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
Россияне пожаловались на сокращение ассортимента в магазинах
На Украине сотни фирм уличили в вывозе военнообязанных граждан за границу
Экс-спецпредставителя Госдепа по Украине обвинили в популизме из-за слов о выводе войск РФ
Журналист Губерниев ответил на вопрос, может ли Валиева вернуться в спорт
Ученые нарушили один из важных законов химии ради «невозможных» молекул
Кроссовер FAW Bestune T90 сертифицирован в России
В МИД РФ заявили, что Украина считает недостойными обмена некоторых своих пленных
Две фуры загорелись и заблокировали движение по трассе М7 под Казанью
Россия предложила ЕЭК сдержать рост цен на сливочное масло
Минцифры РФ предложило продавать энергетики по биометрии
Вера Брежнева спровоцировала слухи о воссоединении с Константином Меладзе
В РФ обвинили Украину в попытках политизировать обмен пленными
51-летняя Хайди Клум раскрыла детали сексуальной жизни с мужем Томом Каулитцем
На Украине сообщили о повреждениях инфраструктуры в Днепропетровской области
Захарова обвинила МИД Украины во лжи об украинских военнопленных
Матвей Сафонов попал в основной состав «ПСЖ» на матч чемпионата Франции
Зои Кравиц отметила Хэллоуин после расставания с Ченнингом Татумом: «Пила коктейли»
Работа морского транспорта в Севастополе возобновилась
Все новости