Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научный прорыв

Физики-теоретики Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США смогли объединить две фундаментально различных картины реальности — статистическую и динамическую. Революционное исследование об этом опубликовано в журнале The Journal of Chemical Physics.

В статистической механике система реализует все возможные состояния, то есть атомы принимают все возможные положения и скорости для данного объема энергии или температуры. В этом подходе ученым не важен порядок, в котором они переходят из одного состояния в другое, и время, которое на это уходит. Время не рассматривается.

Напротив, в динамическом подходе система может не иметь всех состояний, которые возможны в принципе, потому что энергии может быть не достаточно, чтобы перейти энергетический барьер или потому что временное окно слишком короткое. «Когда система не „видит“ других состояний за энергетическим барьером в динамике, это как будто путник не может разглядеть следующую долину за грядой гор», — говорит физик Юлиус Елинек.

Выбирая один из подходов, ученые вынуждены идти по одному из расходящихся путей, поскольку эти концепции не во всем соглашаются друг с другом. При определенных условиях, например, при достаточно высоких энергиях и на большом временном отрезке, статистическая и динамическая картины мира синхронизируются. Однако во многих других случаях они заметно отличаются.

Фундаментальная характеристика, лежащая в основании статистической механики, это «плотность состояний», то есть общее число состояний, которые может принимать система при данной энергии. Проблема заключается в том, что когда дело доходит до колебательного движения систем, ученые имеют точное решение для плотности состояний только для двух идеализированных случаев, так называемых гармонических осцилляторов. Поскольку реальные системы не являются ни одной из этих двух, распространенной практикой стало использование гармонического приближения, которое держится на предположении, что реальные системы ведут себя почти так же, как гармонические.

Это предположение неплохо работает для низких энергий, но становится неприменимым, когда энергия возрастает. Окончательное и точное решение для колебательной плотности состояний систем с любой степенью ангармонизма оставалась неразрешенной проблемой, пишет Phys.org.

Такое решение было найдено Елинеком в сотрудничестве с Дарьей Алейникавой. «Это решение принесет пользу многим отраслям физики, химии, материаловедения, нанонауки и биологии», — говорит Елинек. — Оно примиряет статистическую механику с динамикой вне зависимости от специфики или особенностей динамического поведения системы".

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Mercedes представила электрический коммерческий минивэн
Кейсы
Интернет для всех
В США отменят сетевой нейтралитет 14 декабря
В Швейцарии введут единую систему онлайн-идентификации
Электронная идентификация
Looking Glass представил устройство для взаимодействия с голограммами
Голограммы
ЭКГ поможет точно диагностировать депрессию и биполярное расстройство
Медицина будущего
Блокчейн может сэкономить крупным супермаркетам миллиарды долларов
Блокчейн
На Fiverr составляют проспекты эмиссии для ICO за $100
ICO
В МТИ спрогнозировали счастье с точностью 94%
Большие данные
Три способа повысить эффективность концентрированной солнечной энергии
Чистая энергия
Электромобили
Мировые продажи электромобилей выросли на 63%
Японская деревня проведет ICO для оживления экономики
ICO
После ICO компании пропадают или теряют деньги
ICO
В 2018 году Госдума рассмотрит конвенцию о робототехнике и ИИ
Кейсы
Коктейль из трех лекарств поможет лечить болезнь Альцгеймера
Медицина будущего
5 прогнозов для транспортной отрасли на 2018 год
Прогнозы
Ученые научились преобразовывать выбросы CO2 в топливо
Тренды
Интернет вещей поможет повысить урожай
Интернет вещей
В ожидании конца света американцы запасаются биткойнами
Криптовалюты
Электротранспорт
Глава Toyota: «Tesla нам не враг, но и не образец для подражания»
«У стартапов, создающих мозги для ИИ, всего один шанс на успех»
Искусственный интеллект
МГУ попал в Топ вузов с высоким уровнем трудоустройства выпускников
Тренды
В Британии одобрили лекарство, которое замедляет развитие рака груди
Тренды
5 компаний, которые меняют подход к блокчейну
Блокчейн
Искусственный интеллект
Китай будет выпускать ИИ-чипы, которые в 20 раз эффективнее NVIDIA
Промышленные роботы становятся эффективнее человека
Рынок труда
Обнаружена связь между высоким IQ и успешностью в видеоиграх
Видеоигры
Новый способ магнитной записи данных позволит создать нейронные сети
Идеи
«Летающее такси» SureFly совершит первый полет в январе 2018
Летающие такси
Lauva представила электробайки со спрятанной в раму электроникой
Электровелосипеды
Alibaba покупает треть крупнейшей сети супермаркетов Китая
Кейсы
Рынок систем хранения энергии удвоится 6 раз до 2030 года
Тренды
Алгоритм AISense позволит вспомнить все разговоры
Обучение машин
McKinsey: «Персонализация — это не то, что вы думаете»
Цифровой маркетинг
Индия хочет решить проблемы с недвижимостью через блокчейн
Блокчейн
Искусственный интеллект
ИИ распознает поддельную картину по одному мазку кисти
Новая технология позволит биологам заглянуть в самый центр хромосомы
Биомедицина
Маск: «Ракетные технологии дадут Roadster революционные возможности»
Мнения
IEEE представил три новых закона робототехники
Робоэтика
Новое устройство одновременно производит электроэнергию и водород
Идеи
При переходе на чистую энергию Siemens сократит 7000 рабочих мест
Чистая энергия
Uber купит у Volvo 24 тысячи XC90 и сделает их беспилотными
Беспилотный транспорт
Рейтинг лучших
25 главных изобретений 2017 года
Tencent: первая китайская компания с капитализацией свыше $500 млрд
IT-гиганты
На смену лекарствам могут прийти световые импульсы
Медицина будущего
Британия вложит £20 млн в привлечение молодежи в кибербезопасность
Образование
В новых моделях iPhone, возможно, будут 5G-модемы от Intel
Переход на 5G
Еда будущего
Банки продовольствия переходят на вертикальные фермы
Носимые фитнес-трекеры Spire не требуют подзарядки
Гаджеты
Новый HUD-дисплей для Lincoln — еще один шаг к дополненной реальности
Транспорт будущего