27.04.2023 10:21
Новости.
Просмотров всего: 5959; сегодня: 2.

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 — 320 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/about_the_university/news/detail.php?ID=370960

Интересно:

Завершился чемпионат Волгоградской области по 24-часовому бегу
12.10.2026 16:36 Интервью, мнения
Завершился чемпионат Волгоградской области по 24-часовому бегу
А награждал Иван Заборский С 3 по 4 октября 2026 года в Волгограде  состоялся открытый чемпионат Волгоградской области по 24-часовому, 12-часовому и 6-ти часовому бегу, а также по бегу на 100 километров. Соревнования проходили на легкоатлетическом стадионе ВГАФК, находящемся по соседству с «Волгоград Ареной», построенной к чемпионату мира по футболу. Перед стартом соревнований состоялась церемония факельной эстафеты Бег Гармонии, а затем бегуны отправились в долгий путь по беговому кругу длиной 400 метров, украшенном баннерами «Самопреодоление» с афоризмами о беге Шри Чинмоя. Ультрамарафонцы из 10 городов продемонстрировали огромную силу воли и неиссякаемую энергию, преодолевая много десятков километров, а лучшие бегуны —  более 100 километров. На награждении бегунов поприветствовал и вручил им медали чемпион и рекордсмен мира в многосуточных забегах Иван Заборский, который в...
«Калевала»: история карело-финского эпоса
07.10.2026 09:06 Аналитика
«Калевала»: история карело-финского эпоса
Лингвисту Элиасу Лённроту пришлось восстанавливать сборник рунических песен буквально по крупицам. День за днём, перекинув через плечо сумку со своими записями и ружьём, топчет карельскую землю скромный сельский лекарь Элиас Лённрот из небольшого городка Каяани. То и дело он пыхтит своей любимой трубкой, играет, чтобы развеселиться, на флейте. Снежной зимой он пробирается на лыжах или в оленьей упряжке сквозь дремучие леса. Летом, устав иной раз от долгой ходьбы, он мог решиться и пересечь местные реки вплавь или пройти часть пути на лодке. Путешествует Лённрот не просто так: из своих рук он не выпускает книжку, в которой регулярно делает записи. То зафиксирует географические особенности, то запишет, каким маршрутом лучше идти до какого-нибудь места, то вообще составит отчёт о том, как оказывается медицинская помощь жителям отдалённых селений. Но главная задача всё-таки не в этом —...
«Зеркальный цветок»: музыка Зацепина, которая ждёт жеста
06.10.2026 16:20 Мероприятия
«Зеркальный цветок»: музыка Зацепина, которая ждёт жеста
Интерактивная скульптура проекта «Тайна планеты Зацепина» превращает знакомую музыку в пространство для движения. Осенью её покажут на XX Большом фестивале мультфильмов. «Зеркальный цветок» ждёт человека. Пока перед ним никого нет, скульптура молчит. Стоит зрителю подойти — экран оживает, возникает музыка Александра Зацепина. Поднятая рука становится частью её звучания. Движение отзывается звуком, звук — светом. Скульптура создана к 100-летию композитора, которое он отметил в марте 2026 года. Это центральный объект просветительского арт-проекта «Тайна планеты Зацепина». С 1 мая она работает на постоянной экспозиции московского аэрокосмического музея «Спутник», а осенью станет участником специального показа XX Большого фестиваля мультфильмов. С 4 по 8 ноября 2026 года «Зеркальный цветок» можно будет увидеть на «Фабрике мультфильмов» в Московском дворце пионеров на Воробьёвых горах. Образ...
Ханчжоу: искусственный интеллект меняет медицинскую практику
30.09.2026 18:51 Мероприятия
Ханчжоу: искусственный интеллект меняет медицинскую практику
Ханчжоу представляет новую парадигму ИИ с рассуждением по закономерностям для классической традиционной китайской медицины, продвигая цифровое наследие и инновации традиционной китайской медицины Ханчжоу, Китай - 24 сентября 2026 г. Что произойдёт, когда фундаментальные закономерности классической традиционной китайской медицины встретятся с искусственным интеллектом? 24 сентября в парке креативной индустрии Сиси в Ханчжоу (Китай) прошла глобальная конференция запуска «Закономерности · Новый интеллект», посвящённая новой парадигме ИИ с рассуждением по закономерностям для классической традиционной китайской медицины. Мероприятие было организовано совместно Институтом здоровья Ци‑Май провинции Чжэцзян, Восточным технологическим институтом Нинбо, Институтом цифровых двойников Нинбо (Восточный технологический институт) и компанией Hong Kong Robotics Group Holding Limited. В...
VOXYS представил российские цифровые решения на бизнес-миссии в Омане
30.09.2026 15:17 Мероприятия
VOXYS представил российские цифровые решения на бизнес-миссии в Омане
VOXYS вошел в состав бизнес-миссии ведущих российских технологических компаний в Султанат Оман. Мероприятие прошло в Маскате при поддержке Московского экспортного центра и стало площадкой для прямого диалога российского бизнеса с государственными структурами и потенциальными партнерами одной из наиболее динамично развивающихся экономик Ближнего Востока. VOXYS провел более десяти двусторонних встреч с представителями частного и государственного секторов Омана — ИТ-интеграторами, образовательными и медицинскими учреждениями, а также компаниями, работающими в ключевых отраслях экономики страны. Российский компания представила оманским партнерам свои технологические и аутсорсинговые решения для управления взаимодействием с клиентами. Они объединяют инструменты автоматизации, анализа данных, искусственного интеллекта и персонализированных коммуникаций и могут быть адаптированы к языковым...