Hech kim isbotlay olmagan universal qonun (endi isbotlandi)

Tasavvur qiling: deraza muzligi shakllanishi, petri idishidagi bakteriyalar ko'payishi va qog'ozdagi olov tarqalishi bir xil matematik qonunlarga bo'ysunadi. Juda chiroyli fikr, shunday emasmi? Fiziklar buni 1986-yildan beri taxmin qilishgan. Ular KPZ tenglamasini chiqargan – Kardar-Parisi-Zhang deb ataladi.

Muammo shundaki, uni haqiqiy hayotda isbotlash mumkin emas edi. 40 yil davomida bu nazariya to'liqsiz jumboqdek qoldi. Endi esa isbotlandi.

O'sish ko'rinib turgandek oddiy emas

O'sish jarayoni tartibsiz. Kristallar, kasalliklar yoki o'rmon yong'inlari – hammasi betartib, tasodifiy yo'nalishlarda rivojlanadi. Fiziklar buni "muvozanatsiz holat" deb ataydi. Ya'ni, nima bo'lishini oldindan aytib bo'lmaydi.

Bu tartibsizlik tufayli o'rganish qiyin. Oddiy raqamlar bilan hisoblay olmaysiz. Har bir nuqtada, har soniyaning millionlab qismida o'lchash kerak. Chaqmoqni suratga olishga o'xshaydi – mumkin, lekin juda qiyin.

Kvant o'yini boshlandi

Vürzburg universitetidagi fiziklar nazariyani sinab ko'rishga qaror qildi. Tabiiy o'sishni kutmasdan, maxsus sharoit yaratdilar.

Ular qotishmayotgan galliy arsenid yarimo'tkazgichni −269°C ga sovutdilar – kosmosdan ham sovuqroq. Keyin lazer bilan nurladilar. Natijada polaritonlar paydo bo'ldi – yorug'lik va modda aralashmasi.

Bu zarralar bir necha pikosekund yashaydi. Lazer energiya quyganida, ular ko'paydi. O'lchovlar shuni ko'rsatdiki: KPZ tenglamasi aniq ishlaydi.

Nega shu qadar uzoq kutishdi va nima uchun muhim

Ilk bor 2022-yilda Parijda bir o'lchamli tizimda isbotlangan. Ikki o'lchamga o'tish esa million marta qiyinroq – ko'proq o'zgaruvchilar, ko'proq tartibsizlik.

Vürzburgliklar atomma-atom qurish texnologiyasidan foydalandi – molekulyar nurlu epitaksiya. Har bir fotonni to'g'ri ushlab, o'zaro ta'sirni boshqardilar. Bir xato – hammasi barbod.

Bu nimani o'zgartiradi

Bu kashfiyat ko'pchilikka foydali:

• Materialshunoslik: Kuchliroq yarimo'tkazgichlar yasash
• Tibbiyot: O'smalar yoki infeksiyalar tarqalishini bashorat qilish
• Ekologiya: O'simliklar yoki eroziya jarayonlarini tushunish
• Texnologiya: Material o'sishiga asoslangan ishlab chiqarishni yaxshilash

Universal qonunlar matematikani hamma joyda qo'llashga imkon beradi. Turli tillar bir grammatikaga ega bo'lgani kabi.

Katta rasm

Bu kashfiyat tabiatning murakkabligi ostida sodda qonunlar borligini ko'rsatadi. Kristallar, bakteriyalar, olov, ob-havo – hammasi bir sxemaga amal qiladi.

Fizika shu uchun go'zal. Koinot tartibsiz emas, uning ostida chiroyli qoidalar yashirin. Ba'zida 40 yil va kosmos sovuqligi kerak bo'ladi.