Tech

เฟสใหม่ของเรื่องคลี่คลาย

การใช้แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ศึกษาขั้นตอนใหม่ของสสารที่เรียกว่าผลึกเวลาไม่ต่อเนื่องก่อนความร้อน (DTCs) DTCs เป็นระบบทางกายภาพที่มีความซับซ้อนสูง พวกเขาทำลายสมมาตรการแปลเวลาอย่างชัดเจนเพราะเมื่อ ‘เขย่า’ เป็นระยะ โครงสร้างของพวกเขาจะเปลี่ยนทุกครั้งที่ ‘ดัน’ คาดการณ์ไว้ในปี 2555 DTCs กำลังได้รับการศึกษาในการทดลองหลายครั้ง เจ้าเป็นระบบที่เข้าใจได้ง่ายและไม่ร้อนเร็วอย่างที่ควรจะเป็น แต่กลับแสดงพฤติกรรมของผลึกเวลาเป็นเวลานานมาก: ยิ่งเขย่าเร็วเท่าไหร่ พวกมันก็จะอยู่รอดได้นานขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติของ DTC ก่อนกำหนดนั้นขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ควอนตัม แต่การศึกษาใหม่นี้ใช้วิธีการที่ง่ายกว่าโดยอิงจากฟิสิกส์คลาสสิกเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์ลึกลับนี้ Andrea Pizzi ปริญญาเอก ผู้สมัครใน Cavendish Laboratory ของเคมบริดจ์ ผู้เขียนคนแรกของทั้งสองรายงานกล่าวว่า “นี่คือสิ่งที่เราคิดว่าเป็นกรณีของ DTC ก่อนความร้อน เราคิดว่ามันเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมโดยพื้นฐาน แต่กลับกลายเป็นว่าวิธีการแบบคลาสสิกที่ง่ายกว่าทำให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกมัน” “คุณสามารถคิดได้เหมือนกับผู้ปกครองผลักเด็กบนชิงช้าในสนามเด็กเล่น โดยปกติผู้ปกครองจะผลักเด็ก เด็กจะเหวี่ยงกลับ แล้วผลักอีกครั้ง ในทางฟิสิกส์ นี่เป็นระบบที่ค่อนข้างง่าย แต่ถ้าชิงช้าหลายอันบนสนามเด็กเล่นเดียวกันนั้นและเด็ก ๆ จับมือกัน ระบบก็จะซับซ้อนมากขึ้น และพฤติกรรมที่น่าสนใจและชัดเจนน้อยกว่าก็อาจเกิดขึ้นได้ DTC เชิงความร้อนเป็นหนึ่งในพฤติกรรมดังกล่าว ซึ่งอะตอมซึ่งทำหน้าที่คล้ายชิงช้า จะกลับมาทุก ๆ วินาทีหรือสามเท่านั้น เป็นต้น” การศึกษาแสดงให้เห็นว่า DTC ก่อนความร้อนหลีกเลี่ยงการใช้วิธีการควอนตัมที่ซับซ้อนมากเกินไป แต่ใช้วิธีคลาสสิกที่มีราคาไม่แพงมาก ด้วยวิธีนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถจำลองปรากฏการณ์เหล่านี้ได้อย่างครอบคลุมมากขึ้น ในการศึกษาของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาการหมุนแบบมีปฏิสัมพันธ์ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กเป็นระยะ สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาใช้วิธีการที่เรียกว่าไดนามิกแฮมิลตันแบบคลาสสิก ไดนามิกที่ได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงคุณสมบัติของ DTC ก่อนความร้อน เป็นเวลานาน การสะกดจิตของระบบจะสั่นด้วยระยะเวลาที่นานกว่าของไดรฟ์ พิซซี่กล่าวว่า “วิธีการนี้สะอาดจนน่าประหลาดใจ เพราะมันทำให้เรามองเห็นระบบที่ใหญ่ขึ้น มันชัดเจนมากว่าเกิดอะไรขึ้น ต่างจากเมื่อเราใช้วิธีควอนตัม เราไม่ต้องต่อสู้กับระบบนี้เพื่อศึกษามัน เราหวังว่างานวิจัยชิ้นนี้จะสร้างไดนามิกของแฮมิลตันแบบคลาสสิกเพื่อเป็นแนวทางที่เหมาะสมในการจำลองระบบหลายตัวที่ซับซ้อนในวงกว้าง และเปิดหนทางใหม่ในการศึกษาปรากฏการณ์ที่ไม่สมดุล ซึ่ง DTC ก่อนความร้อนเป็นเพียงตัวอย่างเดียวเท่านั้น” เอกสารอ้างอิง: Andrea Pizzi, Andreas Nunnenkamp, ​​Johannes Knolle ‘ระยะก่อนร้อนแบบคลาสสิกของสสาร’ จดหมายทบทวนทางกายภาพ (2021).Andrea Pizzi, Andreas Nunnenkamp, ​​Johannes Knolle ‘แนวทางคลาสสิกในผลึกเวลาแบบไม่ต่อเนื่องก่อนความร้อนในหนึ่ง สอง และสามมิติ’ การทบทวนทางกายภาพ B (2021)

Back to top button