Тяжелым солитонам отказали в праве на существование

Физики провели одну из крупнейших численный симуляций на суперкомпьютере и показали, что «тяжелые солитоны» увиденные ранее учеными из Массачусетского технологического института, на самом деле являются не солитонами, а «квантовыми аналогами дымных колец». Работа ученых из Вашингтонского университета опубликована в журнале Physical Review Letters кратко о ней можно прочитать на сайте ВУЗа.

Солитонами или одиночными волнами называют особый тип волн. Они возникают в нелинейной среде (например, реальных жидкостях или плазме) и при взаимодействии друг с другом и с возмущениями среды ведут себя как частицы. То есть, в частности, сохраняют при таком взаимодействии собственную структуру. Такая устойчивость к возмущениям может использоваться в самых разных разделах физики.

В опубликованной в Nature работе физики из MIT наблюдали движение фазовых волн в среде охлажденных атомов лития. Возбужденные лазером, эти атомы распространяли волну, которая двигалась гораздо медленнее, чем предсказывала теория. Ученые назвали эту волну «тяжелым солитоном» и попытались объяснить, какими уравнениями описывается ее движение в данной среде.

Новое исследование ставит решение массачусетских физиков под сомнение. Ученые провели численное моделирование среды охлажденных атомов лития с помощью одного из самых мощных суперкомпьютеров, Титана, установленного в Оак Ридж в Теннеси. Моделирование показало, что практически все феномены, которые наблюдались при исследовании «тяжелого солитона» объясняются механизмом образования особых вихрей в среде. По словам ученых, фазовые волны в среде атомов лития являются квантовыми аналогами дымных колец или кольцевых вихрей воды, а не настоящими солитонами. Внешне движение тех и других может быть похоже, но эти явления имеют разную природу и описываются разными уравнениями.

Первооткрывателем солитонов считается шотландский инженер Джон Скотт Рассел (John Scott Russell), который наблюдал движение одиночных волн в Канале Содружества неподалеку от Эдинбурга. Явление не получило должного внимания физиков до 60-х годов прошлого века, когда ученые заинтересовались свойствами сверхтекучих жидкостей и движением волн в оптических волноводах. Вариантом солитона является названный в честь выходца из России Леонида Левитова левитон . Это одиночная электромагнитная волна, состоящая из единственного электрона. Впервые экспериментально получить левитоны удалось только в октябре 2013 года.

Обсудить
00:02 3 декабря 2016

Четыре мужика в одной палатке

Какие прелести таит продолжение японской культовой ролевой игры Final Fantasy XV
Маттео РенциNo, синьор Ренци!
Итальянские избиратели не поддержали реформы премьер-министра
Ради денег и справедливости
Взлет и падение создателя величайшей наркоимперии
Пекин«Все меньше остается от старого Пекина»
Как меняется жизнь китайской столицы при Си Цзиньпине
Франсуа ФийонПравый друг
«Пророссийский кандидат» Франсуа Фийон — фаворит президентской гонки во Франции
Пассажиры в зале ожидания в аэропорту СочиКвартирный вопрос их испортил
Как обманывают приезжих нечистоплотные москвичи
Конец близок
Уходящий 2016 год может стать последним для ипотеки
Лестница в ад
Неприглядная правда об интеллигентных обитателях центра Москвы
Худо будет
Москвичи тратят миллионы на квартиры, в которых невозможно жить