27.04.2023 10:21
Новости.
Просмотров всего: 5836; сегодня: 1.

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:

Значение Крымской войны 1853-1856 гг. обсудили на конференции в Москве
14.06.2026 00:37 Мероприятия
Значение Крымской войны 1853-1856 гг. обсудили на конференции в Москве
10 июня 2026 года в московском Доме русского зарубежья им. А.И. Солженицына прошла масштабная межрегиональная научно‑практическая конференция, приуроченная к 170‑летию окончания Крымской войны (Восточной) войны 1853–1856 гг. и подписанию Парижского мирного договора (Парижского трактата) «Значение Крымской (Восточной) войны 1853-1856 гг. для России и мира». Инициаторами и организаторами конференции выступило Российское Дворянское Собрание (РДС) во главе с М.Ю. Лермонтовым, Общества потомков участников Отечественной войны 1812 г. и Первой мировой войны (В.И. Алявдин) при поддержке Московского отделения Императорского Православного Палестинского Общества (ИППО).Парижский трактат, подписанный 18(30) марта 1856 г. Российской Империей, с одной стороны, и странами-союзниками по Крымской войне (Османской империей, Британией, Францией, Австрией, Королевством Сардиния и Пруссией), с...
11.06.2026 15:05 Интервью, мнения
«Гигант — Компьютерные системы»: борьба с кибермошенничеством
Эксперт «Гигант— Компьютерные системы» рассказал, почему 7 часов 48 минут до блокировки не стоит называть прорывом и как антифрод-инфраструктура влияет на защиту граждан.  Минцифры опубликовало отчет о ходе реализации государственной программы «Информационное общество» нацпроекта «Экономика данных» за 2025 год. Один из ключевых показателей - среднее время блокировки фишинговых и мошеннических ресурсов. Фактический результат составил 7 часов 48 минут при плановом ориентире 8 часов. Также в отчете говорится о росте доли предотвращенного кибермошенничества на 53,7% и расширении числа организаций, участвующих в системе противодействия киберпреступлениям. В этот контур входят органы исполнительной власти, операторы связи и финансовые организации. Именно они формируют базовую инфраструктуру реагирования на цифровое мошенничество. О том, как корректно оценивать эти показатели, почему рост...
В строю бессмертных: снайпер Ивченко и его последний бой за Родину
07.06.2026 11:39 Персоны
В строю бессмертных: снайпер Ивченко и его последний бой за Родину
В славной летописи Великой Отечественной войны, написанной кровью и мужеством советских воинов, особое место занимают подвиги гвардейцев-героев. Их имена, как яркие звёзды, озаряют путь грядущим поколениям, служа примером беззаветной преданности Социалистической Родине, народу и Коммунистической партии. В этом бессмертном строю — гвардии ефрейтор Михаил Лаврентьевич Ивченко.  Уроженец деревни Тимонино Красноярского края, он, как и миллионы его сверстников, вышел из трудовой крестьянской семьи. Получив начальное образование, Михаил Ивченко добросовестно трудился в колхозе, пройдя путь от возчика до бригадира, воспитывая в себе качества сознательного строителя социалистического общества. В 1940 году по призыву Родины он был направлен для прохождения службы в стрелковые части, дислоцированные на Крайнем Севере. С первых дней вероломного нападения гитлеровских захватчиков товарищ...
В Москве подготовили культурную программу к Дню русского языка
05.06.2026 09:05 Мероприятия
В Москве подготовили культурную программу к Дню русского языка
Культурные учреждения столицы подготовили программу ко Дню русского языка, который отмечается 6 июня, в день рождения поэта Александра Пушкина. В нее войдут концерты, лекции, презентации книг, экскурсии, викторины и многое другое. Об этом сообщила Наталья Сергунина, заместитель Мэра Москвы. «В городских музеях, библиотеках, парках, усадьбах и на других площадках пройдет больше 300 мероприятий. Москвичи и туристы смогут посмотреть спектакли на основе произведений Александра Сергеевича, их экранизации разных лет, узнать больше о его жизни и творчестве», — рассказала Наталья Сергунина. 6 июня в течение всего дня в Государственном музее А.С. Пушкина будут проводить экскурсии для всех желающих. Посетителям расскажут о культуре и быте XIX века, истории создания журнала «Современник», покажут редкие издания книг, портреты известных людей того времени и подлинные...
«Выберу.ру»: рейтинг лучших комбо-вкладов за май 2026 года
04.06.2026 18:43 Аналитика
«Выберу.ру»: рейтинг лучших комбо-вкладов за май 2026 года
К началу лета ставкопад обошёл стороной инвестиционные вклады, когда часть сбережений клиента в инвестпродукте (в Программе долгосрочных сбережений — ПДС, Накопительном страховании жизни — НСЖ). Другая — под повышенный процент на депозите. «Выберу.ру» составил рейтинг банков с максимально доходными для вкладчиков комбинированными сберегательными инструментами. В нашей топ-подборке комбо-вкладов — самые выгодные варианты для вложений. В ходе исследования эксперты «Выберу.ру» сравнили параметры комбинированных продуктов в линейках российских банков. В результате анализа и расчётов был подготовлен майский рейтинг максимально доходных программ «Лучшие комбо-вклады с НСЖ и ПДС». Банки предлагают такие продукты вместе со своими партнёрами негосударственными пенсионными фондами (НФП) и страховыми компаниями. Методика расчетов, которую «Выберу.ру» применил для оценки комбо-вкладов, позволила...