Тяжелым солитонам отказали в праве на существование

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.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые предсказали существование самой легкой формы льда
Ученые из Университета Небраски-Линкольна предсказали существование семнадцатой формы льда с рекордно низкой плотностью. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.Новая форма льда, согласно исследованиям ученых, при обычных условиях представляет собой клатрат s-III — кристаллическое ..
2016-02-14 1520 0 Научные открытия
3
Доказано существование новой формы материи
Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи — экситония. Он является конденсатом экситонов — связанных друг с другом электронов и «дырок». Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья ученых опубликована в журнале Science. Об этом ..
2017-12-11 5564 0 Научные открытия
0
Адронный коллайдер подтвердил теорию суперсимметрии
Ученые-физики из Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), зарегистрировали и экспериментально подтвердили существование одного из самых редких видов распада частиц в природе. Существование такого вида распада наносит сокрушительный удар по теории ..
2012-11-16 3391 4 Научные открытия
0
«Зоопарк» квазичастиц пополнился квантовыми каплями
Германо-американская группа физиков обнаружила феномен, который можно описать с помощью нового типа квазичастиц, так называемых квантовых капель или дроплетонов (dropleton). Исследование опубликовано в Nature, кратко о его значении пишет Wired. Квантовые капли обнаружились в экспериментах физиков неожиданно — существование ..
2014-02-28 1801 0 Научные открытия
0
Нобелевскую премию по физике дали за бозон Хиггса
Нобелевская премия в области физики присуждена профессорами Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру. Как объявили во вторник в Нобелевском комитете в Стокгольме, премия присуждена за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано ..
2013-10-9 1736 0 Научные открытия
0
После смерти стволовые клетки живут еще две недели
Ученые мужи и медики постоянно обращают свой взор на предмет изучения стволовых клеток, которые, как всем известно, представляют собой чрезвычайно ценный материал для лечения многих весьма тяжелых заболеваний. К числу таких заболеваний является рак. Французскими учеными ..
2012-06-23 2356 0 Научные открытия
-1
ЦЕРН: открыта новая элементарная частица
Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), работающие на Большом адронном коллайдере, открыли новую элементарную частицу, сообщает ИТАР-ТАСС со ссылкой на Би-би-си. Это первая элементарная частица, открытая на коллайдере с начала его работы в 2009 году. Новая частица получила ..
2011-12-25 6747 0 Научные открытия
0
Физики из Тэватрона отвергли экзотические свойства бозона Хиггса
Физики из Тэватрона (коллайдера в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми — Фермилаба) продолжают сообщать о полученных ими ограничениях на свойства бозона Хиггса. Об этом рассказывает Science News. На этот раз физики из коллабораций CDF и D0 сообщили о том, что им удалось проанализировать результаты своих экспериментов ..
2015-04-09 3954 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 2063 0 Научные открытия
0
В БАКе сообщили об открытии двух новых барионов
Коллаборация LHCb сообщила об открытии в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) двух новых барионов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ЦЕРНа. Существование частицы Xi_b'- ..
2014-11-19 1628 0 Научные открытия
-1
Эксперимент подтвердил существование истинно нейтральной частицы
Физики из США создали сверхпроводник, в котором наблюдали связанные состояния майорановских фермионов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Принстонского университета. Майорановский фермион является массивной частицей с полуцелым спином и нулевыми ..
2014-10-04 1744 0 Научные открытия
0
Существование океанов магмы на Земле подтвердилось
Существование океанов магмы на Земле подтвердилось. Международная группа исследователей при помощи рентгеновской интерферометрии изучили поведение силикатных жидкостей - расплавов пород, из которых в основном состоит мантия Земли. В результате удалось подтвердить гипотезу о существовании в далеком прошлом на Земле ..
2013-11-8 1823 0 Научные открытия
0
Астрономы нашли кандидата в объекты Ландау-Торна-Житков
Ученые из США и Чили обнаружили вероятного кандидата на объект Ландау-Торна-Житков. Свое исследование авторы опубликовали на arxiv.org, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Колорадского университета в Боулдере. Ученые изучили спектры звезды HV 2112 в Малом Магеллановом облаке и обнаружили в них аномально высокое содержание ..
2014-06-10 1555 0 Научные открытия
0
Эхо Большого взрыва доказало существование темной материи
Ученые, кажется, доказали существование темной энергии.Европейские астрофизики доказали с 99,996% вероятностью, что темная энергия существует, сопоставив колебания в реликтовом излучении - "эхе" Большого взрыва - с распределением материи на карте галактик в окружающей нас Вселенной. "Темная энергия является одной из величайших ..
2012-09-13 2253 2 Научные открытия
0
Открытие "частицы Бога" "Наука 2.0" и Вести.Ru покажут в прямом эфире
Ученые Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) на научном семинаре планируют объявить о грандиозном открытии — обнаружении бозона Хиггса — предсказанной частицы, несущей ответственность за массу элементарных частиц в рамках физической теории "Стандартного типа". Бозон Хиггса получил ..
2012-07-4 2074 0 Научные открытия
0