Vazbová energie atomových jader a kvantový chaos

8.6.2005

Hmotnost atomového jádra s daným počtem protonů a neutronů není jen prostým součtem hmot zúčastněných částic, ale obsahuje relativně malý, leč přesto nadmíru důležitý záporný příspěvek, kterému se říká vazbová energie. Právě díky tomuto energetickému schodku drží jádra pohromadě (stejně je tomu ostatně u všech vázaných kvantových objektů). Velikosti vazbových energií různých typů jader mají zásadní význam pro zastoupení jednotlivých prvků ve vesmíru. Ukazuje se, že výpočet vazbových energií jader na základě teoretických modelů jejich vnitřní struktury je možný s relativně vysokou přesností. Takovéto předpovědi jsou důležité nejen jako test našeho porozumění jaderné dynamice, ale také jako nástroj pro odhad hmotností exotických jader, která hrají důležitou roli v různých astrofyzikálních procesech, ale díky své nestabilitě v přírodě neexistují a jejich hmotnosti nejsou známy experimentálně.

Nedávno se však mezi teoretickými fyziky rozproudila zajímavá debata o tom, zda možnosti předpovědí nejsou principiálně omezeny existencí chaotických komponent jaderné dynamiky. Známý průkopník oboru zvaného „kvantový chaos“ Oriol Bohigas v roce 2002 ukázal, že odchylky experimentálních a teoretických hodnot hmotností stabilních jader souhlasí s předpokladem, že za jejich původ jsou odpovědné chaotické složky dynamiky. Ve shodě s tímto závěrem byla také pozdější analýza korelačních vlastností hmotnostních odchylek v tabulce jader. Objevily se spekulace, že chaos nastavuje principiální meze predikovatelnosti jaderných hmotností. Později se ale ukázalo, že použití sofistikovanějších jaderných modelů nejen zlepšuje celkovou shodu mezi teoretickými a experimentálními hodnotami hmotností, ale také koriguje korelační vlastnosti posloupnosti odchylek směrem k nechaotickému chování. Otázkou nyní je, zda toto zjištění vyvrací předchozí Bohigasův závěr, nebo pouze ukazuje, že zmíněné sofistikovanější jaderné modely dokáží chaotické chování částic v jádrech do značné míry postihnout. Pokračující debata na toto téma je důležitá nejen pro teoretiky kvantového chaosu, ale také pro astrofyziky pídící se po praktických hodnotách jaderných hmotností pro své počítačové simulace.

Odeslat komentář k článku "Vazbová energie atomových jader a kvantový chaos "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Vazbová energie atomových jader a kvantový chaos " e-mailem

Diskuse/Aktualizace