Les choses dans le monde sont composées de minuscules particules en ces particules présentent souvent un comportement incroyable, La mécanique quantique Il est utilisé pour décrire ces comportements de la branche de la physique des particules. L'applicabilité de l'équation qui est le monde quantique, est souvent limitée art subatomique. En d'autres termes, l'application micro-échelle des mathématiques à l'échelle macroscopique générale avec rien à faire, et vice versa.

Cependant, professeur adjoint Konstantin Batygin de l'Institut de technologie de Californie a une découverte surprenante: équations de base de la mécanique quantique - équation de Schrödinger - étonnamment utile pour décrire l'évolution à long terme d'une structure céleste particulière .

les physiciens trouvés dans le disque de propagation de l'onde formée autour de l'objet massif peuvent en fait être la base des équations de la mécanique quantique - équation de Schrôdinger - décrit. | Source: James Tuttle Keane, California Institute of Technology

Autour de l'objet massif souvent entouré de nombreux petits objets, par exemple, en trou noir supermassif Entouré par des essaims d'étoiles en rotation autour d'eux, et ces étoiles sont eux-mêmes entourés par beaucoup de rock, de la glace ou d'autres débris spatiaux. En raison de la gravité, ces substances seront formées grand disque plat. Ces disques sont constitués de particules individuelles composées de nombreux, la taille largeur du système solaire à de nombreux tronçons d'années-lumière.

dans l'univers, un disque formé autour des objets sont très communs, tels que Saturne et Uranus « anneau planétaire », et entourant les trous noir super « disque d'accrétion » et ainsi de suite. | Source: NAOJ

substance disque, leur vie est généralement pas rester simple circulaire. L'expérience de millions d'années de temps, ces disques va lentement évoluer et sera comme des ondulations dans un étang, comme, montrant une distorsion à grande échelle, le pliage, le gauchissement. Les astronomes ont toujours semblé être exactement comment ces distorsions de la structure et la propagation de la peste. Même la simulation d'ordinateur ne peut pas donner une réponse définitive, car le processus est très complexe.

Batygin, peut-être la plupart des gens ne sont pas familiers avec ce nom, mais les deux dernières années ont certainement entendu parler des neuf planètes du système solaire peuvent exister. La présentation des neuf premières planètes, les théoriciens est le Batygin. Lorsque Batygin enseigné à la classe Caltech Physique planétaire cette porte, il utilise ce qu'on appelle théorie perturbation (Théorie Perturbation) approximation pour calculer l'évolution d'un disque d'expression mathématique simple. Astronomes cette approximation est souvent utilisée, qui est le 18ème siècle mathématicien équation de Lagrange (Joseph-Louis Lagrange) et Laplace (Pierre-Simon Laplace) est développé sur la base. Dans le cadre de ces équations, et les particules individuelles de chaque piste particulière sur la pierre sont ensemble mixte en mathématiques. Ainsi, le disque peut être considéré comme une série de lignes concentriques échange lentement de moment angulaire orbital, pour effectuer une simulation.

Modèle Batygin. | Source:

Par analogie, on peut imaginer dans le système solaire, chaque planète est cassée en morceaux et ces morceaux ont été distribués à l'origine en orbite de la planète autour du Soleil, de cette façon, le soleil était entouré d'une série d'anneaux massifs, ils interaction gravitationnelle entre elles. Ces anneaux vibrations reflètent la véritable évolution des orbites planétaires des millions d'années, de sorte que la méthode approximative est très précis.

Cependant, lorsque le disque pour simuler l'évolution de cette méthode d'approximation, en fait nous avons obtenu des résultats inattendus. Batygin dit: « Dans le disque dans toutes les considérations matérielles, nous laissons le nombre de disques en lignes concentriques d'augmenter l'épaisseur de la ligne sera également devenir plus mince, de sorte que le nombre final de lignes concentriques tend vers l'infini, donc de semble comme ils sont mathématiquement continue. « Oui, des choses étonnantes qu'il y --Batygin Trouvées était équation de Schrödinger dans le calcul!

équation de Schrödinger décrit une seule particule. l'équation de Schrödinger en mécanique quantique, est comme la mécanique classique de la deuxième loi de Newton. Cette équation peut lire sur le « noyau de la mécanique quantique - l'équation de Schrödinger. »

équation de Schrödinger est proposé en 1925 par le physicien autrichien Schrôdinger, qui est la base de la mécanique quantique: décrit à l'échelle atomique et subatomique, le comportement des contre-intuitif du système. Dans lequel un effet de contre-intuitif que les particules subatomiques peuvent se comporter comme des particules discrètes et des vagues dans le même temps, ce phénomène est connu sous le nom dualité particule vague . études de Batygin ont montré disques objets exposés à un comportement à macro-échelle des particules avec des distorsions similaires, les ondes décrites entre le bord intérieur et le bord extérieur des mathématiques arrière du disque et-vient utilisé, la description des particules individuelles à deux quantique différent en ligne des couches concentriques nécessaires pour aller et venir, comme les mathématiques. En d'autres termes, les études montrent Batygin analogie intéressante entre les deux situations: la propagation des ondes autour de bords intérieur et extérieur du disque, correspondant à une particule quantique de saut entre les deux parois.

Les résultats obtenus Batygin calculé. Cette équation et l'équation de Schrödinger semble quelque peu différente, mais si une comparaison minutieuse constateront qu'ils font partie de la fondation est la même. | Source:

l'équation de Schrödinger Physicien de saisir déjà assez profond, alors que la découverte de cette équation classique peut également être utilisé pour décrire l'évolution à long terme du disque céleste, pour les scientifiques veulent simuler des phénomènes à grande échelle est tout simplement un flash dans la casserole. En outre, la bonne surprise est dans la nature sans deux semblent liés - la description à grande échelle et dans le monde à petite échelle - la physique a pu régie par la même mathématique.

Batygin dit: « Cette découverte est trop surprenant, quand on décrit l'ampleur des années-lumière de l'équation de Schrödinger est peu susceptible de se produire généralement indépendante des phénomènes célestes associés à la grande masse de la physique subatomique équation donc ,. Je suis heureux de trouver une équation est couramment utilisée dans les petits systèmes, il peut également être utilisé sur un si grand système ".

« Fondamentalement, l'équation d'ondes de Schrodinger domine l'évolution de la perturbation de la classe. En un sens, est-à-dire, au nom du déséquilibre avec une onde de vibration de la corde tordue et disque céleste et il n'y a pas beaucoup de différence, mais aussi avec leur propre boîte mouvement des particules quantiques ne diffère pas. Avec le recul, cette association semble évidente, mais il va révéler les piliers des mathématiques derrière cette corrélation est particulièrement excité au sujet ".

Compile: Zwicky

Référence Source:

https://authors.library.caltech.edu/85094/1/sty162.pdf