Физики нашли новый способ представления числа π в теории струн

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Число π, знакомое нам ещё со школьной скамьи, таит в себе множество загадок. Это иррациональное число, не имеющее конца в своем десятичном представлении, веками пленяло умы математиков. Но кто бы мог подумать, что разгадка очередной тайны π будет найдена не в тиши кабинетов, а в дебрях квантовой физики?

Именно это произошло в Индийском научном институте (IISc), где группа физиков под руководством профессора Анинды Синхи работала над, казалось бы, далекой от чистой математики задачей: построением более точной и лаконичной модели взаимодействия частиц высоких энергий в рамках теории струн.

Теория струн — один из самых амбициозных проектов современной физики, стремящийся создать единое описание всех известных фундаментальных взаимодействий. В ее основе лежит гипотеза о том, что элементарные частицы — это не точечные объекты, а крошечные вибрирующие струны энергии. Разные моды вибраций этих струн и определяют наблюдаемые нами свойства частиц.

Пи в квантовой физике, абстрактная иллюстрация
Пи в квантовой физике, абстрактная иллюстрация
Автор: Designer

Однако практическая реализация теории струн наталкивается на колоссальные математические трудности. Одна из них — огромное количество параметров, которые необходимо учитывать при описании взаимодействий даже простейших частиц.

Именно эту проблему и пытались решить индийские физики. В поисках оптимального решения Арнаб Саха, молодой коллега Синхи, обратился к двум, на первый взгляд, не связанным между собой инструментам: бета-функции Эйлера, широко используемой в различных областях физики, и диаграммам Фейнмана — графическому методу представления взаимодействий частиц, предложенному легендарным физиком Ричардом Фейнманом.

То, что произошло дальше, можно назвать счастливой случайностью, или, как говорят ученые, «побочным продуктом» научного поиска. Работая с этими инструментами, Саха и Синха неожиданно обнаружили новый способ представления числа π в виде бесконечного ряда.

Это само по себе является важным математическим результатом. Но что делает его поистине значимым, так это тесная связь новой формулы с рядом для π, открытым ещё в 15 веке индийским математиком Мадхавой из Сангамаграмы.

Получается, что, исследуя самые мельчайшие структуры Вселенной, индийские физики словно бы заглянули в глубины веков, обнаружив там невидимую нить, связывающую древнюю математическую традицию с передовой наукой нашего времени.

Пи в теории струн, абстрактная иллюстрация
Пи в теории струн, абстрактная иллюстрация
Автор: Designer

Каковы же практические следствия этого открытия? Синха признаётся, что на данном этапе они носят преимущественно теоретический характер. Новая формула для π может оказаться полезной для более эффективного проведения вычислений в физике высоких энергий, а также в других областях, где используется это фундаментальное число.

Однако история науки учит нас, что даже самые абстрактные теоретические изыскания могут привести к непредвиденным практическим применениям.

Кто знает, возможно, открытие индийских физиков — это лишь первый шаг на пути к новым технологиям и более глубокому пониманию строения нашего мира.

1 комментарий

a
Что такое могли нагородить из диаграмм Фейнмана, представляющих приближения теории возмущений, что получили ряд для числа пи?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

От полного одиночества до 100 миллионов цивилизаций: почему ученые уже 65 лет ищут жизнь в космосе по уравнению Дрейка

В точных науках и инженерном деле любая формула должна давать конкретный и проверяемый результат. Если один исследователь подставляет в уравнение свои данные и получает одну триллионную долю...

Почему старые телевизоры с кинескопом до сих пор покупают, хотя современные показывают в 4K

Представьте довольно необычную покупку. У человека дома стоит большой телевизор с разрешением 4K, но он ищет на вторичном рынке старый Sony Trinitron с экраном всего 21 дюйм. И желательно с...

Учёные почти 100 лет ждут одну каплю: зачем в Австралии проводят самый медленный эксперимент в мире

Девять капель за 99 лет, и ни одну не увидели: то отошли на пять минут, то отключили свет. Теперь ждут десятую. Зачем нужен самый медленный эксперимент в мире?

Премиальный GMT по доступной цене — вышла обновленная версия часов Nereide от Venezianico

Стратегия часового бренда Venezianico интересна: компания, по сути, предлагает «доступный премиум», где можно встретить интересные декоративные решения, необычные материалы в оформлении,...