Experimental, computational, and theoretical physics of atoms, molecules, and clusters: classical and quantum descriptions, spectroscopy, electronic structure, chemical thermodynamics.
MatGL هي مكتبة مفتوحة للباحثين في مجال المواد. تستخدم الشبكات العصبية البيانية (شبيهة بخوارزميات التواصل الاجتماعي) للتنبؤ بالخصائص من بنية الذرات. تشمل نماذج جاهزة، مثل قطع مجموعة البناء: اختر ما تحتاجه واختبر مواد جديدة بسرعة. الأداة تُسرّع الطريق من الفكرة إلى المادة الحقيقية.
كان البحث عن الحياة يقتصر عادةً على الكواكب التي تحتوي على ماء سائل. لكن الكواكب الخارجية الحارة تفتقر إليه. اتضح أن السوائل الأيونية — وهي أملاح منصهرة لا تتبخر في درجات الحرارة المرتفعة — يمكن أن تحل محل الماء. وقد حصل عليها العلماء في المختبر من حمض بركاني ومواد عضوية. وهذا يعني أن العوالم المحتم
لوحة ماسية مزودة بـ 49 مستشعرًا للحمض النووي تلتقط الجزيئات الدالة على الأمراض. عند إمساك الهدف، يهدأ الضجيج المغناطيسي ويصدر المستشعر إشارة — بسرعة، دون كواشف أو معدات ضخمة.
تعتمد العمليات الحيوية على المجالات المغناطيسية داخل الخلايا. وتستخدم الطريقة الجديدة ومضات ليزر مزدوجة لرؤية 'الرقصات' الكيميائية الخفية في الأنظمة الحية — خطوة نحو أجهزة استشعار محمولة.
الحسابات الحاسوبية التقليدية لا تلتقط الظواهر الكمومية الحاسمة على المقياس النانوي. داخل الغلاف الفيروسي الضيق، يتصرف خيط الحمض النووي كموجة. وبتطبيق رياضيات العالم المجهري على فيروس باراكوتو، اكتشف الباحثون أن التأثيرات الكمومية ليست مجرد تفاصيل، بل هي أساس العمليات. وهذا يفتح طريقًا لفهم جديد للفي
تفحص الخوارزميات ملايين الخيارات، وتقدم للعلماء أفكارًا جديدة - من الأدوية إلى الكواكب البعيدة. وتقوم المختبرات الآلية باختبار الفرضيات فورًا، مما يجعل العلم أسرع وأكثر سهولة.
يجمع الأسلوب الهجين بين الحاسوب التقليدي والكمومي لتقييم قوة ارتباط جزيء الدواء بالبروتين في دقائق. وهو أسرع بعشرين مرة من الطرق التقليدية دون التضحية بالدقة، ويستبعد المركبات الضعيفة قبل تخليقها.
حساب الجزيئات مهمة معقدة تتطلب ضبطًا طويلاً. تستخدم الطريقة الجديدة "قواعد المسافة" الجاهزة للإلكترونات من الذرات البسيطة، مثلما يُخاط الثوب من أنماط جاهزة. هذا لا يوفر الوقت فحسب، بل يزيد دقة الطاقات بشكل غير متوقع.
في عنقود الثعبان النجمي البالغ عمره 35 مليون سنة، عثر علماء الفلك على 'منخفض الليثيوم' - نقص حاد في الليثيوم بالنجوم. كان يُعتقد سابقاً أن هذا يحدث فقط بعد 150 مليون سنة. فالدوران السريع، كالخلاط، يُسرّع تدمير الليثيوم البدائي، مما يدفع إلى إعادة النظر في تاريخ العناصر الخفيفة في المجرة.
في التجويف البصري، يغير صدى الضوء قواعد اللعبة: يفقد الهيدروجين استقراره، بينما تستقيم الجزيئات الحلقية وتُطلق تيارًا لا يتوقف. يتضاعف التأثير مع ازدياد عدد الجزيئات، ممهدًا الطريق للتحكم في الكيمياء بالضوء.
في اللحظة الحاسمة للتفاعل، عندما تعبر أيونات الهيدروجين الحاجز، تتجمد الفوضى مما يعزز النفق الكمومي. حسب العلماء الاهتزازات التي تعيد الفوضى وتُبطئ العملية — مما سيساعد في نمذجة أغلفة الكواكب البعيدة بدقة أكبر.
رصد تلسكوب جيمس ويب لأول مرة بشكل مباشر جليداً من ماء ثقيل في قرص كوكبي – موقع ولادة الكواكب. كميتها هناك كبيرة على غير المتوقع، مما يشير إلى تاريخ حافل للجليد قد يفسر مصدر محيطات الأرض.
الأجهزة الكمومية - من المايزرات إلى الساعات فائقة الدقة - تعتمد على حركات متكررة داخلها. فقدان الطاقة يعيق هذه الإيقاعات، لكن «الدفعات» الدقيقة يمكنها أن تدعمها. في السابق، كان حساب هذه الدفعات يستغرق ساعات من وقت الحاسوب. أما الآن، فحيلة رياضية تنجز ذلك بشكل شبه فوري، مما يفتح الطريق لأجهزة جديدة ف
أعاد العلماء صياغة معادلة شرودنغر، حيث مثّلوا الجسيمات كوسط مائع. النقاط التي يصبح فيها احتمال العثور على الجسيم صفراً تتحول إلى دوامات. عددها الصحيح يعطي تلقائياً مستويات طاقة دقيقة، ويفسر الاهتزاز الأبدي حتى للجسيم الساكن، ويربط الدوامات بالتشابك الكمومي.