» » Физики посчитали одну из проблем тысячелетия неразрешимой

Физики посчитали одну из проблем тысячелетия неразрешимой

Физики посчитали одну из проблем тысячелетия неразрешимой

Фото: Nature News Из семи "проблем тысячелетия" на сегодня решена только одна

Автору решения этой задачи Математический институт Клэя обещает один миллион долларов.



Физики из Великобритании, Испании и Германии посчитали одну из "проблем тысячелетия" (связанную с физикой элементарных частиц) неразрешимой. Результаты своих исследований Тоби Кубитт, Дэвид Гарсия Перес и Майкл Вольф опубликовали в журнале Nature, сообщает Nature News.



В своей работе ученые рассмотрели частный пример из физики конденсированных сред: двумерную модель бесконечной кристаллической решетки, в узлах которой находятся атомы. Ученые попробовали рассчитать спектральную щель - разрыв между соседними энергетическими уровнями электрона.



Это позволяет определить свойства материалов, которые, в частности, в некоторых случаях при понижении температуры могут перейти в сверхпроводящее состояние. Физики в своей работе квантовые состояния атомов в решетке описали как реализацию машины Тьюринга, содержащую информацию о каждом шаге вычислений, необходимых для определения спектральной щели.



Кубитт и его коллеги показали, что в случае бесконечной решетки невозможно узнать, заканчивается ли вычисление, так что вопрос о спектральной щели остается неразрешимым. Между тем, для конечной двумерной решетки вычисления занимают конечное время и приводят к определенному ответу.



Несмотря на то, что реальные материалы имеют конечные размеры, их незначительная модификация может привести к резкому изменению спектральной щели. Последнее обстоятельство и позволило ученым заявить о принципиальной неразрешимости "проблемы тысячелетия".



Несмотря на то, что задача, по мнению ученых, не может быть решена в общем случае, ответ на нее, вероятно, возможно найти в частных случаях. Как отметили авторы, свое исследование они проводили в рамках физики конденсированного состояния вещества, тогда как проблема тысячелетия изначально сформулирована для физики элементарных частиц.



В ней "проблема тысячелетия" сводится к математическому описанию так называемой массовой щели в теории Янга-Миллса. Физически эту задачу можно сформулировать как теоретическое обоснование конфайнмента (невылетания кварков) - объяснению того, почему кварки связаны в протоне и не наблюдаются в свободном (несвязанном) состоянии.



Автору решения этой задачи Математический институт Клэя обещает один миллион долларов.



Физики приблизились к созданию кота Шредингера



В настоящее время из семи "проблем тысячелетия" решена только одна (гипотеза Пуанкаре). Автор решения, российский математик Григорий Перельман, отказался от своей премии и по личным мотивам ушел из науки.



Как сообщалось, нобелевскими лауреатами по физике в 2015 году стали японец Такааки Кадзита и канадец Артур Макдональд за доказательство массы нейтрино - фундаментальной частицы.

Так же вам понравится:

Добавить комментарий

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
  • Или водите через социальные сети

Реклама


Рекомендуем