Физики посчитали одну из «проблем тысячелетия» неразрешимой

Физики из Великобритании, Испании и Германии посчитали одну из «проблем тысячелетия» (связанную с физикой элементарных частиц) неразрешимой. Результаты своих исследований Тоби Кубитт, Дэвид Гарсия Перес и Майкл Вольф опубликовали в журнале Nature.

В своей работе ученые рассмотрели частный пример из физики конденсированных сред: двумерную модель бесконечной кристаллической решетки, в узлах которой находятся атомы. Ученые попробовали рассчитать спектральную щель — разрыв между соседними энергетическими уровнями электрона, сообщает Lenta.ru.

Это позволяет определить свойства материалов, которые, в частности, в некоторых случаях при понижении температуры могут перейти в сверхпроводящее состояние. Физики в своей работе квантовые состояния атомов в решетке описали как реализацию машины Тьюринга, содержащую информацию о каждом шаге вычислений, необходимых для определения спектральной щели.

Кубитт и его коллеги показали, что в случае бесконечной решетки невозможно узнать, заканчивается ли вычисление, так что вопрос о спектральной щели остается неразрешимым. Между тем, для конечной двумерной решетки вычисления занимают конечное время и приводят к определенному ответу.

Несмотря на то, что реальные материалы имеют конечные размеры, их незначительная модификация может привести к резкому изменению спектральной щели. Последнее обстоятельство и позволило ученым заявить о принципиальной неразрешимости «проблемы тысячелетия».

Несмотря на то, что задача, по мнению ученых, не может быть решена в общем случае, ответ на нее, вероятно, возможно найти в частных случаях. Как отметили авторы, свое исследование они проводили в рамках физики конденсированного состояния вещества, тогда как проблема тысячелетия изначально сформулирована для физики элементарных частиц.

В ней «проблема тысячелетия» сводится к математическому описанию так называемой массовой щели в теории Янга-Миллса. Физически эту задачу можно сформулировать как теоретическое обоснование конфайнмента (невылетания кварков) — объяснению того, почему кварки связаны в протоне и не наблюдаются в свободном (несвязанном) состоянии.

Автору решения этой задачи Математический институт Клэя обещает один миллион долларов. В настоящее время из семи «проблем тысячелетия» решена только одна (гипотеза Пуанкаре). Автор решения, российский математик Григорий Перельман, отказался от своей премии и по личным мотивам ушел из науки.

* * *

От редакции. Интересуетесь наукой? Заходите в киевский Музей популярной науки и техники «Экспериментаниум»!

Тэги: ученые, проблема

Комментарии

Выбор редакции
Почему нам не дают возможности выбрать самим: вакцинироваться русской вакциной или нет?
Почему нам не дают возможности выбрать самим: вакцинироваться русской вакциной или нет?
Почему нам не дают возможности выбрать самим: вакцинироваться русской вакциной или нет?
Почему нам не дают возможности выбрать самим: вакцинироваться русской вакциной или нет?
Педофил из Львова насиловал девочек под прикрытием католической церкви
Педофил из Львова насиловал девочек под прикрытием католической церкви
Шариковское восхождение Тихановской
Шариковское восхождение Тихановской
Русскоязычных книг в Украине станет больше. Читатели требуют
Русскоязычных книг в Украине станет больше. Читатели требуют
Дискриминационный закон о языке можно смело не выполнять
Дискриминационный закон о языке можно смело не выполнять
ТОП 8 сериалов про тайные общества
ТОП 8 сериалов про тайные общества
fraza.com
Полицейский устроил на избирательном участке маленький концерт
Полицейский устроил на избирательном участке маленький концерт
Полицейский устроил на избирательном участке маленький концерт
Полицейский устроил на избирательном участке маленький концерт
В день выборов на некоторых участках были зафиксированы весьма странные нарушения
В день выборов на некоторых участках были зафиксированы весьма странные нарушения
В Беларуси началась общенациональная забастовка
В Беларуси началась общенациональная забастовка
В день выборов с Зеленским произошел пикантный инцидент
В день выборов с Зеленским произошел пикантный инцидент
Виталий Кличко сделал экстренное обращение в день выборов
Виталий Кличко сделал экстренное обращение в день выборов
Появилось видео, как голосовал Зеленский
Появилось видео, как голосовал Зеленский
В России хладнокровно расстреляли бойца ММА. Момент убийства попал на видео
В России хладнокровно расстреляли бойца ММА. Момент убийства попал на видео
Известный украинский художник рассказал об истинной силе армянских воинов
Известный украинский художник рассказал об истинной силе армянских воинов
Опубликовано видео с астероида Бенну
Опубликовано видео с астероида Бенну
У смартфонов Google найден серьезный дефект
У смартфонов Google найден серьезный дефект
fraza.com

Опрос

За какую партию вы проголосуете на местных выборах?