Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение». Другие книги:
«Познай себя», «Основы адаптологии», «Вне привычного» и Лекторий МВАП.
 
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?
Слава и первая смерть
Футуристическая фантастика: Слава и первая смерть.
27-07-2019г.

Почему артисты становятся президентами
Про то, как опытные журналюги, блоггеры и артисты используют свои навыки для вранья в пользу своих представлений и активно продвигают это вранье методами изощренной, давно отрепетированной риторики.
: Почему артисты становятся президентами.
26-06-2019г.

Особенности понимания схемотехнических систем
В чем заключаются основные причины современного недопонимания функций адаптивных уровней эволюционного развития мозга: Особенности понимания схемотехнических систем.
22-03-2019г.

Про свободу слова
Эссе про свободу слова, демократию и о том, что делать с потоками лжи, которые проистекают от слова высказанного: Про свободу слова.
20-03-2019г.

Оптимальная скорость творчества
Нужно ли стремиться к максимальной скорости творчества и его производительности? Оптимальная скорость творчества.
13-03-2019г.

Конструирование модели социума мира будущего
Модель будущего на основе представлений об организации психики: Конструирование модели социума мира будущего.
24-02-2019г.

Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:22
Всего:279343