Социалният свят на бозоните

Изучаването на поведението на бозоните дало възможност на учените от мюнхенския университет „Лудвиг Максимилиан“ да стигнат до извода, че към елементарните частици е приложима теорията на игрите.

Статията на учените е публикувана в Nature Communications, а информацията за изследването на сайта на университета е озаглавена „Социалният свят на бозоните“.

Действително бозоните (все пак да отбележим, че не става дума за прочутия бозон на Хигс, а за цял разряд елементарни частици), изглежда, наистина са много „общителни“.

Във всеки случай, за разлика от други елементарни частици – фермионите, – бозоните предпочитат да се събират в групи. Освен това при охлаждане на температурата почти до абсолютната нула те се превръщат в нещо като „суперчастица“, която се нарича кондензат на Бозе–Айнщайн, тъй като именно тези двама учени предсказали теоретично нейното съществуване още през 20-те години на миналия век, дълго преди кондензатът да бъде открит през 90-те.

Наскоро станало ясно, че бозоните могат да създават разнообразни кондензати. За това е необходимо те да съставят открита система, където постоянно, например с лазер, да постъпва енергия, а обединилите се бозони след това да изхвърлят енергията навън.

Защо тези частици се държат така? Именно на този въпрос се опитали да отговорят мюнхенските физици начело с Ервин Фрай (Erwin Frey). Според тях формирането на многобройни групи бозони се подчинява на принципите на математическата теория на игрите, която е приложима към най-различни групи.

Но обикновено става дума за това, по какъв начин едни или други членове на групата вземат решения. Един от най-разпространените варианти се свежда до това, че отначало вариантите на поведение са много, ситуацията е близка до хаос, но след това побеждават няколко най-добри варианта и всички участници от групата избират един от тях.

По такъв начин в групата се установява определен порядък. Един от участниците в изследването е илюстрирал такъв вариант на поведение с примера на кръглата маса, където първо се изказват много различни мнения, а след това остават само няколко най-интересни, към които се присъединяват всички присъстващи.

Но в кръглите маси обикновено вземат участие мислещи същества. Оказва се обаче, че бозоните се държат по същия начин. Отначало всеки бозон живее свой собствен живот. След това, когато енергията ту постъпва в системата, ту излиза от нея, бозоните започват да се обединяват в определени групи, които се държат различно. Неудачно формираните групи изчезват, а се съхраняват тези, които се обединяват по най-оптимален начин.

Засега учените не са наясно какво може да е практическото използване на тяхното откритие, но са сигурни, че пред тях се разкрива перспектива за изясняване на нови особености от поведението на елементарните частици – а такова знание може да послужи в най-различни сфери от науката и техниката.