Ученые Национальной лаборатории Лос-Аламоса совместно с зарубежными коллегами впервые получили экспериментальные доказательства существования солитонов в твердом теле. Это открытие внесет весомый вклад в развитие теоретической физики, а также, возможно, найдет практическое применение во многих областях науки и техники.
Солитоны структурно устойчивые, так называемые уединенные волны, распространяющиеся в нелинейной среде. Солитоны ведут себя подобно частицам (частицеподобная волна): при взаимодействии друг с другом или с другими возмущениями они не разрушаются, а расходятся, сохраняя свою структуру неизменной.
Впервые солитоны обнаружил и описал шотландский ученый Джон Скотт Рассел (John Scott Russell) в августе 1834 года. Рассел наблюдал эти волны на поверхности воды. В конце 1980-х годов была разработана теоретическая модель, согласно которой солитоны могут существовать в твердых телах, однако до сих пор ученым не удавалось получить экспериментальное подтверждение этой теории.
В последнем выпуске Physical Review опубликованы результаты эксперимента по поиску солитонов, в котором принимали участие доктор Майкл Мэнли (Michael Manley) из лаборатории Лос-Аламоса, ученые из национальных лабораторий Окриджа (Oak Ridge) и Аргонна (Argonne), а также их зарубежные коллеги из Института трансурановых элементов в Карлсруэ, Германия, сообщает PhysOrg. В своих исследованиях ученые использовали явление рассеяния рентгеновских лучей при взаимодействии с нейтронами. Исследователи исходили из предположения, что осцилляции, расположенные случайным образом в кристаллической решетке урана при высокой температуре (солитоны кристаллической решетки), вызваны, скорее всего, сильными взаимодействиями электронов с протонами.
«Результаты экспериментов поразили нас, сообщил д-р Мэнли. Несмотря на то, что концепция волны с локализованной энергией известна с конца XIX века, когда были открыты солитоны, а теория их возникновения в твердых телах разработана более 20 лет назад, никто не предполагал, что они будут играть такую важную роль в физических свойствах металлическогоурана, это было полной неожиданностью».
Открытие имеет важное значение для физики твердого тела и, в частности, для изучения свойств урана. Кроме того, оно поможет объяснить роль солитонов в разрушении химических связей в биологических процессах. Полученная информация послужит также основой для разработки новейших приборов, использующих этот вид волн.
Топ-10 сфер применения квантовых компьютеров. Инфографика CNews
Долгое время квантовые вычисления оставались красивой теорией. Но прямо сейчас мы наблюдаем тектонический сдвиг: технологии вышли на коммерческий рынок. Сегодня гибридные квантовые процессоры и нейросети уже гоняют реальные деньги по «невзламываемым» сетям, проектируют лекарства от рака и спасают мегаполисы от пробок. Классические суперкомпьютеры стремительно проигрывают эту битву за скорость. Разбираем 10 главных сфер, где квантовая революция уже изменила нашу жизнь.
erid:
Рекламодатель:
ИНН/ОГРН:
Сайт:
Тема месяца
Всеобщее благоденствие, робокоммунизм или цифровой фашизм?
К каким сценариям человечество ведет искусственный интеллект
Если темпы развития ИИ сохранятся, человечество окажется перед выбором. С одной стороны — общество изобилия, в котором большую часть работы выполняют машины, а люди свободны от труда и занимаются творчеством. С другой — цифровой авторитаризм и тотальный контроль над личностью.
erid:
Рекламодатель:
ИНН/ОГРН:
Сайт:
Мнение месяца
Почему соответствие стандартам не гарантирует защиту от киберугроз
Формальное соответствие стандартам ещё не гарантия защиты. Компании тратят ресурсы на сертификаты и регламенты, но реальная безопасность остаётся под вопросом. Только комплексный циклический подход позволяет превратить кибербезопасность из формальности в боеспособную систему. О том, как перейти к реальной защите, рассказывает заместитель генерального директора — технический директор «Газинформсервис» Николай Нашивочников.
erid:
Рекламодатель:
ИНН/ОГРН:
Сайт:
CNEWS500 СМЕНА ЛИДЕРА
Ростелеком впервые возглавил рейтинг крупнейших ИТ-компаний России