Поиск по сайту
Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение».
Другие книги: «Познай себя», «Основы адаптологии» и «Вне привычного».
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2060
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/164904.

Впервые наблюдалось «раздвоение личности» у квазичастицы

Автор: Игорь Иванов
Расщепление квазичастиц на «спиновую» и «зарядовую», предсказанное теоретиками для одномерных систем, впервые подтверждено в численном моделировании. В ближайшем будущем возможно наблюдение этого эффекта и в эксперименте.
Одна из самых сложных и фундаментальных задач, стоящих перед теоретической физикой, — понять и описать поведение системы из огромного числа одинаковых взаимодействуюших элементов. Особенно интересен случай, когда связь между отдельными частицами достаточно сильна, и вся система в результате «выглядит» не как совокупность отдельных частиц, а как набор коллективных колебаний (квазичастиц) с самыми разнообразными свойствами (см. заметку Что такое конденсированные среды и как теоретическая физика справляется с ними). Изучение этих систем уже привело к ряду поразительных по красоте открытий в теоретической физике, и набор возникающих здесь возможностей еще далеко не исчерпан (см., например, нашу заметку Предложен новый взгляд на природу элементарных частиц).
Особняком в этом исследовании стоит изучение одномерных моделей. С одной стороны, одномерные ситуации всегда математически проще многомерных, но с другой стороны, в них могут возникать явления, невозможные при большем числе измерений.
Самое характерное свойство одномерных цепочек — поразительное явление «раздвоения личности» у квазичастиц. Вместо единой квазичастицы, несущей какой-то заряд и какой-то спин, в одномерном случае возникает две квазичастицы — одна несет заряд без спина, другая спин без заряда, — которые могут перемещаться независимо друг о друга. При большем числе измерений такого не происходит: скажем, электрон в полупроводнике несет всё вместе — и массу, и спин, и заряд.
Попытки найти такое «расщепление душ», открытое теоретиками, разумеется, предпринимались как в эксперименте, так и в результатах численного моделирования. Экспериментальные данные последних нескольких лет вроде бы косвенно подтверждают разделение спина и заряда, однако прямого наблюдения этого эффекта пока еще не было. Численное моделирование больших систем тоже до сих пор не справлялось с задачей.
И вот в статье немецких физиков C. Kollath, U. Schollwock, W. Zwenger, Physical Review Letters, 95, 176401 (17 October 2005) (статья также доступна как cond-mat/0504299) впервые сообщается о наблюдении разделения заряда и спина при точном численном моделировании поведения цепочки из 128 частиц. Применив ряд усовершенствованнных алгоритмов, авторы резко улучшили эффективность вычислений и смогли проследить отклик системы на внешнее возмущение в течение достаточно большого времени. Их взору предстали волновые пакеты, несущие спин и заряд, которые перемещались вдоль цепочки с различной скоростью и спустя некоторое время разделялись в пространстве.
Что касается наблюдения этого явления в эксперименте, то, по мнению авторов, оно возможно уже при сегодняшней технологии. В конце своей статьи немцы вкратце описывают методику эксперимента с квазиодномерным газом холодных атомов, который сможет заметить это «раздвоение личности» у квазичастиц.


Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей сайтов-участников    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Критерии полноты и верности теории
Об эффективности системного мышления: Критерии полноты и верности теории.
11-12-2017г.

Книга «Мировоззрение»
Обобщены мировоззренческие материалы сайта Форнит в виде электронной Достижения и недостатки при Путине.
03-11-2017г.

Системное мышление и формализация
В статье показано, что такое системная модель и почему не системное исследование дает бессмысленные результаты:
Системное мышление и формализация.
24-09-2017г.

О демократии и либерализме
Надеюсь, что статья не будет красной тряпкой для верных Идее либералов и демократов, а послужит поводом для переосмысления многих интересных социальных проблем: О демократии и либерализме.
12-09-2017г.

Смерть и адаптивность
Более общим, чем естественный отбор, для личности является понятие своевременности и своеместности существования - хронотоп личности:
Смерть и адаптивность.
12-07-2017г.

Дети и политика
Что вырастит из ребенка: носитель чужих идей (робот), просто проживающее свою жизнь быдло или самобытный человек, сформировавший свое личное мнение по самым важным именно для себя вопросам: Дети и политика.
18-06-2017г.

Эвристика вероятности
Сегодня существуют методы, позволяющие даже в случае минимального жизненного опыта оценивать, насколько вероятно, что вам врут партнеры и близкие, насколько уверенно можно допускать зависимость между явлениями, в том числе, казалось бы, совершенно не связанными: Эвристика вероятности.


27-05-2017г.

Модели понимания и зависимость
В статье рассмотрена особенность субъективных моделей, негативная для адекватности понимания - зависимые состояния: Модели понимания и зависимость.
16-05-2017г.

Ненависть к несправделивости
Ненависть настолько сильное чувство и настолько имеет далеко идущие последствия, что стоит разобраться в этом психическом явлении: Ненависть к несправделивости.
19-04-2017г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:22
Всего:215269