Вчені розробили рівняння, яке дає їм змогу визначити, яким чином квантові частинки ведуть себе в хаотичній системі.
Хаотичні рівняння
Персонаж Джеффа Голдблюма (улюбленого бакалавра в біді) в Парку Юрського періоду привернув увагу громадськості до загальної концепції теорії хаосу. Ця дивна галузь математики займається високочутливими системами, здатними різко змінюватися лише з найменшими коригуваннями в обставинах. І, незважаючи на загадковість у багатьох відношеннях, дослідники лише зовсім недавно розробили рівняння, яке відповідає на питання: “Як хаос поводиться?”
Щоб виконати це амбітне завдання, дослідники, переважно з Лундського університету, вивчали хаотичні стани на атомному рівні. У цьому “квантовому середовищі” субатомні частинки не поводяться відповідно до “нормальних” правил природи. Однак, незважаючи на це, вони постійно зберігають стан хаосу, який, як з’ясувалося, є універсальним. Квантовий хаос, на відміну від його макроконтролю, був описаний як пояснення нерегулярного руху електронів, ядер, променів світла або навіть звукових хвиль. Крім вивчення цих явищ вчені досліджували статистичні властивості, які існують у різних енергетичних станах у хаотичному квантовому середовищі.
Теоретичний, але і практичний
На думку Володимира Осипова, дослідника наукового факультету університету Лунда та одного з авторів дослідження:
“У хаотичних квантових системах рівні енергії відштовхують один одного, і вони впливають один на одного, навіть якщо вони далеко одне від одного”.
Тепер учені можуть наочно представляти хаотичну поведінку, описану математикою, у квантовій системі з досконалою точністю:
“Так, у нас тепер є точне рівняння. Особисто я дійсно здивований тим, що це взагалі було можливо втілити в життя “, – сказав Осипов.
І хоча теоретичне розуміння цих дій та взаємодій тільки продовжуватиме зростати, розуміння хаосу має практичне застосування у розробці фінансових інструментів, операцій на мозку та навіть вивченні теорії струн. Раніше неможливо було точно визначити стан квантового хаосу тому, що будь-яке число, внесене до розрахунку, могло призвести до різких змін та коливань, але розроблене нове рівняння дозволяє уникнути таких труднощів, що дозволяє вченим точно визначати характеристики хаосу. Зважаючи на потенціал для практичного застосування, це рівняння суттєво покращує наше розуміння квантової механіки в цілому, а точніше – у квантовій системі.
