Подписывайтесь на Газету.Ru в Telegram Публикуем там только самое важное и интересное!
Новые комментарии +

Ученые: проблема квантовой физики неразрешима

Математическая задача, лежащая в основе квантовой физики и физики частиц, неразрешима – считают авторы статьи в журнале Nature.

В этой работе авторы показывают, как логический парадокс, лежащий в основе математики и информатики, связан с реальным миром и подрывает основы всей квантовой теории твердого тела.

В 1931 году австрийский математик и логик Курт Гедель показал, что некоторые положения являются неразрешимыми, то есть их невозможно доказать или опровергнуть. В 1936 году британский математик Алан Тьюринг переформулировал теорию Геделя в терминах математических алгоритмов. Он доказал, что существуют неразрешимые алгоритмы, когда вычислительная машина не может решить задачу за конечное время.

Авторы пришли к выводу, что похожий принцип делает некорректным расчет важнейшего параметра материалов — энергетической щели между низшими энергетическими уровнями электронного спектра. Величина этой щели определяет основные свойства материала. Например, охлаждение некоторых материалов ниже критической температуры приводит к исчезновению энергетической щели и они становятся сверхпроводящими.

В своей работе ученые построили теоретическую модель бесконечной 2D кристаллической решетки и показали, что для такой структуры невозможно предсказать величину энергетической щели. Однако реальные материалы всегда имеют конечный размер и их структура может быть рассчитана в определенном приближении за конечное время. Неразрешимость задачи для бесконечной решетки означает, что если мы будем увеличивать число атомов в структуре с известным энергетическим спектром, то ее свойства могут резко измениться при переходе от бесщелевого состояния в состояние с щелью и обратно.

По словам авторов исследования, их подход также применим в физике элементарных частиц. Полученные результаты могут означать, что одна из задач тысячелетия — доказательство теории Янга-Миллса — является неразрешимой проблемой.

Новости и материалы
Time разместил на обложке фото Илона Маска
Постпред РФ в Вене призвал МАГАТЭ отреагировать на заявления Украины по ЯО
Нидерланды пообещали арестовать Нетаньяху по запросу МУС, если он приедет
Российский посол заявил, что РФ не нужен посредник по Украине
На видео попали последние секунды перед лобовым ударом полицейских с большегрузом в ХМАО
Премьер Молдавии заявил о необходимости восстановления отношений с Россией
Старшеклассник из Петербурга открыл стрельбу по мальчику на улице
Россиянам рассказали, почему в современных машинах не регулируют «сход-развал»
В ООН оценили решение МУС арестовать Нетаньяху
Экспертов МАГАТЭ уличили в неудовлетворительной фиксации провокаций на ЗАЭС
РИА Новости: в Селидово французские наемники расстреляли мирных жителей
Стало известно о планах Гуфа сделать «прощальный тур»
Госдума не стала законом закреплять определение валежника
Великобританию назвали непосредственно вовлеченной в конфликт на Украине
КС РФ подтвердил отказ в демобилизации по возрасту
Дешевый Redmi A4 5G за 10 тысяч рублей получил экран с частотой 120 Гц
В Венгрии не собираются отказываться от поставок энергии из РФ
Фасад здания рухнул на случайную прохожую в Воронеже
Все новости