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
Наука и техника00:00 5 августа

«Осужденным к расстрелу рубили головы топором»

Зачем Сталин устроил Большой террор и утопил страну в крови
Ростов в огне: в городе горят десятки домов
Крупнейший пожар последних лет глазами горожан
Тайсон с Матвеевской
Агрессивный москвич отомстил дворнику за жену, выбив зубы и откусив ухо
«Из двух детей один обязательно заболеет»
Стоит ли удалять органы у новорожденных, чтобы уберечь их от рака
Бесоизвержение
Поп-экзорцист на черном Land Cruiser заставляет православных трястись и кричать
«Технари тусуются у левой колонки»
Полиция кормила посетителей фестиваля бульоном, но кто-то все равно умер
«Объявлен окончательный коммунизм»
2 важные старые книги: выбор Валентина Курбатова
«Изображать тупого иностранца и вести себя как дома»
Секрет датского счастья, или как выжить в Скандинавии: версия Майкла Бута
«После фон Триера не найти такие же рискованные роли»
Шарлотта Генсбур о «Призраках Исмаэля» и любви к провокационным проектам
Антон Прохоров«За бородой прячутся и политики, и банкиры»
Единожды оседлавший Harley-Davidson россиянин навсегда меняет ориентацию
«Охренеть! Тоже хочу!»
В чем разница между хорошими и плохими наколками
«Чо ты как баба?»
Дерзкое решение полового вопроса в тесте «Ленты.ру»
Танки и люрекс
Роль модников в крахе СССР