Что, если устоявшиеся законы природы и фундаментальные константы требуют пересмотра? Учёные из Института ядерной физики Макса Планка исправили ошибку в расчётах собственной энергии электрона, что может изменить наши представления о фундаментальных константах, таких как постоянная Ридберга. Разбираемся, как это повлияет на науку и технологии.
Фундаментальные константы являются основой всех современных научных расчётов. Они описывают природу мира вокруг нас с максимальной точностью. Однако недавнее открытие физиков из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге может внести серьёзные изменения в наше понимание этих констант.
Ключевая роль постоянной Ридберга
Постоянная Ридберга определяет энергетические уровни атомов и является краеугольным камнем атомной спектроскопии. Её значение используется в многочисленных областях науки и техники — от физики до химии и астрономии. Точность этой константы напрямую зависит от понимания лэмбовского сдвига — квантового эффекта, который вносит коррективы в энергетические уровни атомов.
Лэмбовский сдвиг и его сложные расчёты
Одной из ключевых поправок в расчётах лэмбовского сдвига является двухпетлевая собственная энергия электрона (SESE). Однако традиционные методы её вычисления были ограничены и применялись только для ионов с высоким зарядом ядра (Z > 10), что затрудняло изучение лёгких элементов, таких как водород.
Прорыв в методике
Используя новый подход, основанный на усовершенствованной методике вычитания, физики смогли повысить точность расчётов SESE и применить их к элементам с низкими значениями Z. Это позволило устранить ошибки, возникавшие при экстраполяции данных от тяжёлых атомов к лёгким.
Новые результаты показали расхождения с ранее принятыми значениями постоянной Ридберга. Это открытие ставит под вопрос точность не только этой константы, но и связанных с ней расчётов в квантовой электродинамике.
Последствия для науки и технологий
Потенциальные изменения значений фундаментальных констант могут повлиять на теоретические и экспериментальные исследования во многих областях. В частности, уточнение лэмбовского сдвига может улучшить точность атомных часов, используемых в спутниковой навигации, и способствовать развитию новых квантовых технологий.
Что это значит для химии?
Для компании EASY и других производителей химических реагентов понимание квантовых эффектов на новом уровне открывает широкие перспективы. Изучение взаимодействий на атомном уровне может привести к созданию новых материалов с уникальными свойствами и улучшению характеристик существующих продуктов.
К примеру, уточнённые данные о фундаментальных константах могут использоваться при разработке реагентов, взаимодействующих с молекулами газа, что особенно актуально для технологий улавливания углекислого газа или водородной энергетики.
Заключение
Исправление "атомного бага" учёными из Гейдельберга — это не просто уточнение расчётов. Это шаг к новому пониманию мира, в котором каждая фундаментальная константа играет важную роль. Это открытие показывает, что даже самые точные науки могут меняться, а их достижения продолжают вдохновлять нас на новые прорывы.
Источник: ixbt.com
