Suured kosmilised ainekettad lainetavad mikromaailma reeglite järgi ({{commentsTotal}})

Kvantmehaanika on teadus väikestest, tihtilugu kummaliselt käituvatest aineosakestest. Nüüd on Ameerika teadlane endalegi üllatuseks avastanud, et kvantmehaanika põhivõrrand kirjeldab väga hästi ka väga suuri kosmilisi nähtusi.

California tehnikainstituudi planetoloog Konstantin Batygin analüüsis astrofüüsikaliste ketaste liikumist ja arengut. Astrofüüsikaline ketas kujutab endast gaasist, tolmust, kivikestest ja suurematestki kehakestest moodustunud ketast, mis tiirleb mõne suure massiga keskse keha ümber. Näiteks võib seesugune ketas tiirelda mõne väga suure musta augu ümber või mõne tähe ümber.

Ajapikku, miljonite aastate jooksul, kujunevad neisse enamasti algselt üsna siledatesse ketastesse suuremõõtmelised moonutused, kumerused ja nõgusused. Astronoomid ei oska kuigi täpselt arvutada, kuidas need moonutused kujunevad ja arenevad. Nähtus on üsna keerukas ja seetõttu on seda kallis ja keerukas ka arvutil modelleerida.

Batygin tuli mõttele kasutada seeasemel lihtsat matemaatilist võtet, häiritusteooriat, mille töötasid juba 18. sajandil välja matemaatikud Joseph-Louis Lagrange ja Pierre-Simon Laplace ja mida tänapäeval kasutavad oma valdkonnas nii astrofüüsikud kui ka kvantmehaanikud.

Selle võttega asendatakse astrofüüsikalise ketta mingis orbiidivahemikus tiirlevad üksikud tolmuterad ja kivikesed selles orbiidivahemikus paikneva ringikujulise nööriga. Tekib kogum kontsentrilisi nööre, mis mõjutavad üksteist gravitatsiooniliselt ja mida mööda võivad hakata levima lained. Arvutusi täpsemaks ajades lähevad nöörid üha peenemaks ja neid tuleb üha juurde.

Batygin läks siin täitsa lõpuni välja, ajas nöörid lõpmatult peeneks ja nende arvu lõpmatult suureks. Ja mis seepeale välja tuli, oli – üllatav küll – ei midagi muud kui kvantmehaanika põhivõrrand, Schrödingeri võrrand, mis tavaliselt kirjeldab hoopis äärmiselt pisikeste aineosakeste eriskummalist, kvantmehaanilist käitumist. Üks neist eriskummalisustest seisneb näiteks selles, et osakesed võivad mõnes mõttes paista rohkem nagu lained kui osakesed.

On vägagi üllatav, et see mikromaalima võrrand ilmub ühtäkki välja nii suurte asjade juures nagu seda on astrofüüsikalised kettad, mille mõõtmed võivad tihti küündida mitme valgusaastani. Batygini sõnul tähendab see, et astrofüüsikalistes ketastes levivad lained meenutavad mõnes mõttes taas osakesi.

Igal juhul kummaline ja põnev ning Batygin kirjutab sellest Briti Kuningliku Astronoomiaseltsi kuukirjas.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: