Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Физики доказали невозможность существования квантовых пространственно-временных кристаллов

Возможно ли в действительности существование движущегося физического объекта, имеющего нулевую энергию? С точки зрения здравого смысла такое невозможно, ведь само движение и является кинетической энергией. Такому, вполне очевидному физическому факту, бросило вызов понятие квантовых пространственно-временных кристаллов, которое было предложено в 2012 году ученым-физиком и Лауреатом Нобелевской премии Франком Вильчеком (Frank Wilczek) из Массачусетского технологического института. Эти пространственно-временные кристаллы представляют собой теоретические квантовые системы, которые совершают периодические колебания, находясь в стандартном состоянии, в самом низком энергетическом состоянии.

Идея создания квантового пространственно-временного кристалла оказалась настолько привлекательной, что группа физиков из Калифорнийского университета в Беркли даже занялась подготовкой к созданию экспериментальной установки, в которой роль кристалла играли ионы кальция, пойманные в кольцевой ионной ловушке. Под воздействием чрезвычайно слабого магнитного поля ионы кальция должны были начать медленное вращение, находясь при этом в самом низком энергетическом состоянии. Теоретически, вращение такой системы может продолжаться бесконечно долго, даже после тепловой смерти Вселенной, ведь такая система не поглощает и не излучает энергию.

Но, как у любой экзотической физической теории, у теории пространственно-временных кристаллов, помимо приверженцев, имеются и ярые оппоненты. Одним из оппонентов этой теории является известный ученый-физик Патрик Бруно (Patrick Bruno), работающий в лаборатории European Synchrotron Radiation Facility, располагающейся в Гренобле, Франция. Бруно уже не раз указывал на некоторые «дырки» в теории пространственно-временных кристаллов, а не так давно он не оставил от этой теории камня на камне, создав собственную «теорию остановки», которая полностью исключает возможность бесконечного вращения широкого класса систем, находящихся в стандартном состоянии, которые могут быть названы пространственно-временными кристаллами.

Согласно теории Бруно у понятия пространственно-временных кристаллов есть два основных недостатка. Во-первых, вращающийся солитрон (единичный волновой импульс), который Вилкзек описывает в своей модели, находится не в стандартном, а в более высоком энергетическом состоянии. Во-вторых, система, которая совершает вращательное движение, пусть и находясь в стандартном состоянии, может излучать энергию в окружающее пространство в виде электромагнитных волн, что уже само по себе входит в противоречие с законом сохранения энергии.

В качестве основного аргумента своей теории, Бруно демонстрирует, что приведение в движение кольцевой системы из квантовых частиц вокруг кольца магнитной ловушки в любом случае увеличит энергию всей системы, переместив ее со стандартного на более высокое энергетическое состояние. Доказательством этому Бруно считает описание вращающихся систем, описанных в работах Нобелевского Лауреата Энтони Леггетта (Anthony Leggett), который изучал свойств вращающихся супержидкостей, жидкостей, имеющих бесконечный коэффициент текучести.

Бруно считает, что его первый аргумент не должен стать неожиданностью, так как теория, разработанная в 1964 году еще одним Нобелевским Лауреатом, Уолтером Коном (Walter Kohn), утверждает, что материалы-изоляторы совершенно нечувствительны к магнитным потокам и к их изменению. Так как квантовые пространственно-временные кристаллы смоделированы в виде кристаллов Вигнера, а кристаллы Вигнера, как известно, являются изоляторами, то магнитный поток и магнитное поле не смогут заставить вращаться систему пространственно-временного кристалла.

«Я считаю, что разработав свою "теорию остановки», я поставил точку над теорией возможности существования вращающихся пространственно-временных кристаллов. Мне жаль, что на эту, изначально неверную теорию было потрачено много моего времени и времени других ученых. У меня нет планов продолжать работы в этом направлении, но если кто-нибудь придумает альтернативные варианты, не входящие в противоречия с существующими теориями, я буду рад снова вернуться к этой теме" – пишет Бруно.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3 (1 vote)
Источник(и):

www.dailytechinfo.org

phys.org