211service.com
Podivné spojení mezi sfériem a heliem
Sférie je podivná hypotetická látka, která se tvoří, když jsou dva elektrony omezeny na povrch koule.
Tato látka je mozkovým dítětem Pierra-Francoise Loose a Petera Gilla z Australské národní univerzity v Canbeře, kterou poprvé odhalili loni. Dnes pokračují ve zkoumání jeho vlastností a chování a přinášejí zajímavé překvapení.
Sférium je podle nich jedním z mála kvantových systémů, pro které je možné přesně vyřešit Schrodingerovu rovnici, která popisuje jeho stav pro určitou část energetického spektra. Ale to není překvapení.
Jednoduché řešitelné modely jsou velmi zajímavé pro fyziky, protože mohou odhalit důležité vlastnosti kvantového systému bez neřešitelné matematické složitosti, která obvykle vzniká. Počet přesně řešitelných kvantových systémů se ale dá spočítat na prstech jedné ruky.
V posledních několika letech tedy kvantoví fyzici hledali takzvané kvaziřešitelné modely, které lze exaktně vyřešit, ale pouze v omezené části energetického spektra. Ukázalo se, že je jich mnohem více a jsou tak užitečnější. Jejich vývoj se změnil v docela umění.
Spherium spadá do této kategorie. A Loos a Gill neznamenají žádnou starou sféru. Vypracovali vlastnosti různých d-rozměrných koulí (d-koule je povrch d+1rozměrné koule).
Překvapením je, že elektrony omezené na povrch 3-koule (tj. na povrch 4-D koule) se chovají nápadně podobně jako elektrony omezené na skutečný 3D prostor. Proto jsme tvrdili, že 3-sférium může být nejvhodnějším modelem pro studium skutečných atomových nebo molekulárních systémů, říkají Loos a Gill.
Poukazují zejména na podobnost vlastností iontů 3-sféry a helia. V některých ohledech to není tak těžké si představit. Jasně doufáme, že sférium jim pomůže pochopit i jiné systémy.
To je zajímavé a plné určitého druhu příslibů. Zdá se, že Loos a Gill naznačují, že chemie sféry – způsob, jakým se spojuje – poskytne nový způsob, jak studovat kvantové chování skutečných molekul a umělých atomů.
A pokud ano, pak kdo říká, že neexistuje periodická tabulka koulí se 3, 4 a více elektrony, která by také mohla přinést kvazi řešitelné výsledky? Kvantová chemie nemusí být nikdy stejná. Myslím, že Loos a Gill budou horečně pracovat, aby nám dali vědět.
Ref: arxiv.org/abs/1004.3641 : Excited States of Spherium