Проблема Тысячелетия: кварки, глюоны и суперкомпьютерное моделирование

19:00, 28 февраля, 2011

Тэги:


        Все окружающие нас материальные предметы состоят из молекул, молекулы - из атомов, атомы – из электронов и ядер, ядра атомов - из протонов и нейтронов, протоны и нейтроны – из кварков и глюонов. На этом заканчиваются известные науке уровни строения вещества. В действительности никто не наблюдал кварки и глюоны как отдельные частицы, они всегда "спрятаны" внутри протонов, нейтронов или других элементарных частиц. Это знаменитое явление получило название"невылетание цвета".
        Знаменито оно, в частности, тем, что не находит объяснения в теории сильных взаимодействий. Ситуация весьма необычная: теория сильных взаимодействий существует около сорока лет, никто не сомневается в правильности теории, однако самое яркое явление, невылетание цвета, теория объяснить не может: получающиеся уравнения слишком сложны, чтобы понять почему кварки и глюоны "не вылетают".
          Оказывается, что сильные взаимодействия можно моделировать на компьютерах, и свойство невылетания цвета очень хорошо видно в численных расчетах. Возникает парадокс – современный персональный компьютер может численно "доказать" невылетание за два часа работы, а исследователи сорок лет не могут это сделать аналитически, причем не будет преувеличением сказать, что задачей занимались одни из лучших физиков нашего времени.