Теоретическая физика 2019

Сборник теорий в области физики, астрофизики, астрономии, космологии, психологии и другими науками тесно связанными с вышеуказанными, а также науками, перекликающимися с физикой.
2019 год.
При поддержке авторской коллегии «Мысль»

Данная книга была написана энтузиастами в области точных наук, чье беспристрастное рвение к самообразованию, знаниям и популяризации науки помогало им в этом трудоемком, нелегком, ресурсозатратном процессе.
Данная книга является стимулом к постижению нового и ранее неизведанного в жизни, а именно того, что будет способствовать саморазвитию.
Теории, указанные в книге не претендуют на то, чтобы быть единственно-правильными, но отражают видение авторов относительно данных парадоксов, открытых проблем, задач или иных вещей, о которых были составлены теории.
Данное произведение служит популяризации науки, а также культурному просвещению среди населения.
Ремарка от авторов книги
Так как наша книга целиком состоит из теорий, мы считаем целесообразным и необходимым дать объяснение что есть физическая теория, а также теоретическая физика, ведь для полного понимания написанного ниже нужно иметь представление о вещах, которые будут описаны или о которых будут развернуты текста. Мы повторяем, что книга имеет научно-популярный или же иначе говоря научно-повествующий стиль.
Физическая теория
Теорети́ческая фи́зика — способ познания природы, при котором тому или иному кругу природных явлений сопоставляется какая-либо математическая модель. В такой формулировке теоретическая физика не вытекает из «опыта», а является самостоятельным методом изучения природы. Однако область её интересов, естественно, формируется с учетом результатов эксперимента и наблюдений.
Теоретическая физика не рассматривает вопросы вида «почему математика должна описывать природу?». Она принимает за постулат то, что, в силу неких причин, математическое описание природных явлений оказывается крайне эффективным, и изучает последствия этого постулата. Строго говоря, теоретическая физика изучает не свойства самой природы, а свойства предлагаемых математических моделей. Кроме того, часто теоретическая физика изучает какие-либо модели «сами по себе», без привязки к конкретным природным явлениям.
Продуктом теоретической физики являются физические теории. Поскольку теоретическая физика работает именно с математическими моделями, крайне важным требованием является математическая непротиворечивость завершенной физической теории. Вторым обязательным свойством, отличающим теоретическую физику от математики, является возможность получать внутри теории предсказания для поведения Природы в тех или иных условиях (то есть предсказания для экспериментов) и, в тех случаях, где результат эксперимента уже известен, давать согласие с экспериментом.
Сказанное выше позволяет обрисовать общую структуру физической теории. Она должна содержать:
описание круга явлений, для которых строится математическая модель,
аксиомы, определяющую математическую модель,
аксиомы, сопоставляющие (по крайней мере, некоторым) математическим объектам наблюдаемые, физические объекты,
непосредственные следствия математических аксиом и их эквиваленты в реальном мире, которые истолковываются как предсказания теории.
Из этого становится ясно, что утверждения типа «а вдруг теория относительности неверна?» бессмысленны. Теория относительности, как физическая теория, удовлетворяющая нужным требованиям, уже верна. Если же окажется, что она не сходится с экспериментом в каких-то предсказаниях, то значит, она в этих явлениях не применима к реальности. Потребуется поиск новой теории, и может статься, что теория относительности окажется каким-то предельным случаем этой новой теории. С точки зрения теории, катастрофы в этом нет. Более того, сейчас подозревается, что в определённых условиях (при плотности энергии порядка планковской) ни одна из существующих физических теорий не будет адекватной.
В принципе, возможна ситуация, когда для одного и того же круга явлений существуют несколько разных физических теорий, приводящих к похожим или совпадающим предсказаниям. История науки показывает, что такая ситуация обычно временна : рано или поздно либо одна теория оказывается более адекватна, чем другая, либо показывается, что эти теории эквивалентны.
Построение физических теорий
Фундаментальные физические теории, как правило, не выводятся из уже известных, а строятся с нуля. Первый шаг в таком построении — это самое настоящее «угадывание» того, какую математическую модель следует взять за основу. Часто оказывается, что для построения теории требуется новый (причем, обычно более сложный) математический аппарат, не похожий на тот, что использовался в теорфизике где-либо ранее. Это — не прихоть, а необходимость: обычно новые физические теории строятся там, где все предыдущие теории (то есть основанные на «привычном» мат аппарате) показали свою несостоятельность в описании природы. Иногда оказывается, что соответствующий матаппарат отсутствует в арсенале чистой математики, и его приходится изобретать.
Дополнительными, но не обязательными критериями при построении «хорошей» теории могут являться понятия
«математической красоты»,
«бритвы Оккама», а также общности подхода ко многим системам,
возможность не только описывать уже имеющиеся данные, но и предсказывать новые.
возможность редукции в какую-либо уже известную теорию в какой-либо их общей области применимости (принцип соответствия),
возможность выяснить внутри самой теории ее область применимости. Так, например, классическая механика «не знает» границ своей применимости, а термодинамика «знает», в каком пределе она и не должна работать.
Такие критерии, как «здравый смысл» или «повседневный опыт», не только нежелательны при построении теории, но и уже успели дискредитировать себя: многие современные теории могут «противоречить здравому смыслу», однако реальность они описывают на много порядков точнее, чем «теории, основанные на здравом смысле».
Сверх твердость
Восьмилетняя история самого таинственного квантового эффекта – сверх твердости – возможно, подходит к своему завершению: этого эффекта в природе может и не быть.
Квантового эффекта сверх твердости, возможно, не существует в природе. Во всяком случае, к такому выводу пришел Мозес Чан, физик из Университета штата Пенсильвания.
Сверх твердость – неудачный термин, введенный научной прессой Запада, потому что к повышенной твердости он никакого отношения не имеет. Эффект сверх твердости сводится к тому, что при очень низких температурах и высоких давлениях, когда гелий превращается в твердое кристаллическое тело, часть его атомов получает возможность пронизывать гелиевый кристалл, словно супергерой, проходящий сквозь стены, то есть не испытывая никакого сопротивления.
Сам эффект был предсказан еще в 1969 году советскими теоретиками Александром Андреевым и Ильей Лифшицем.
К тому времени уже хорошо были изучены и объяснены и сверхпроводимость, и сверхтекучесть жидкого гелия. Но сверх твердость, то есть сверхтекучесть в твердом теле, даже для привыкших к любому абсурду физиков, занимающихся квантовой механикой, все-таки казалась маловероятной экзотикой, тем более что объяснения механизма, вызывающего этот эффект, причем не для всех атомов, а только почему-то для небольшой их части, так никто и не предложил. Понадобилось 35 лет, чтобы полузабытое советское предсказание вдруг получило экспериментальное подтверждение.
В 2004 году уже упомянутый выше Мозес Чан вместе со своим коллегой Юн Шон Кимом из того же Пенсильванского университета заявили, что им удалось наблюдать эффект сверх твердости. Они заполнили гелием-4 тонкий диск из пористого стекла, перевели гелий в твердое состояние при помощи давления и низкой температуры, подвесили диск на тонкой нити, создав своего рода крутильный маятник, запустили его... и обнаружили, что при давлении около 50 атмосфер и температуре ниже 0,2 градуса по Кельвину маятник стал колебаться чуть быстрее, чем раньше. Они интерпретировали это так, что масса гелия, принимавшего участие в колебаниях, уменьшилась, поскольку часть его атомов – около одного процента – стала сверх проникающей, они просто оставались на месте, не обращая внимания на передвижения диска.
В последовавшие восемь лет эксперимент Кима и Чана неоднократно воспроизводился в других лабораториях, но полной ясности так и не прибавилось.
Одни уверенно говорили, что эффект сверх твердости существует и должен быть освещен Нобелевской премией как новое квантовое состояние вещества, которому можно найти широкое применение в электронике и материаловедении.
Другие с той же уверенностью клялись, что никакой сверх твердости нет, а есть гелий с примесями, которые тоже работают в его кристаллической решетке по квантовым законам и «размягчают» гелиевый кристалл, приводя к тому же, к чему могла бы приводить и сверх твердость, на самом деле не существующая. Этому эффекту даже придумали название – квантовая пластичность. Объединяла его со сверх твердостью одна примечательная особенность – ни для того, ни для другого внятного квантового объяснения так никто и не предложил.
Чан вместе с коллегами решили поставить точки над i и проделали эксперимент, проработанный сверху донизу и исключающий все сомнения насчет примесей. Никакого эффекта он не обнаружил.
Что это означает, не знает никто. Вполне может быть, что сверх твердость все-таки существует, но при других давлениях и температурах. Вполне может быть, что существует и квантовая пластичность, природа которой так же таинственна, как и природа сверх твердости. Есть и другие объяснения тому, что восемь лет назад наблюдали Чан с Кимом, но и они тоже предполагают наличие квантовых эффектов, пока не имеющих объяснения.
Сторонник сверх твердости профессор Себастьян Балибар, директор Французского национального центра научных исследований и сотрудник лаборатории статистической физики Высшей педагогической школы Парижа, все-таки надеется, что идея сверх твердости в конце концов восторжествует. «Я готов спорить на что угодно, – говорит он, – что за десять лет они откроют сверх твердость. Но это очень рискованный спор».
Я лишь надеюсь на открытие такого явления, ведь это несомненно поможет науке, а также человечеству в целом.
Теория о парадоксе квантовой голубятни
Почти целый век профессора физики рассказывали своим студентам о парадоксе кота Шрёдингера, идеально иллюстрирующем необычные явления квантовой механики. Теперь же международная команда учёных во главе с Джеффом Толлаксеном придумали новый интересный мысленный эксперимент, которым они хотели продемонстрировать и другие квантовые эффекты. Я попытаюсь составить теорию, почему это действительно важно для научного сообщества.
Новый парадокс называется эффектом квантовой голубятни . Всё начинается с наблюдения, когда вы помещаете трёх голубей в две ячейки — в одной из них в итоге окажется два голубя. Но согласно анализу квантовой природы, ни один из голубей не способен разделить одну ячейку с собратом.
"Это одно из тех явлений, которое на первый взгляд кажется невероятным. Но это и прямое следствие из квантовой механики", — поясняет Толлаксен, ведущий автор нового исследования.
В классической физике, если вы знаете начальное состояние некой системы, то, в принципе, вы располагаете достаточным количеством информации для определения конечного состояния системы. Но в 1964 году Якир Ааронов из университета Чапмен и Тель-Авивского университета обнаружил, что в квантовой механике начальное и конечное состояние системы могут быть полностью независимыми друг от друга.
Совместно Ааронов и Толлаксен описали это квантовое механическое свойство через мысленный эксперимент с квантовой голубятней. Они считают, что эффект будет возникать, когда наблюдатель совершает последовательность измерений, пытаясь уместить трёх "голубей" в двух "ячейках".
"Сначала вы совершаете первоначальное измерение местоположений всех частиц. Далее вы выполняете промежуточное измерение, чтобы увидеть, умещаются ли две частицы в одной коробке. И наконец, вы измеряете конечную локацию частиц. При этом первоначальное и конечное измерения могут быть полностью независимы друг от друга. А в середине эксперимента вы можете сделать то, что называется слабым измерением, для изучения всех частиц одновременно. И когда вы это сделаете, то получается, что ни в одной ячейке нету двух голубей", — рассказывает Толлаксен.
Выводы из этих экспериментов дополняют известный парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена. В рамках этого сценария две частицы, которые стартуют в одном месте, могут находиться в состоянии квантовой запутанности. Тогда измерение состояния первой частицы повлияет на состояние второй, даже если они разделены огромным расстоянием.
Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена является одним из самых важных фундаментальных открытий в науке. Но это только половина всей увлекательной истории. Принцип квантовой голубятни объясняет несколько иную ситуацию. Три частицы могут стартовать отдельно друг от друга без квантовой запутанности или любых других корреляций. Именно экспериментатор собирает их вместе и заставляет взаимодействовать посредством умещения трёх частиц в две ячейки. На промежуточном этапе частицы оказываются максимально тесно связанными, но на конечном этапе не коррелируют вообще.
Физики утверждают, что их концепция может быть едва ли не более значимой для науки, чем парадокс ЭПР. Для проверки своих выводов Толлаксен и его коллеги предлагают провести простой эксперимент, в котором три электрона будут путешествовать через интерферометр. По сути, это разделитель пучка, который создаёт два отдельных пути для электронов, которые затем встречаются снова. А поскольку существует только два возможных пути, можно будет ожидать лишь, что, по крайней мере, два электрона из трёх разделят один из этих путей.
Если это так, то две частицы будут находиться очень близко друг к другу и взаимодействовать: их идентичные электрические заряды будут отталкиваться друг от друга, слегка отклоняя траектории. Физики смогут обнаружить эти отклонения, когда все три электрона воссоединятся после объединения путей. Но Толлаксен говорит, что, судя по расчётам, этого не произойдёт и два электрона не пойдут по одному пути.
Учёные убеждены, что парадокс в скором времени будет доказан экспериментально, что будет значить серьезный прорыв для науки.

Теория отрезка мысли.
Я заметил, что последние несколько веков стало модно все осязаемое и неосязаемое, исчисляемое и неисчисляемое приравнивать к лучам, отрезкам, прямым и ломаным. Сложно сказать чем это мотивировано, но скорее всего это связано с тем , что человеку проще работать с реальными вещами. Слово «реальными» звучит в данном контексте сумбурно и не до конца ясно, вызывает противоречия. Оно здесь показывает, что среднестатистический человек реальным считает тактильно осязаемое, хотя это в корне не верно. И поэтому сложные для своего мозга вещи человек пытается визуализировать или материализовать. Вдохновившись этим, мне показалось, что одна вещь еще никогда не была успешно перенесена на материю. Самые догадливые читатели уже поняли, что я хочу перенести одно из самого нематериального на отрезок, то, что человек может только представить , то, что сложно визуализировать даже на момент двадцать первого века, хотя и человечество шагнуло довольно далеко в сфере мультимедиа систем. Я хочу постараться перенести на отрезок мысль.
Дабы до конца «окунуть» читателя в данную информационную среду я счел нужным объяснить природу мысли, ее суть, а также дать понять каких теорий или постулатов я буду придерживаться по ходу своего объяснения, ведь опрометчиво будет необоснованно вести повествование теории и многие ее аспекты могут остаться непонятными для читателей.
Что есть сама мысль?
Это пустой звук в огромном, бесконечном пространстве или же зарождение чего-то большего и великого под коркой того самого вещества, на основе которого держится наше с вами незыблемое существование. Абсолютно понятно, что носитель того самого священного серого Грааля в черепной коробке определяет, что такое его мысль. Мысли необразованного преступника, которого сложно назвать человеком, будут и ни разу не будут направлены на созидание великого и создание чего то искренне нового в этом мире. Работа его мозга представляется мне короткими отрезками направленными в одну сторону.
Теперь разберем продуктивную деятельность дара рода человеческого(это я всё о мозге).Представим человека который всю свою жизнь работает над одним делом и в конце концов достигает поставленной цели, той точки к которой он стремился. Рассмотрим деятельность его мозга в хронологическом порядке. Сначала это всего лишь точка, начальное дело всей его жизни, позже из нее вырастает казалось бы бесконечная прямая и точка, уже отправления ,превращается в луч и вот, тот самый сладостный момент ,когда дело окончено, луч замыкается второй точкой-концом работы и тем самым превращается в отрезок.
Поговорим теперь о третьем виде людей, чья натура мысли неведома нам-простым смертным и мы лишь можем отдаленно представить что происходит у них в непостижимо глубоком для нас разуме, догадки о котором строятся постоянно. Поразмышляем мы о гениях. Понимание гениальности творца почти всегда приходит позже того мига, под названием его жизнь. Гении зачастую умирают в нищете, голоде и холоде. Но что же движет ими чтобы творить несмотря ни на что? Будь бы я Ван Гогом я бы множество раз опустил бы руки и решил бы вернутся к одному из прежних своих ремёсел(до начала занятия своим творчеством Ван Гог был пастырем, учителем и продавцом в картинной галерее своего брата и имел хороший заработок),но гениев обычно не волнуют материальные ценности нашего мира, всё что для них есть это работа, работа и ещё раз работа. Они могут забывать поесть, поспать, забыть о встречах и свиданиях, работая и творя что то прекрасное. Они не равняются на трюизм, их творчество часто трансцендентное. В ходе умственного труда они отделяются от нашего мира в мир того хаоса их мыслей. Так представим же их мысли в материальном плане. Голова гения в переносном смысле горит идеями и мыслями. Всё противоречит друг другу, постоянное давление, отсутствие морального удовлетворения в окончании работы: все это можно описать двумя словами - полный хаос.Если представить их мысль на бумаге то это беспорядочное движение кистей всех размеров, погруженные во все краски до сегодняшнего дня известных человечеству. Это и есть то самое прекрасное внутреннее состояние из-за которого творцы перестают созидать и их рассудок сгорает подобно спичке.
Я описал только три типа людей с кардинально разным мышлением, но при прогрессивном развитии нашего сознания образовались отнюдь не три типа людей способных к мышлению. Выделенные типы мышления можно обозначить как деградировавший , обычный и экстраординарный.
Теория о Большом Красном Пятне
Предисловие
Я создал данную теорию так как был непомерно заинтересован и увлечен исследованием феномена, названного «Большое Красное Пятно», самый большой вихрь известный человечеству, продолжающийся на планете Юпитер уже многие годы подряд.
Своей научной теорией на эту тему я хотел бы популяризировать астрономию среди людей, не сильно ею заинтересованной, а также донести суть своих исследований и открытий, предоставить решение одной из открытых физических проблем, что несет колоссальную значимость для науки в целом и для палеонтологии и астрофизики, а также космологии конкретно.
Введение
Такой газовый гигант как планета Юпитер таит в себе много тайн и загадок, не дающих покоя человечеству, ученым, всей науке. Но надо отметить, что для того, чтобы найти этим эмпирическим явлениям достойное доказательство, ученые прикладывают все усилия: проводят многочасовые наблюдения, проводят множественные эксперименты и опыты, чтобы понять суть изучаемого феномена, изучить его природу. Наблюдения проводятся как с орбитальных, так и с наземных телескопов, с 1970 года к планете NASA направила 8 межпланетных изучающих аппаратов. Изучения Юпитера проводятся в большей степени на инфракрасном излучении, что естественно дает свои плоды. К примеру, было обнаружено, что Юпитер самый мощный радиоисточник в солнечной системе , за исключением солнца.
Такие атмосферные явления на Юпитере, как штормы, молнии, полярные сияния, — имеют масштабы, на порядок превосходящие земные. Крайне феноменальным образованием в атмосфере этой планеты является Большое Красное Пятно — гигантский атмосферный вихрь, самый большой в солнечной системе, который имеет размер примерно 16000 километров, что несомненно является огромным космическим объектом.
Необходимо отметить, что постоянно полагаться на другого человека в ходе своих научных исследований неправильно. Необходимо самому постигать теорию , в большей степени необходимую для собственных умозаключений и в дальнейшем, для составления, развития и доказательства вашей теории о чём-либо.Для своей научной работы я использовал только открытые источники, что доказывает то, что каждый, кто может абстрактно мыслить, относится к размышлениям должным образом и усердием, может сам прийти к какому-либо открытию, хотя многие люди считают это заоблачным результатом, невозможным без огромных денежных вложений и эксклюзивного материала по теме.
Заинтересованным Большим Красным Пятном я стал, прочитав статью на одном из известных в России новостных издательств, написанную после исследования группы ученых из Европейской южной обсерватории , проведенным в 2010 году.
Через некоторое время, изучая открытые физические проблемы я увидел одну, связанную с БКП'. Вопрос звучал так: «Почему с 1930-х годов снижается размер Большого красного пятна на Юпитере?». Надо отметить, что это явление было отнесено к эмпирическим, без четкого доказательства, но об этом не раз будет сказано далее по тексту моей книги.
После вышеупомянутых событий я решил посвятить данному феномену и его объяснению целую книгу, предварительно проведя соответствующие исследования.
Главным ресурсом являлся сайт Википедия, являющийся открытым бесплатным источником информации, а также множество книг по космологии, астрономии, физике и астрофизике соответственно. Помимо всего прочего передо мной стояла цель дать прогноз по поводу года смерти Большого Красного Пятна и максимально понятным языком донести читателю природу самого феномена и пробудить или же подпитать интерес к космологии, астрономии и физике.
Для начала нужно понять более детально, более конкретно, что есть БКП, иначе дальнейшие рассуждения и вычисления связанные с ним будут пустыми, ибо объект изучаемый нами не будет постигнут.
Большое Красное Пятно - это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе: постоянная зона высокого давления, создающая антициклонический шторм на планете Юпитер.
Я считаю, что в этой главе нужно упомянуть и характеризовать главный инструмент моих исследований - анализ. Читая любую книгу, научно-популярный журнал или же статью необходимо вчитываться в каждое слово и размышлять о том, что нам хотел донести автор текста и также нужно думать «глубже» написанного. Прочитав любое несущее за собой смысл научное произведение и проанализировав его должным образом, вы посредствам цепочки умозаключений сможете прийти к чему-то своему, возможно даже инновационному, ведь у каждого человека мышление разное. За весь ход моей работы это принесло свои плоды и несомненно помогло мне при написании данной книги.
Как мне кажется еще необходимо раскрыть суть моей цепочки действий, в ходе объяснений явления, указанного в начале главы. У меня имелось следствие - БКП стало уменьшаться с тридцатых годов двадцатого века. То есть у меня получилась такая схема : Причина — следствие. Следствие уже имелось, а причины недоставало. Также необходимо показать полную цепочку : Причина — подробное, обоснованное доказательство — следствие.
И имея лишь последний пункт , стоило подбирать первый - причину. Если она могла иметь место быть, то я начинал пробовать доказать, что это было именно так. В данном деле нужна логика и пространственное мышление. В том числе и этим образом было найдено решение проблемы.
Я не зря так подробно объясняю каждый свой шаг, любую, даже кажущуюся понятной цепь размышлений или действий. Я хочу чтобы любой, кто прочтет эту книгу, смог осознать, понять написанное и сделать для себя выводы.
Если я не буду объяснять свои поступки, теории, свои мысли - то я думаю, что мало кто сможет понять причину написанного. Я еще раз подчеркну, что хочу донести до людей сложные вещи простыми словами.
Теоретическая часть.
Чтобы изложить свою теорию, мне необходимо изложить некоторый объем теории, посвященный не только самому изучаемому объекту, но и планете Юпитер.
Юпитер является планетой гигантом и на ней есть колоссальные запасы сжиженного газа, которые видно на снимках с наблюдательных аппаратов, особенно на последних снимках Вояджера , в 2016, 2017 и 2018 годах, так как качество съёмки достигла своего пика и можно рассмотреть мельчайшие детали, которые раньше были скрыты от любопытных глаз человека.
Но теперь необходимо сделать ремарку и дать определение, что есть сжиженный газ, ведь я абсолютно уверен, что не все читатели четко понимают, что это.
Сжиженный природный газ или же СПГ это природный газ, который при некоторых условиях может превращаться в жидкость. Температура кипения -158 - -163 градусов цельсия. Нижняя граница теплоты сгорания 50116 кДж/кг. Чистый СПГ не горит, не воспламеняется и не взрывается.
На Юпитере имеются запасы этого газа, что, как я считаю, и давало энергию Большому Красному Пятну. Но доказательство будет указано ниже по тексту.
На Земле этот газ не слишком популярен, но пользуется определенным спросом среди стран азии. На первом месте по потребительству - Япония (113,9 млрд кубических метров). У нас на планете нужно искусственно создавать такие отрицательные температуры, необходимо производить процесс регазификации, строить специально для того предназначенные регазификационные терминалы. На Юпитере же ничего такого строить не нужно, ведь нужные условия там есть.
Теперь же сама теория : Как мы знаем БКП движется параллельно экватору и по пути своего движения как бы «поглощает» запасы сжиженного газа, тем самым СПГ сопутствует долголетию БКП , а также при столкновении Большого Красного Пятна с более мелкими штормами он получает «подпитку». Но с 1930 годов запасы этого газа на планете стали иссякать и БКП не имеет такого объемного источника питания, из-за чего оно стало уменьшаться.
Еще очень важным моментом в истории наблюдений за БКП является то, что его якобы обнаружил Джованни Кассини в 1665 году. Тогда читатель может задать абсолютно резонный вопрос, почему же запасы сжиженного газа не иссякли раньше, например в девятнадцатом веке. Запись, найденная в дневнике Роберта Гука в 1664 году может говорить о том, что Большое Красное Пятно могло существовать еще тогда. Но настоящее БКП было обнаружено только после 1830 года. Я являюсь сторонником той теории, что пятно существует с 1830 года, ведь мысли о том, что БКП появилось еще в семнадцатом веке я считаю недостоверными и необоснованными.
Тогда получается, что запасов СПГ, поистине чудесного для Юпитера газа, хватило на 100 лет, для поддержания, даже увеличения размера БКП, но уже в 1930 х годах стало уменьшаться.
Заключение
Я считаю, что предоставленное мною решение этой открытой физической проблемы может быть правильным, никакие из фактов указанных выше не нереальны и эту открытую проблему можно считать решенной.
Теория эмерджентности
Теория эмерджентности или же возникновения — это новая физическая модель, в настоящее время громко обсуждаемая теория в обществе ученых. Задача теории — тесно, но просто — сплести вместе квантовую механику, общую и специальную теории относительности, стандартную модель и прочие основные теории физики в полную, фундаментальную картину дискретизированной самореализующейся Вселенной.
Это в настоящий момент является открытой физической проблемой и я считаю необходимым с моей стороны высказаться по поводу этой теории, ведь некоторые ученые даже сомневаются в возможности возникновения такой объединенной теории.
В основе формализма физической теории эмерджентности лежит концепция, быстро обретающая место в сообществе физиков-теоретиков: вся реальность состоит из информации.
Но что такое информация?
Информация — это значение, передаваемое символами. Языки и коды — это группы таких символов, которые передают смысл. Различные возможные расположения этих символов регулируются правилами. Пользователь языка делает произвольный выбор относительно того, как расположить эти символы, чтобы произвести осмысленное значение, в соответствии с правилами. Следовательно, существование информации должно подразумевать того, кто выбирает, или некую форму сознания, чтобы она была актуализирована.
Мы идентифицируем два класса символов. Один класс содержит те символы, которые субъективно представляют нечто иное, чем сами символы. Например, форма двух пересекающихся диагональных линий («Х») может представлять математическое понятие умножения, английскую букву или поцелуй (как принятое сокращение в английском языке). Формы букв «К-О-Т» могут представлять определенное животное, которое мы все знаем и любим, но также может представлять и что-то еще, если мы захотим. Второй и, возможно, более фундаментальный класс символов — это символы, которые представляют собой сверхнизкую субъективность. Пример — форма квадрата, репрезентирующая форму квадрата. Такой геометрический язык с использованием геометрических символов может выражать геометрическое значение.
Экспериментально наблюдаемая реальность оказывается геометрической на всех масштабах, от планковского уровня до самых крупных структур. Физики-теоретики выдвигают гипотезу, что абсолютно геометрический язык или код, использующий геометрический символизм, представляет собой фундаментальный способ, которым выражается значение в нашей физической реальности.
Центральная особенность реальности, демонстрирующей геометрическое поведение, в том, что все фундаментальные частицы и силы в природе, включая гравитацию, могут трансформироваться друг в друга в процессе так называемого калибровочного преобразования. Симметрию этих преобразований можно представить точно соответствующей вершинам 8-мерного многогранника, решетки E8. Однако мы не живем в 8-мерной вселенной. Экспериментальные данные показывают, что мы живем во вселенной, состоящей только из трех пространственных измерений.
Какого рода геометрический язык или код, в таком случае, мог бы выразить геометрическую трехмерную реальность, которая глубоко связана с 8-мерной решеткой E8?
Ученые полагают, что ответ лежит в языке и математике квазикристаллов.
Теперь я считаю нужным дать определение квазикристаллов.
Квазикристалл — это апериодический, но не случайный паттерн, схема. Квазикристалл в любом отдельном измерении создается за счет проекции кристалла — периодического паттерна — из более высокого измерения в низкое. К примеру, представьте проекцию 3-мерной шахматной доски — или кубической решетки, сделанной из равно разделенных кубов равных размеров, — на 2-мерной плоскости под определенным углом. Эта 3-мерная кубическая решетка представляет периодический паттерн, который может бесконечно растягиваться во всех направлениях. 2-мерный проецируемый объект не является периодическим паттерном. Он искажается из-за угла проекции и содержит не одну форму, которая повторяется бесконечно, как в 3-мерном кристалле, а конечное число различных форм (прото плиток), которые определенным образом ориентированы между собой, подчиняются определенным правилам и законам и заполняют всю двумерную плоскость во всех направлениях.
Анализируя 2-мерную проекцию, при наличии подходящего математического и тригонометрического инструментария, можно восстановить «материнский» объект в 3D (в данном примере кристалл кубической решетки). Знаменитый пример 2-мерного квазикристалла — это мозаика Пенроуза, которую Роджер Пенроуз придумал в 1970-х годах, в которой 2-мерный квазикристалл создается проекцией 5-мерной кубической решетки на 2-мерную плоскость.
Теория эмерджентности фокусируется на проецировании 8-мерного кристалла E8 на 4- и 3-мерное пространство. Когда базовая 8-мерная ячейка решетки E8 (формы с 240 вершинами, называемой «многогранником Госсета») проецируется в 4D, создаются две идентичные 4-мерные формы разных размеров. Отношение их размеров — это золотое сечение. Каждая из этих фигур построена из 600 3-мерных тетраэдров, повернутых друг от друга под углом, основанном на золотом коэффициенте. Ученые называют эту 4-мерную форму «Ячейка-600». Такие формы взаимодействуют определенным образом (пересекаются 7 способами, связанными с золотым соотношением, и «целуются» определенным образом) с образованием 4-мерного квазикристалла. Принимая 3-мерные подпространства этого 4-мерного квазикристалла и поворачивая их друг от друга под определенным углом, мы формируем 3-мерный квазикристалл, который имеет прото плитку только одного типа: 3-мерный тетраэдр.
На экране телевизора или мониторе компьютера наименьшей, неделимой единицей является 2-мерный пиксель. В нашей трехмерной квазикристаллической реальности тетраэдр является наименьшей неделимой единицей. Трехмерный пиксель реальности, если угодно. Каждый тетраэдр представляет собой наименьшую возможную трехмерную форму, которая может существовать в этой реальности: длина каждого из ее ребер — это длина Планка (кратчайшая длина, известная в физике), которая в 1035 раз меньше метра. Эти трехмерные пиксели объединяются между собой в соответствии с конкретными геометрическими правилами, заполняя все пространство.
На 2-мерном экране пиксели никогда не двигаются. Они просто меняют значения яркости и цвета, и иллюзия значения (в виде рисунка) создается их объединенными величинами. Точно так же тетраэдры в трехмерном квазикристалле никогда не перемещаются. Вместо этого они действуют как бинарный язык: в любой момент каждый тетраэдр может быть выбран оператором кода как «вкл» и «выкл». Если он «вкл», он может находиться в одном из двух состояний: «повернут влево» или «повернут вправо».
Представьте себе один замороженный момент во времени во всей вселенной. Назовем этот момент «моментом 1» для иллюстрации. В момент 1 трехмерный квазикристалл, заполняющий всю вселенную, находится в «состоянии 1», и в этом состоянии некоторые тетраэдры включены, некоторые выключены, некоторые повернуты влево, некоторые вправо. Теперь представим следующий замороженный момент времени «момент 2». В момент 2 квазикристалл находится в «состоянии 2». В этом новом состоянии многие тетраэдры находятся в состояниях, отличных от своих состояний в момент 1. Теперь представьте сотню таких моментов. Теперь представьте себе движение всех этих замороженных моментов.
Если вспомнить кино, движущееся изображение состоит из одиночных, неподвижных кадров, которые снимаются и проецируются с определенной скоростью (24 кадра в секунду в большинстве современных фильмов). В модели ученых одна секунда содержит 1044 неподвижных кадров. Многие паттерны этих паттернов кадров возникают на 3-мерном квазикристалле. Эти паттерны становятся все более осмысленными и сложными со временем. Постепенно на квазикристалле возникают формы, напоминающие частицы и действующие как они. В частности, одно из множества интересных предсказаний теории эмерджентности затрагивает особенную пиксельную субструктуру электронов — частиц, которые в настоящее время считаются безразмерными, хоть и бездоказательно. Со временем эти частицы принимают все более сложные формы, пока не образуют известную нам реальность.
Теория физической эмерджентности рассматривает пространство-время в рамках пространственно-временной модели Эйнштейна, когда будущее и прошлое существуют одновременно в одном геометрическом объекте. Ученые рассматривают этот объект как систему, в которой все кадры пространства-времени взаимодействуют со всеми другими кадрами постоянно. Другими словами, между всеми моментами времени есть постоянная, динамическая, причинно-следственная петля отношений, когда прошлое влияет на будущее, а будущее влияет на прошлое.
Они считают сознание одновременно эмерджентным и фундаментальным. В своей фундаментальной форме сознание существует внутри каждого тетраэдра/пикселя в трехмерном квазикристалле в форме так называемых видовых векторов. Эти видовые векторы можно представить мелкомасштабными наблюдателями в традиционном квантово-механическом смысле. Эти наблюдатели актуализируют реальность, делая сверхбыстрые выборы в планковских масштабах о бинарном состоянии пикселей (вкл, выкл, лево, право) в каждый момент времени. Эта фундаментальная, примитивная, но в то же время очень хитроумная форма сознания направляет паттерны квазикристаллического точечного пространства в сторону все большей значимости. В конечном итоге сознание расширяется до высших степеней упорядоченности, вроде природы и жизни, нам известных. Жизнь и сознание с этого момента продолжают расширяться, разрастаясь во все уголки вселенной. Представьте, как люди однажды наполнят триллионы галактик — их мгновенная сеть коммуникаций и высокий уровень сознания разрастется в гигантскую нейронную сеть универсальных масштабов, своего рода коллективное сознание. Это коллективное сознание скрывает фундаментальное, «примитивное» сознание, которое питает квазикристалл, из которого возникает.
В физике нет известных законов, устанавливающих верхний предел того, какой процент Вселенной может экспоненциально самоорганизовываться в свободные системы, например, вроде нас, людей. Физика допускает возможность превращения всей энергии Вселенной в единую сознательную систему, которая сама будет являться сетью сознательных систем. По прошествии достаточного времени произойти может что угодно.
А что возможно, то неизбежно.

Теория кристалла во времени
«Кристалл во времени» — это необычная физическая концепция, теоретически предложенная несколько лет назад как иллюстрация спонтанного нарушения инвариантности законов физики от времени. Говоря привычными словами, это такая система, в которой в состоянии с наименьшей энергией и без какого-либо внешнего воздействия спонтанно возникало бы внутреннее движение. Быстро выяснилось, впрочем, что такая система невозможна — по крайней мере, в своей исходной формулировке. Однако совсем недавно физики предсказали, что, если вместо непрерывного течения времени взять его дискретный аналог, такая «кристаллизация» уже не будет ничему противоречить. На днях в журнале Nature были опубликованы две статьи разных коллективов экспериментаторов, сообщающие об успешной реализации таких «кристаллов в дискретном времени».
Терминологическое предисловие
Кажется необходимым начать этот рассказ с терминологического пояснения. Эта тема уже прошла по лентам новостей. В них рассказывалось про систему, названную авторами discrete time crystal. Все заметки переводили термин time crystal как «временной кристалл» или, еще загадочнее, «кристалл времени». Слово discrete почти везде опускалось, и если оно и фигурировало, то в комбинации «дискретный временной кристалл», что тоже не слишком проясняет ситуацию — кристалл ведь и так дискретный! Наконец, когда экспериментальные статьи были опубликованы в журнале Nature, на его обложке красовалась не менее загадочная художественная иллюстрация. Это всё навевало красивые и таинственные образы, которые, к сожалению, были далеки от того, что реально вкладывалось авторами в название.
В этой теории я попытался подобрать перевод, более близкий к исходному смыслу. Кристаллизуется, конечно, не время, а некоторая система частиц, и заметить эту кристаллизацию можно, изучив движение системы во времени. Отсюда термин «кристалл во времени», в противопоставление обычному «кристаллу в пространстве». А вот слово discrete следует относить ко времени, а не к кристаллу. Такую «кристаллизацию» можно заметить по периодическому движению не в настоящем времени, а в дискретном его аналоге, в «отсчетах» внешнего периодического воздействия. Поэтому такую систему мы называем «кристаллом в дискретном времени».
Впрочем, мы понимаем, что пока это всё кажется совершенно непонятным, — и поэтому давайте перейдем к сути.
«Кристаллизация во времени»
Физик-теоретик, Нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек знаменит своими вкладами и нестандартными идеями в самых разных разделах теоретический физики. Поэтому когда в 2012 году он в паре коротких статей предложил спорную, но очень любопытную идею «кристаллов во времени», научное сообщество обратило на нее пристальное внимание.
Отправная точка этого предложения — это явление спонтанного нарушения симметрии, которое встречается в самых разных областях физики, начиная от обычной термодинамики и заканчивая миром элементарных частиц. Слово «спонтанное» означает, что, хотя сами физические законы обладают определенной симметрией, вещество, которое им подчиняется, всё же предпочитает собираться в такую конфигурацию, которая эту симметрию нарушает. Никто не «заставляет» систему нарушать симметрию, она это делает сама, спонтанно.
Пожалуй, самый яркий пример этого эффекта — это само существование кристаллических тел. Если на секунду представить себе гипотетическую ситуацию, когда атомы вообще никак не взаимодействуют друг с другом, то любое вещество было бы идеальным газом, совершенно однородным в пространстве. Эта пространственная однородность — проявление того, что законы, управляющие движением атомов, обладают симметрией: они не меняются при произвольном смещении в пространстве в любом направлении. Однако взаимодействие между атомами существует, и, если оно достаточно сильное, оно заставляет материю организоваться в периодическую пространственную структуру — кристалл. Кристалл симметричен относительно сдвигов не на любые расстояния, а только на вполне определенные шаги в конкретных направлениях. Можно сказать, что исходная сдвиговая симметрия спонтанно нарушилась, и ответственным за это нарушение является взаимодействие между атомами.
Вильчек задался вопросом: а нельзя ли найти такую систему, которая бы демонстрировала спонтанное нарушение симметрии относительно сдвигов по времени, а не в пространстве? Такая система вела бы себя крайне необычно. Если речь идет, например, о многочастичной системе, настоящем куске материи, то в состоянии теплового равновесия, без каких-либо внешних воздействий, в ней спонтанно возникало бы периодическое движение. Это были бы этакие «спонтанно тикающие часы», ход которых не задается никаким внешним метрономом. Визуальная схожесть с пространственной периодичностью в обычном кристалле, самопроизвольная периодичность, этакая «кристаллизация» во времени и дала идее такое броское название.
Подчеркнем сразу же два важнейших момента. Это должно быть движение в состоянии термодинамического равновесия, а не в возмущенном состоянии, и поэтому извлечь из него энергию, остановив движение, уже нельзя. Кроме того, движение должно быть детектируемым. Скажем, многоэлектронный атом тут не подходит: хотя электроны в основном состоянии атома могут вращаться вокруг ядра, это не приводит ни к какому наблюдаемому перетеканию электронной плотности.
Сам Вильчек признавал, что такая гипотетическая система выглядит противоестественной, но надеялся, что, специальным образом подобрав закон взаимодействия, можно ее создать. Однако быстро выяснилось, что это радикальное предложение все же неосуществимо. Возражения стали появляться сразу же, и в 2015 годы было окончательно доказано, что никакого спонтанного периодического движения в состоянии термодинамического равновесия возникнуть не может.

«Кристалл в дискретном времени»
Казалось бы, на этом можно было поставить точку. Но тут проявилась пытливость ума теоретиков: идея спонтанного нарушения инвариантности во времени была настолько привлекательной, что теоретики стали пытаться найти хоть нечто, похожее на нее, слегка ослабив исходные требования.
Один такой вариант, предложенный в прошлом году, получил название discrete time crystal, «кристалл в дискретном времени». Он относится к ситуации, когда система из многих взаимодействующих частиц находится не в полной изоляции, а испытывает строго периодические толчки, внешнее воздействие с периодом t. Если в системе есть источник беспорядка, то внешние толчки не будут бесконечно раскачивать колебание или нагревать систему, а просто переведут ее в новое, особенное состояние — оно как бы равновесное, но только в условиях периодического внешнего воздействия. (Это утверждение само по себе — тоже совсем недавний результат, который и положил начало «кристаллам в дискретном времени».)
В таком новом равновесном состоянии, конечно, уже может существовать какое-то движение с периодом t — ведь систему-то периодически толкают! Исходная симметрия относительно произвольных сдвигов по времени уже отсутствует, зато остается неизменность законов движения относительно «дискретного времени», то есть сдвигов по времени на период t. И теперь вместо плавной эволюции системы с настоящим временем можно изучать то, как она ведет себя в дискретном времени, через несколько «прыжков» по времени на величину t.
Можно ли кристаллизацию по времени организовать вот в таком «дискретном времени»? Это означало бы, что в системе самопроизвольно запускается долго периодическое движение с периодом T, который не равен, а в несколько раз превышает t. Поскольку тут уже нет строго равновесной ситуации, запрет, обнаруженный для настоящих кристаллов во времени, здесь уже не действует. Авторы прошлогодней теоретической статьи пришли к выводу, что такие «кристаллы в дискретном времени» действительно не противоречат законам физики, и даже предложили и численно проанализировали конкретный подход к их реализации.
Сделаем тут небольшое отступление и разберемся, что в этой идее важно, а что нет. Вообще-то хорошо известны примеры, когда в ответ на периодическое воздействие система двигается не строго с таким же, а с кратным периодом. Вспомните, например, как вы стоя раскачиваетесь на качелях: вы приседаете и встаете с частотой вдвое большей частоты качелей. Или другими словами, вы воздействуете на качели, периодически меняя момент инерции (и создаете тем самым параметрический резонанс), и в системе усиливается колебание со вдвое большим периодом.
Особенность этого и других подобных примеров — это отсутствие «жесткости» результата. Да, возникает отклик с периодом T > t, но отношение T/t — не зафиксировано, оно податливо. Мы можем изменить периодичность воздействия и увидим, что T/t изменится. Например, на тех же качелях чуть-чуть изменить темп приседания относительно идеального значения, то вместо раскачки колебаний будут наблюдаться биения — амплитуда колебаний то плавно возрастает, то плавно уменьшается, — а это признак наложения двух колебаний с близкими, но разными частотами.
В настоящем кристалле в дискретном времени никаких биений быть не должно. Отношение T/t обязано оставаться неизменным даже при небольших искажениях системы, при сознательном смещении частоты воздействующей силы относительно идеального значения. Образно говоря, кристалл во времени должен обладать своеобразной «жесткостью» — но только это не пространственная жесткость, а временная.
Кроме того, эта жесткость должна обеспечиваться взаимодействием отдельных частиц. Она должна проступать, когда взаимодействие становится сильнее некоторого порога, и исчезать, когда беспорядочный шум пересиливает его упорядочивающую тенденцию. Иными словами, система должна демонстрировать фазовые переходы: «затвердевать в дискретном времени» при усилении взаимодействия и «плавиться» при усилении шумов.
Две экспериментальные работы
Две экспериментальные работы, опубликованные в свежем выпуске Nature, предлагают две разных реализации «кристалла в дискретном времени» . Они отличаются исходным материальным носителем и тонкостями эксперимента, но по своей сути очень похожи. В одном случае это были 10 отдельных ионов иттербия, пойманных в ловушку и висящие в пространстве на расстоянии три микрона друг от друга. Поскольку ионы отделены друг от друга, физики могли воздействовать лазерными импульсами либо сразу на всех них, либо на каждый ион независимо. Во второй статье это были атомы азота, внедренные в виде примеси в кристаллик алмаза. Там на кристаллик микронных размеров приходилось около миллиона таких примесных атомов, и на всех них синхронно воздействовали импульсами микроволнового излучения.

Обратите внимание на важный момент. В обоих случаях «кристаллизация» относится не к материальному перемещению самих атомов, а к ориентации их спинов. Атомы никуда не двигались: они либо удерживались в ловушках, либо намертво засели внутри кристалла. А вот их спины были вполне подвижные; именно на них воздействовали физики и именно они образовывали кристаллическую упорядоченность во времени. Поэтому не следует визуализировать эти достижения как какую-то новую субстанцию, которая периодически превращается в физически осязаемый кристалл, всё здесь было намного более прозаично.
Управление спинами осуществлялось с помощью циклических воздействий короткими импульсами лазерного света или микроволнового излучения. В каждом цикле был импульс воздействия, синхронно поворачивающий все спины на строго определенный угол. Это тот самый четко отмеренный удар по системе. Затем следовал специальный импульс, «включающий» на время попарное взаимодействие атомов, которое зависело от взаимной ориентации спинов и их удаленности друг от друга. Интенсивностью этого взаимодействия можно было управлять в широких границах. Наконец, в случае с цепочкой ионов использовался и третий импульс, для насильного создания беспорядка, — и здесь как раз сильно помогло то, что на каждый ион можно было воздействовать независимо. В случае примесей в кристаллике этого не требовалось, там беспорядок и так присутствует в виде хаотичного размещения в кристалле. Эта комбинация импульсов — удар, взаимодействие, беспорядок — это и есть один цикл длительностью t. Вся процедура повторяется снова и снова вплоть до сотни раз. По окончании воздействий физики измеряют результирующее состояние спинов — либо поштучно, как в случае с цепочкой ионов, либо целиком во всем кристаллике.
Явление, которое происходит в таких условиях, схематично показано на рис. 3. Первый цикл воздействия почти точно переворачивает спины из положения вверх в положение вниз, а второй цикл воздействия возвращает спины практически в исходное состояние. Вместе получается периодическое движение с удвоенным периодом. Хаотичное воздействие стремится разбить этот порядок, но за счет взаимодействия спины цепляются друг за друга и пытаются удержаться сонаправленными. И самый важный момент: даже если импульс воздействия оказался недостаточно выверенным, например, он не до конца повернул спины, то атомы своими коллективным усилием компенсируют эту неточность и все равно держат строгий двухпериодический цикл. Период отклика жестко стоит на отметке 2t, даже если импульс воздействия пытается «навязать» атомам другой период. Это и есть пресловутая жесткость кристалла, способность сопротивляться отклонению в сторону.
Если импульс воздействия точно настроен на поворот спинов ровно на 180 градусов, то поляризация кристаллика послушно следует за ним на удвоенном периоде. Затухание поляризации со временем пусть не смущает — это обычная потеря когерентности в твердом теле при комнатной температуре и к нашему явлению отношения не имеет. Если же воздействие настроено не точно, а слегка не поворачивает спины, то возникают биения, см. средний ряд, слева. Частотный анализ показывает, что единой частоты уже нет — она расщепляется на два близких, но разных пика (вспомните про качели!). Однако если теперь включить взаимодействие посильнее, то биения пропадают! Система «выкристаллизовалась во времени» и снова показывает четкий отклик на одной, строго половинной частоте.
Что будет дальше?
Надо признать, что описанные здесь реальные системы со стороны выглядят совсем не таким уж будоражащими воображение, как исходное предложение Вильчека и тем более как первая иллюстрация к этой новости. Ну да, в многочастичной системе под действием возмущения начинается какое-то движение — но зачем называть это красивыми, но малопонятными словами «кристалл в дискретном времени»? В сопроводительной заметке журнала Nature приводится мнение некоторых специалистов, что это некоторое лукавство, злоупотребление терминологией.
Может быть, и так. Но тут надо четко сказать, что ценность этих работ — и вообще этого очень юного направления исследований — не в самом этом термине, а в необычной системе, которую он обозначает. Ни много ни мало, предсказан и экспериментально продемонстрирован новый вид упорядоченности в многочастичных системах — упорядоченности жесткой, способной сопротивляться неидеальной настройке параметров. Оказывается, в этих нестационарных условиях можно говорить — в каком-то совершенно ином смысле — о термодинамических фазах, о кристаллизации и плавлении, о настоящих фазовых переходах. Можно построить фазовую диаграмму и находить на ней линии плавления, можно измерять, какую долю всей системы занимает «кристалл во времени», а какую — хаотично эволюционирующая «жидкость». Можно строить новые системы, в которых кратность T/t составляет не два, а больше. Между прочим, первые шаги во всех этих направлениях тоже были сделаны в описываемых статьях. В общем, природа нам показала еще один способ стабилизировать отклик многочастичной квантовой системы — и его, безусловно, надо изучить и научиться использовать на практике.

Теория полуторной сверхпроводимости
Численное моделирование впервые позволило выстроить подробнейшую и стройную модель взаимодействия электронов в материалах, нарушающих общепринятую классификацию сверхпроводников.
Речь о так называемых сверхпроводниках полуторного рода. Они одновременно обладают свойствами сверхпроводников родов I и II, а ведь эти два типа материалов долгие годы считались непримиримыми антагонистами и единственно возможными вариантами сверхпроводящих веществ.
Отличаются они, в частности, по реакции на попытку внешнего магнитного поля проникнуть внутрь, по картине распределения сверхпроводящих электронов (бегающих по поверхности или в толще материала), которая возникает, когда достаточно сильное поле всё же начинает разрушать состояние сверхпроводимости.
Однако в последние годы учёные нашли, что в некоторых случаях поведение электронов и их реакция на внешнее поле могут занимать промежуточное положение между первым и вторым типами сверхпроводников (отсюда определение «род 1,5»). И объяснить такое явление никак не удавалось.
Оказывается, электроны можно поделить на две конкурирующие популяции, в одной из которых частицы ведут себя так, как они действовали бы в сверхпроводнике первого рода, а в другой, соответственно, второго.
Это довольно сложно принять, поскольку сами электроны везде одинаковые. И всё же, как я считаю, электроны в полуторных сверхпроводниках делятся на два вида.
Первые частицы формируют плотно упакованные сгустки в толще вещества (как торнадо в типе II), а вторые «растекаются» потоками по поверхности этих пучков (подобно тому, как в сверхпроводниках первого рода электроны путешествуют по поверхности самого материала). Эти слоёные вихревые образования отделяются друг от друга пустотами без вихрей, течений и магнитного поля.
Физик Егор Бабаев из США и его соратники провели суперкомпьютерное моделирование таких кластеров электронов и показали, что при определённых условиях между вихрями начинают действовать силы, придающие всей системе красивую и сложную картину.
В зависимости от свойств материала можно получить различную картину взаимодействия электронов в толще сверхпроводника, относящихся, условно, к первому и второму роду сверхпроводимости.
Я полагаю, что некоторые из недавно открытых сверхпроводников могут принадлежать именно к полуторному типу.
Новая теория должна помочь в определении этой принадлежности и, конечно, в объяснении наблюдаемых явлений

Мы выражаем благодарность тем читателям, которые дочитали данную книгу до конца и сделали для себя какие-то выводы, узнали что-то новое.
На этом наше творчество не останавливается, а только начинается, ведь наш научный интерес в разных планах неиссякаем.