211service.com
Dīvainā saikne starp sfēru un hēliju
Sfērija ir dīvaina hipotētiska lieta, kas veidojas, kad divi elektroni ir ierobežoti uz sfēras virsmas.
Šī viela ir Pjēra Fransuā Loosa un Pītera Gila smadzeņu bērns Austrālijas Nacionālajā universitātē Kanberā, ko viņi pirmo reizi atklāja pagājušajā gadā. Šodien viņi turpina izpēti par tā īpašībām un uzvedību un atklāj interesantu pārsteigumu.
Viņi saka, ka sfēra ir viena no retajām kvantu sistēmām, kurām ir iespējams precīzi atrisināt Šrēdingera vienādojumu, kas apraksta tā stāvokli noteiktai enerģijas spektra daļai. Bet tas nav pārsteigums.
Vienkārši atrisināmi modeļi ir ļoti interesanti fiziķiem, jo tie var atklāt svarīgas kvantu sistēmas īpašības bez neatrisināmas matemātiskas sarežģītības, kas parasti rodas. Taču precīzi atrisināmo kvantu sistēmu skaitu var saskaitīt uz vienas rokas pirkstiem.
Tāpēc pēdējos gados kvantu fiziķi ir meklējuši tā sauktos kvaziatrisināmus modeļus, kurus var precīzi atrisināt, bet tikai ierobežotā enerģijas spektra daļā. Izrādās, ka to ir vairāk, un tāpēc tie ir noderīgāki. To izstrāde ir kļuvusi par diezgan mākslu.
Sfērijs ietilpst šajā kategorijā. Un Loos un Gill nenozīmē nekādu vecu sfēru. Viņi ir izstrādājuši dažādu d-dimensiju sfēru īpašības (d-sfēra ir d+1 dimensijas lodītes virsma).
Pārsteigums ir tāds, ka elektroni, kas atrodas 3-sfēras virsmā (ti, 4-D lodītes virsmā), uzvedas ļoti līdzīgi elektroniem, kas atrodas reālā 3D telpā. Tāpēc mēs esam apgalvojuši, ka 3-sfērija var būt vispiemērotākais modelis reālu atomu vai molekulāro sistēmu izpētei, saka Loos un Gill.
Tie jo īpaši norāda uz 3-sfērija un hēlija jonu īpašību līdzību. Dažos veidos to nav pārāk grūti iedomāties. Skaidrs, ka cerība ir, ka sfērijs palīdzēs viņiem izprast arī citas sistēmas.
Tas ir interesanti un pilns ar noteikta veida solījumu. Šķiet, ka Loos un Gill dod mājienus, ka sfēras ķīmija — veids, kā tas savienojas — nodrošinās jaunu veidu, kā pētīt reālu molekulu un mākslīgo atomu kvantu uzvedību.
Un, ja tā ir, tad kurš sacīs, ka nepastāv periodiska sfēru tabula ar 3, 4 un vairāk elektroniem, kas arī varētu dot gandrīz atrisināmus rezultātus? Kvantu ķīmija, iespējams, nekad nebūs tāda pati. Es domāju, ka Loos un Gill drudžaini strādās, lai mūs informētu.
Atsauce: arxiv.org/abs/1004.3641 : Satrauktie Sfēras stāvokļi