешли на "четырёхдневку" с увеличением рабочего дня, с 8:00 до 17:30. И теперь есть сотрудники, которые предпочли бы остаться в рамках пяти "нормальных" рабочих дней, а менеджеры "Rivelin Robotics" думают, как приспособиться к различным режимам работы по мере роста компании.

В отчёте Кембриджской группы упоминается участвовавший в эксперименте ресторан: там решили 32 часа, которые составляют новую рабочую неделю, перераспределить в течение года, так чтобы рабочая смена продолжалась дольше летом, в пиковое время загрузки, и пропорционально сокращалась зимой.

следственный, блять, эксперимент! с фотофиксацией!