A kutatók szuperszámítógép segítségével tesztelték a Kibble-Zurek mechanizmust, a kvantumhatást,
Ha ki akarod számítani az egyik mozgásátbiliárdlabda, ez viszonylag egyszerű. Sokkal nehezebb megjósolni a számtalan gázrészecske röppályáját egy edényben, amelyek folyamatosan ütköznek, lassulnak és eltérnek. A kvantumrészecskék viselkedésének előrejelzése még nehezebb. Nem meglepő, hogy még a legerősebb szuperszámítógépek sem képesek megbirkózni ezzel a feladattal.
A feladat egyszerűsítésére a tudósok azt használtákmesterséges neurális hálózatok, hogy csökkentsék a feladat bizonytalansági fokát, és modern számítástechnikai eszközökkel megoldható formává alakítsák át.
Fázisátalakulás sematikus ábrázolása kétdimenziós rendszerben 1/2 spinnel. Kép: Markus Schmitt et al., Science Advances
Ezzel a módszerrel a tudósok megvizsgálták a fontosegy elméleti előrejelzés, amelyet eddig nem sikerült kiszámítani: a Kibble-Zurek kvantummechanikai mechanizmus. A fizikai rendszerek dinamikus viselkedését írja le az úgynevezett kvantumfázis-átmenet során. A legnyilvánvalóbb közülük: egy anyag aggregációs állapotának megváltozása vagy a mágnes tulajdonságainak elvesztése hevítés hatására.
Például ha a demagnetizált anyag elindullehűl, akkor tulajdonságai egy bizonyos hőmérséklet után visszaállnak. Ezt a pillanatot fázisátalakulásnak nevezzük. Ráadásul ez az egész anyagon egyenetlenül történik. Ehelyett sok kis mágnes jön létre egyidejűleg különböző irányokba orientált pólusokkal. A fizikusok ezt „mágnesek mozaikjának” nevezik.
A Kibble-Zurek mechanizmust eredetileg vezették behogy megmagyarázza az Univerzum szerkezetének kialakulását. Az Ősrobbanás után homogén volt, de ahogy kihűlt, elkezdtek benne hibák képződni, akárcsak a mágneseknél, amelyek egyedi halmazokat, galaxisokat, csillagokat alkottak.
Munkájuk során a tudósoknak sikerült kimutatniuk, hogy ugyanez a hatás a mikrokozmoszban is működik abszolút nullához közeli hőmérsékleten, amikor a kvantumhatások kezdenek dominálni.
Olvass tovább:
Ismertté vált, hogy melyik tea pusztítja el a fehérjét az agyban
7000 éves szerkezetet találtak, amely régebbi, mint az egyiptomi piramisok és a Stonehenge
Nézd meg az első képeket a Marsról, amelyeket Webb készített: szó szerint káprázatosak