27.04.2023 10:21
Новости.
Просмотров всего: 5464; сегодня: 1.

Учёный ТГУ предложил новый подход к изучению квантовой турбулентности

Учёный ТГУ предложил новый подход к изучению квантовой турбулентности

Последние результаты исследования тольяттинского физика могут приблизить научный мир к пониманию того, как возникает и развивается на квантовом уровне турбулентный поток.

Сценарий развития квантовой турбулентности на начальной стадии описал профессор института математики, физики и информационных технологий Тольяттинского государственного университета (ТГУ) Сергей Талалов. Его выводы опубликованы в научном журнале Physics of Fluids*. Это уже четвертая статья тольяттинского учёного, посвящённая вопросам изучения квантовой механики вихрей за последние два года. Все четыре статьи были опубликованы в высокорейтинговых научных журналах, что показывает интерес научного сообщества к предлагаемой теории. Исследования изложены на английском языке.

В первых двух работах Сергей Талалов предложил новый подход в квантовании вихревых колец. Квантование – процесс сопоставления классической физики с квантовой системой, например законов маятника с колебаниями молекул, учитывая при этом квантовые эффекты. В исследованиях 2023 года учёный применил полученные в 2021–2022 годах результаты к некоторым аспектам теории квантовой турбулентности.

– Турбулентность – очень сложное явление даже в классической физике. До сих пор нет чётких представлений о том, как она возникает, – поясняет Сергей Талалов. – Один из наиболее выдающихся физиков-теоретиков XX века Вернер Гейзенберг говорил по этому поводу, что хотел бы задать Богу два вопроса: о причине относительности и о причине турбулентности. «Но думаю, что Господь может ответить мне только на первый из них», – произнес Гейзенберг. Одна из известных моделей квантовой турбулентности описывает её как клубок вихрей. Однако квантование самого вихря, а также описание взаимодействия вихрей на квантовом уровне уже само по себе является проблемой. Изучение начальной стадии процесса, когда турбулентность появляется из одиночного вихря, приближает нас к пониманию того, как зарождается это явление.

Так, в последних исследованиях учёный вычислил матрицу плотности развивающегося турбулентного потока и предложил общее выражение для статистической суммы турбулентного потока – важных в квантовой механике величин.

Несмотря на то, что исследование носит фундаментальный, а не прикладной характер, более глубокое понимание квантовой турбулентности может продвинуть науку в описании классической турбулентности. Эти знания в будущем позволят улучшить инженерные решения в областях, где поведение жидкостей и газов, таких как вода и воздух, является ключевым вопросом.

– Одна из наиболее известных квантовых систем, которая сегодня имеет практическое применение, это лазер, или оптический квантовый генератор. Уравнения, описывающие этот процесс, были выведены в 1930-х годах. Экспериментальную установку, демонстрирующую работу лазера, собрали в 1960-е годы, но сфера её применения ещё долгое время оставалась неясной. Это было «готовое решение ещё не известных проблем». Сегодня лазер используется в самых разных отраслях науки и техники, в быту. Однако потребовались десятилетия, чтобы фундаментальные исследования перешли в практическую плоскость, – поясняет Сергей Талалов.

*Входит в первый квартиль Q1 (высокорейтинговые журналы) крупнейшей базы данных научной информации Scopus.

 Вернер Карл Гейзенберг (1901–1976) – один из создателей квантовой механики.

Тольятти Самарской области является моногородом в соответствии с официальным перечнем моногородов, утвержденным Правительством Российской Федерации. Моногород - населенный пункт, экономическая деятельность которого тесно связана с единственным (градообразующем) предприятием или группой жестко интегрированных между собой предприятий. Развитие моногородов России предусматривает меры по диверсификации экономики, развитию социально-экономического положения и улучшению городской среды.

Тематические сайты: Наука, Технологии
Сайты моногородов субъектов РФ: Самарская область - Тольятти

Ньюсмейкер: Тольяттинский государственный университет — 319 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/about_the_university/news/detail.php?ID=370960
Поделиться:

Интересно:

24 ноября в России пройдут молебны и панихиды в память А. В. Суворова
23.11.2024 02:30 Новости
24 ноября в России пройдут молебны и панихиды в память А. В. Суворова
      С просьбой рассмотреть возможность проведения молебнов и панихид в память по А. В. Суворову в преддверии празднования его дня рождения 24 ноября к главам епархий страны обратился заместитель главы Всемирного Русского Народного Собора С. Ю. Рудов. Синод Русской Православной...
Впервые государственное звание «Мать-героиня» получили мамы-москвички
22.11.2024 16:39 Новости
Впервые государственное звание «Мать-героиня» получили мамы-москвички
В преддверии Дня матери в Москве состоялось вручение государственных наград Российской Федерации столичным многодетным семьям. На торжественной церемонии лауреатов отметила Анастасия Ракова, заместитель Мэра Москвы по вопросам социального развития. «Москва — это тот город...
История ювелирного дела в России
21.11.2024 17:36 Аналитика
История ювелирного дела в России
С древних времен людей привлекают изделия из драгоценных металлов. Современные ювелиры в основном специализируются на изготовлении украшений, но исторически эти мастера также производили столовое серебро, декоративную и полезную утварь, а также церемониальные и религиозные предметы...
Аэронавты, совершившие первый в истории полет на воздушном шаре
21.11.2024 09:04 Новости
Аэронавты, совершившие первый в истории полет на воздушном шаре
241 год назад состоялся первый в истории полет человека на воздушном шаре, который изобрели братья Монгольфье. 21 ноября 1783 года из замка в окрестностях Парижа в полет на чудо-аппарате диаметром 15,5 метра и высотой 24 метра, отправились французы - физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз...
В РФ более 6,7 млн женщин ведут деятельность как ИП или самозанятая
20.11.2024 13:56 Аналитика
В РФ более 6,7 млн женщин ведут деятельность как ИП или самозанятая
В России осуществляют деятельность 4,22 млн индивидуальных предпринимателей, из которых 1,75 млн – женщины. Доля женского предпринимательства среди ИП последние годы относительно стабильна и составляет 41,5%, говорится в исследовании Корпорации МСП, приуроченном ко дню женского...