Фізики вперше підтвердили теорію эргодическую
Фізики вперше змогли експериментально підтвердити положення ергодичної теорії - теорії, що пояснює властивості динамічних систем. Дослідження одразу двох колективів учених з'явилася в журналі Angewandte Chemie. Коротко про неї пише портал Physics World.
Динамічними системами називають системи, які еволюціонують з плином часу. У динамічних системах певного типу - эргодических - окремі молекули рухаються так само "випадково", як і вся система в цілому. Іншими словами, послідовні і усереднені вимірювання станів окремої частки дають той же результат, що і вимірювання стану всієї системи в цілому.
Досі вченим не вдавалося отримати експериментальних доказів ергодичної теореми, так як для вимірювання параметрів індивідуальних частинок і їх сукупності потрібні різні умови. У першому випадку необхідно працювати з дуже розведеними розчинами (точніше, емульсіями), а частинки повинні рухатися з невеликою швидкістю. У другому, навпаки, потрібно використовувати системи з високою концентрацією частинок, що переміщаються з високими швидкостями.
Автори нової роботи створили систему, яка дозволяє задовольнити обидві ці вимоги. Експериментальні частинки, параметри яких вимірювали фахівці, перебували не в рідкому середовищі, а в пористому матеріалі, пронизаному каналами діаметром в декілька нанометрів. В якості досліджуваних частинок вчені використовували молекули флуоресцентного барвника, а вся система була занурена в спиртовий розчин. Завдяки яскравому випромінювання барвника дослідники могли стежити за окремими молекулами і з високою точністю визначати їх положення. Параметри всієї сукупності молекул дослідники визначали, використовуючи метод ядерного магнітного резонансу.
У результаті вчені показали, що вимірювання, виконані для окремих молекул і для системи в цілому, дають ідентичні результати.
У 2010 році ізраїльтянин Еліон Линденштраусс (Elon Lindenstrauss) з Єврейського університету Єрусалима, який займався дослідженнями в області ергодичної теорії, удостоївся медалі Філдса - математичного аналога Нобелівської премії. Розмір премії складає близько 15 тисяч доларів