Физики обнаружили топологический эффект атомов

Группа ученых выявила "топологический эффект" на стыке классической и квантовой физики, согласно которому работа, совершаемая над частицей, меняется дискретно (отдельными порциями), а не непрерывно. Результаты исследований описаны в издании Physical Review Letters.

Топология — раздел математики, который изучает феномен непрерывности. Работой в механике называют силу, затраченную на изменение положения объекта. Согласно классической теории она меняется непрерывно. То есть для перемещения тела на бесконечно малое расстояние необходимо потратить бесконечно мало энергии.

Физики из Польши и Португалии изучили атом, движение которого связано с внутренними степенями свободы с помощью электромагнитного поля. Обнаружено, что за каждый период осцилляций (колебаний) эффективная сила перемещает атом на один шаг пространственной решетки, при этом совершая над ним соответствующее количество работы.

То есть из-за быстрого затухания волновой функции частица подчиняется законам классической динамики, а связь внутренних и внешних степеней свободы квантует ее.