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    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Протест очевидности или почему люди спорят?
Невероятное у нормальных людей и животных стимулирует исследовательское поведение, а очевидное заставляет оставаться при своем мнении: Протест очевидности или почему люди спорят?.
06-08-2018г.

Как жить чужим умом
Оптимальная стратегия использования чужих решений: Как жить чужим умом.
30-07-2018г.

Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина
Замечания по отдельным характерным спорным утверждениям: Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина.
27-07-2018г.

Социальная значительность
О всеобъемлющей, нарастающей проблеме общества: Социальная значительность.
19-07-2018г.

Расширение личной памяти
Каждый авторизованный может расширить свою память: Расширение личной памяти.
18-06-2018г.

Адаптивное обучение
Статья определяет необходимое в организации идеальной системы обучения с учетом механизмов организации психики - как иерархической системы усложняющихся уровней индивидуальной и социальной адаптивности (системы адаптивности на основе произвольности).
Адаптивное обучение.
18-05-2018г.

Тишина мысли
О выделенной зоне субъективного осознания и барьере произвольного внимания: Тишина мысли.
03-05-2018г.

Социальные проблемы психики
Цель статьи - показать общее сплетение проблем современности, увидеть общие основы, их порождающие: Социальные проблемы психики.
08-04-2018г.

Развитие ребенка и влияние родителей
Как родители и педагоги могут оптимизировать развитие ребенка и его обучение: Развитие ребенка и влияние родителей.
24-03-2018г.

Эффектор для фото
Сделал отдельное приложение, независимое от галереи: Эффектор для фото.
20-03-2018г.

'); } Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:236292