Widgets Magazine
15:12 21 Październik 2019
Czarna dziura

Naukowcy zaskoczeni: prace nad metalami Plancka mogą pomóc w badaniach nad czarną dziurą

© Zdjęcie: NASA/ NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Nauka I tech
Krótki link
2123
Subskrybuj nas na

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda przedstawili nową teorię o metalach Plancka, która może rzucić światło na nieznane wcześniej aspekty fizyki kwantowej.

Istnieje szczególny rodzaj metali, który wykazuje inne właściwości w porównaniu do metali konwencjonalnych. Otrzymuje się je, gdy nadprzewodniki wysokotemperaturowe są podgrzewane powyżej temperatury przejścia nadprzewodzącego lub gdy nadprzewodnictwo jest tłumione przez przyłożenie pola magnetycznego. Takie metale charakteryzują się dysocjacją Plancka i nazywane są metalami Plancka.

Krótki czas życia elektronów zaobserwowany w metalach Plancka sugeruje, że pojedyncze elektrony nie mogą być dłużej uważane za jasno określone obiekty, co komplikuje ich opis matematyczny. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda opracowali matematycznie dokładny kwantowo-mechaniczny opis tych dziwnych metali. Kluczowym założeniem leżącym u podstaw ich pracy było to, że współdziałania między elektronami nie zachowują pędu i że dzieje się to w układzie z przypadkowym układem cząstek i molekuł.

W swoich badaniach naukowcy z Harvardu osobno zbadali interakcje między elektronami, które zachowują energię, a elektronami, które tego nie robią. Oprócz zapewnienia matematycznie dokładnego i możliwego do rozwiązania modelu dla dysocjacji Plancka, teoria uwypukla unikalną sygnaturę w funkcji spektralnej elektronu, która jest wielkością matematyczną mierzącą liczbę jednoelektronowych stanów kwantowych. Innymi słowy, prędkość elektronów odpowiedzialnych za przenoszenie prądu znacznie zwalnia do wartości proporcjonalnej do temperatury układu.

Innym aspektem nowej teorii jest to, że przedstawione w niej kwantowo-mechaniczne funkcje falowe są ściśle związane z funkcjami modelu Sachdev-Ye-Kitaev (SYK). Ten model pozwala przedstawić pełnowymiarowy układ (na przykład czasowo-przestrzenny pomiar czarnej dziury) w małym rozmiarze (czasowo-przestrzennym pomiarze elektronów). Odtworzony model może powtórzyć właściwości czarnej dziury (rozprzestrzenianie się chaosu kwantowego). Oznacza to, że istnieją głębokie fizyczne powiązania między czarnymi dziurami i metalami Plancka. Naukowcy mają nadzieję, że ich praca ostatecznie odpowie na niektóre podstawowe pytania związane z kwantowymi teoriami czarnej dziury, w tym paradoksem informacyjnym Hawkinga.

Zobacz również:

NASA: Jeśli Słońce zmieni się w czarną dziurę, z Ziemi nie zostanie nawet atom
Tagi:
kosmos, czarna dziura
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez FacebookKomentarz przez Sputnik
  • Komentarz