Tudományos hálózatot, amely sűrített média, valamint elméleti fizikus megbirkózni velük
A természetben számos olyan rendszer, hogy a fizikusok hívja a kondenzált médiában. Jellemző kondenzált közeg, ha van egy csomó részecskék és minden részecske „él” nem a saját életét, és még csak nem is egy pár a szomszéd, és „a béke és a harmónia” egy sor legközelebbi szomszédok.
Miért kondenzált anyagok fizikája egy ilyen érdekes és aktív kutatási terület? A tény az, hogy annak a ténynek köszönhető, hogy a mozgás minden egyes részecske a kondenzált közeggel erősen korrelál a mozgás a több szomszédjával; leíró egyenleteket a mozgás a részecskék, erősen „átszőtt” egymással. Nem működik, például megoldani az első egyenlet a mozgás egy részecske, majd a második, stb Meg kell azonnal dönteni minden egyenleteket irányuló milliárdokat, trillió, stb egyedi részecskék. Egy ilyen rendszer egyenletek nem oldja meg, sőt nehéz elképzelni.
Ez a helyzet felzárkózik depresszió, nem? De az emberek izobratatelny elméleti fizika, és lassan megtanulta, hogy leírja egy ilyen elképzelhetetlenül összetett rendszer első pillantásra. (Tény, hogy véleményem szerint a tudatosság ebből a zsákutcából, és megkísérli, hogy ki, és a születés pillanatában jelen vannak az elméleti fizika, de írok róla egy későbbi szakaszban.)
A legismertebb példa, hogyan lehet megoldani egyszer billió egyenletek, ez a történet a fonon. Képzeljük el, hogy van egy kristály. Minden atom úgy érzi, kissé legközelebbi szomszédok és úgy érzi, nagyon-nagyon erős. Atom önmagában nem habozott, mindig húzza végig a szomszédai. Ennek eredményeként a „pokolyhav” egyetlen részecske, azonnal mozgásba és közvetlen szomszédai, úgyhogy egy idő után az összes anyagot, minden részecske mozogni kezd.
De nézzük nagyon különbözik, amelyekből a kristály, hogyan él. Ingadozások az egyes atomok egy nem túl egyszerű módja annak, hogy beszélni az élet kristályok. De ha beszélünk bizonyos megegyezés rezgései valamennyi részecske egyszerre fonon, amikor a mozgás az egész kristályrács naponimaet futó szinusz, akkor minden válik rendkívül egyszerű. Egyedi fonon, hogy önálló életvitelre: tudnak „fut” a kristály sokáig, hogy áthaladjon egymást. És akkor a leíró egyenletek minden egyes fonon, nem számít oldani, és mert repülés.
Természetesen ez mind igaz a tökéletes kristály, a rács szigorúan periodikus, ha nincs hiba, amikor a határokat a kristály nem befolyásolja belső életét, és végül, amikor a rezgések is tekinthető lineáris (azaz jár kölcsönhatás; fonon). Ezek a kristályok nem valósak, és így a fent ismertetett tulajdonságokkal nem végzik szigorúan, de csak kb. De ez is elég, hogy ismertesse sok a jelenségek a kristályt.
Persze, lehetne vitatkozni, hogy, mondjuk, a valóságban, amit már rezgések az atomok, és nem a fonon. De, mondjuk, a leírás, a termodinamikai tulajdonságait a kristály a legkönnyebb észlelni, mint a gáz fonon. És én, őszintén szólva, nem tudom, hogy tud-e építeni az egész statisztikus fizika kristály, soha hivatkozva a koncepció fonon.
Tény, az átmenet az egyes atomok fonon, nem más, mint a Fourier transzformáltja a koordinátákat a (kvázi-) impulzusok. Csak kiderül, hogy a lendület képviselet kristály néz sokkal könnyebb, mint a koordináta.
Az élet kristály, természetesen nem korlátozódik csak egy kristályrács rezgéseket. Ezért fonon itt leírt csak a legegyszerűbb az egész család kvázi részecskéket. lakó szilárd.
Igor Ivanov