"Alan Turing é famoso por seu papel em quebrar o código Enigma," disse o Dr. Toby Cubitt de UCL Ciência da Computação. "Mas entre os matemáticos e cientistas da computação, ele é ainda mais famoso para provar que certas questões matemáticas são 'indecidível' -. Eles não são nem verdadeiro nem falso, mas estão fora do alcance da matemática O que nós mostramos é que o fosso é espectral um desses problemas indecidíveis. Isso significa um método geral para determinar se a matéria descrita pela mecânica quântica tem uma diferença espectral, ou não, não pode existir. O que limita a extensão em que podemos prever o comportamento dos materiais quânticos, e potencialmente até partícula fundamental física."
Um problema matemático subjacente questões fundamentais da partícula e física quântica é comprovadamente sem solução, de acordo com cientistas da UCL, Universidad Complutense de Madrid - ICMAT e Universidade Técnica de Munique.
É o primeiro grande problema na física para que uma limitação tão fundamental pode ser comprovada. Os resultados são importantes porque mostram que mesmo uma descrição perfeita e completa das propriedades microscópicas de um material não é suficiente para prever o seu comportamento macroscópico.
Um pequeno intervalo espectral - a energia necessária para transferir um elétron de um estado de baixa energia para um estado animado - é a propriedade Central de semicondutores. De uma maneira semelhante, a diferença espectral desempenha um papel importante para muitos outros materiais. Quando esta energia se torna muito pequena, isto é, a diferença espectral fecha, torna-se possível para o material de fazer a transição para um estado completamente diferente. Um exemplo desta situação é quando se torna um material supercondutor.
Matematicamente extrapolação a partir de uma descrição microscópica de um material sólido para o volume é considerado um dos instrumentos mais importantes na procura de materiais que exibem a supercondutividade a temperaturas ambientes ou de outras propriedades desejáveis. Um estudo, publicado hoje na Nature, no entanto, mostra limites cruciais para esta abordagem. Usando matemática sofisticada, os autores provaram que, mesmo com uma descrição completa microscópico de um material quântica, determinar se a mesma possui uma lacuna espectral é, de facto, uma questão indecidıvel.
Os astrônomos usaram a imagem do Hubble no topo da página para mapear a matéria invisível no aglomerado de galáxias Abell 1689 maciça, localizada 2,2 bilhões de anos-luz de distância. A gravidade do cluster, a maioria dos quais vem de matéria escura, age como uma lente de aumento cósmica, flexão e amplificar a luz de galáxias distantes.
O Galaxy diário via University College London
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