Наука и технологии России (strf) wrote,
Наука и технологии России
strf

Вселенная в пробирке

300_тема_соатомы_300

Хотите прогуляться по поверхности нейтронной звезды? На помощь придут сверхохлаждённые атомы


Перешагнув порог лаборатории Мартина Цвирлейна, оказываешься в совершенно ином мире. В этих стенах можно увидеть множество удивительных вещей, которых не встретишь в обычной жизни. Скажем, сегодня исследователи затеяли игру с кварк-глюонной плазмой – невероятно горячей субстанцией, которая в природе существовала лишь в первые доли секунды после Большого взрыва. Зайдите на следующей неделе, и вы посмотрите, как учёные воссоздают поверхность нейтронной звезды. Иногда им даже удаётся создавать вещества, никогда прежде не существовавшие во Вселенной.

Всё это делается, конечно, не ради развлечения. Вещи, которые изучают специалисты из Массачусетского технологического института (США), имеют одну общую черту, а именно безумно сложную внутреннюю организацию. Проведите пальцем по сенсорному экрану вашего смартфона, и электрический импульс запустит целый каскад процессов на молекулярном уровне, с разрушением одних связей и образованием других. Но как конкретно это работает? Как именно магнит удерживает ваш список покупок на дверце холодильника? И что заставляет некоторые материалы при охлаждении до определённой температуры полностью терять электрическое сопротивление и превращаться в сверхпроводники? Если бы такое происходило при комнатной температуре, мы имели бы возможность хранить энергию неограниченно долго и совершенно бесплатно.

Если бы. Попытки смоделировать все многочисленные эффекты и силы, участвующие в данных процессах, пока не принесли особых плодов. «Казалось бы, нам известны все ингредиенты – их можно по пальцам пересчитать, – говорит Цвирлейн. – Но попробуйте ввести их в компьютер, и он попросту взорвётся».

Поэтому несколько групп из разных стран, в том числе группа Цвирлейна, взялись за разработку «плана Б». Учёные надеются проникнуть в самое сердце материи, используя мощный квантовый симулятор. Впервые идея квантовой симуляции (в данном контексте – моделирование) была высказана в 1981 году знаменитым физиком Ричардом Фейнманом. Учёный подчёркивал, что обычный компьютер – это окно в мир, ограничивающее обзор. Его работа основана на сухой логике и чётких инструкциях: если x, то y; переместить двоичный символ сюда; сложить два числа; вычесть; присвоить значение и т.п. В то же время квантовая физика – это обитель всех теоретических вероятностей и возможностей. В ней частицы имеют неопределённое пространственное положение и испытывают на себе влияние мириад таких же неопределённых частиц, как они сами.

Далее о сверхохлаждённых атомах читайте здесь
Tags: вселенная, квантовый
Subscribe

  • Два ключа российской науки

    Руководители РАН рассказали о промежуточных результатах реформы и научных приоритетах академии Год назад был принят закон № 253 ФЗ о…

  • Российская наука сосредотачивается

    Первые результаты действия закона о реформе РАН и перспективы российской науки обсудили в Совете Федерации Итоги первого года действия…

  • Как свяжут институты

    ФАНО России и РАН обсудили стратегии развития сети научных организаций ФАНО России приступило к консультациям с руководителями институтов по…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments