`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Тестирование наилучшей на сегодня теории Природы

+99
голосов

Наилучшая теория для объяснения субатомного мира стартовала в 1928 г., когда Поль Дирак объединил квантовую механику и специальную теорию относительности для объяснения поведения электронов. В результате появилась релятивистская электродинамика, которая легла в основу квантовой теории поля. С некоторыми допущениями и поправками квантовая теория поля оказалась достаточно сильной, чтобы образовать базис так называемой Стандартной модели элементарных частиц и действующих сил.

«Однако необходимо понимать, что Стандартная модель не описывает всех явлений и поэтому внутренне не полна», - говорит Дмитрий Будкер, научный сотрудник отдела ядерной физики Национальной Лоуренсовской лаборатории в Беркли и профессор физики Калифорнийского университета.

Будкер давно интересуется проверкой широко принятых фундаментальных физических положений. В выпуске Physical Review Letters от 25 июня он с коллегами опубликовал сообщение о наиболее точном на сегодня эксперименте по проверке основных положений квантовой статистики.

Согласно квантовой статистике, элементарные частицы с полуцелым спином подчиняются статистике Ферми-Дирака (фермионы), а с целым – Бозе-Эйнштейна (бозоны). Их поведение совершенно различно. К примеру, в атоме два фермиона не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии (принцип Паули), тогда как любое количество бозонов - может.

Электроны, нейтроны, протоны и многие другие частицы материи являются фермионами, фотоны, пи-мезоны и ядра дейтерия – бозонами. Если квантовая статистика окажется неверной, то рухнет все здание квантовой теории поля, а вместе с ней – основные предположения о структуре пространства-времени и даже причинности.

Дмитрий Будкер, Дамон Инглиш, научный сотрудник департамента физики Калифорнийского университета, и Валерий Янчук, научный сотрудник Berkeley Labs, выполнили экспериментальную проверку теоремы, используя лазерные пучки для возбуждения электронов в атомах бария. В атомах бария наблюдается двухфотонный переход, при котором два фотона поглощаются одновременно и вместе переводят электроны атома на более высокие уровни энергии.

«Двухфотонные переходы не являются редкостью, - говорит Инглиш. – Но их отличает от однофотонных то, что конечное состояние может быть достигнуто двумя путями: порядком, в котором фотоны поглощаются во время перехода. Эти пути могут интерферировать, уничтожая или усиливая эффект. Фактор деструктивного или конструктивного эффекта интерференции определяется тем, являются ли фотоны бозонами или фермионами. Квантовая статистика запрещает двухфотонный переход в барии, если фотоны имеют одинаковую энергию (длину волны). Ученые искали нарушения этого правила.

Попытка возбудить запрещенные двухфотонные переходы в пучке атомов бария была предпринята с помощью двух встречных лазерных пучков, идентичных во всем за исключением поляризации. Противоположная поляризация была необходима для сохранения углового момента. Если бы запрещенные переходы вызывались двумя фотонами с одинаковой длиной волны от двух лазеров, то они были бы обнаружены за счет испускания атомами флуоресцентного излучения определенного цвета.

Тестирование наилучшей на сегодня теории Природы

При тщательном и многократном повторении эксперимента обнаружить что-либо не удалось. Шансы, что два фотона ведут себя как фермионы, оказались не выше, чем один на сто миллиардов. Этот эксперимент улучшил предыдущий, выполненный в 1999 г., более чем на три порядка.

+99
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

У оптических пучков не бывает «противоположной» поляризации, может там речь шла о ортогональной или перпендикулярной поляризации?

Вы абсолютно правы, речь идет об ортогональной поляризации.

Видимо не все в курсе, бо так и пишут "opposite polarization", сором!
http://newscenter.lbl.gov/news-releases/2010/06/24/testing-best-yet-theo...

Не все так однозначно. Если речь идет о поляризации фотона, то есть о направлении спина по отношению к направлению движения, то он может быть направлен по движению (правовращательная поляризация) или против движения (левовращательная поляризация). Тогда выражение opposite polarization вполне корректно.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT