Высоко заказанная природа кристаллов делает их достаточно несложными осознать математически, и физики создали теории, каковые захватывают все виды кристаллических особенностей, от того, как они поглощают тепло к тому, что происходит, в то время, когда они ломаются.Но то же самое не может быть сообщено довольно ровных, аморфных либо в других отношениях «хаотичных» материалов, таких как стакан в отечественных вазах и окнах, замороженных определённых пластмассах и продуктах. Имеется не обширно согласован теории растолковать их физическое поведение.В течение практически 30 лет физики спорили, имел возможность ли бы загадочный переход фазы, существующий в теоретических моделях хаотичных материалов, кроме этого существовать в настоящих очках.
Посредством некоего математического колдовства, одолженного от физики элементарных частиц – плюс десятки страниц алгебраических вычислений, все сделанные вручную – постдокторант Университета Дюка Шо Яида похоронил эту тайну.Познание Яиды открывает возможность, что кое-какие типы стекла смогут существовать в новом состоянии вещества при низких температурах, воздействуя, как они отвечают на тепло, напряжение и звук, и как и в то время, когда они ломаются.«Мы нашли намеки перехода, что мы не смели сказать, были доказательства перехода, по причине того, что часть сообщества заявила, что это не имело возможности существовать», сообщил Патрик Шарбонно, адъюнкт-доктор химических наук в советнике и Герцоге Яиды. «Что показывает Sho, то, что он существует».
Потрясающий, потому, что это может казаться, Шарбонно сообщил, математику сзади очков и других хаотичных совокупностей в действительности намного легче решить, предполагая, что эти материалы существуют в гипотетической бесконечно-размерной вселенной. В нескончаемых размерах их особенности смогут быть вычислены довольно легко – во многом как то, как свойства кристаллов смогут быть вычислены для отечественной трехмерной вселенной.«Вопрос пребывает в том, имеется ли у данной модели какое-либо отношение к настоящему миру». Шарбонно сообщил.
Для исследователей, каковые выполнили эти вычисления, «азартная игра была то, что, потому, что Вы изменяете измерение, вещи изменяются достаточно медлительно, что Вы видите, как они преобразовываются, в то время, когда Вы идете от нескончаемого числа размеров к три», сообщил он.Одна особенность этих нескончаемых размерных вычислений – существование перехода фазы – назвал «переход Гарднера» по окончании новаторского физика Элизабет Гарднер – что, в случае если существующий в очках, имел возможность бы существенно поменять их свойства при низких температурах.Но вправду ли эта фаза переходила, очевидно существующий в нескончаемых размерах, кроме этого существовала в три? Назад в 1980-х, команда физиков произвела математические вычисления, показывающие, что не, она не имела возможности.
В течение трех десятилетий преобладающая точка зрения оставалась, что данный переход, тогда как теоретически занимательный, был не серьёзен настоящему миру.Так, пока моделирования и недавние эксперименты Шарбонно и другими не начали показывать намеки его в трехмерных очках.
«Новый двигатель, дабы взглянуть на это – то, что, принимаясь за решение проблемы стеклянного формирования, они нашли переход весьма как тот, что показался в этих изучениях», сообщил Шарбонно. «И в этом контексте у этого смогут быть большие приложения материалов».Yaida, у которого имеется знания в физике элементарных частиц, кинул второй взор на ветхие математические доказательства. Эти вычисления не нашли «фиксированную точку» в трех измерениях, предпосылке для существования перехода фазы. Но если он забрал вычисление еще один ход, он думал, ответ имел возможность бы измениться.
Один месяц и 30 страниц вычислений позднее, у него был он.«Моменты как они – обстоятельство, из-за чего я делаю науку», сообщил Яида. «Это – легко пункт, но это значит большое количество для людей в данной области. Это говорит о том, что эта экзотическая вещь, что у людей, отысканных в семидесятых и восьмидесятых, вправду имеется физическое отношение к этому трехмерному миру».
По окончании перепроверок и года проверок, плюс еще 60 с лишним страницы помощи вычислений, результаты были изданы 26 мая в Physical Review Letters.«То, что данный переход имел возможность бы в действительности существовать в трех измерениях, свидетельствует, что мы можем начать искать его без шуток», сообщил Шарбонно. «Это затрагивает, как обычный размножается, сколько тепла возможно поглощено, транспорт информации через него. И если Вы начинаете стричь стакан, как он уступит, как он сломается».
«Это изменяется глубоко, как мы понимаем аморфные материалы в целом, ли они быть аморфными пластмассами либо грудами песка либо оконных стекол», сообщил он.