Осязаемое число Пи обнаружено в атомах водорода

Пт, 11/27/2015 - 15:25

Физики из Америки выяснили, что число Пи имеет важное значение в физике, отображая расположение различных электронных орбит внутри атома водорода. Эта математическая константа достаточно осязаема, а не просто абстрактна.

Учёные обнаружили это при попытках практически рассчитать расположение энергетических "высот", на которых находятся электроны, по сравнению с расположением ядра в атоме водорода.

Используя разные версии уравнения Шредингера, физики заметили, что расположение всех энергетические уровней от нижних к верхним соответствовало некоторой математической последовательности. Для примера, расположение ошибки на первом уровне, где есть только один электрон водорода составлял 15%, а на втором - 10%.

Эта закономерность заинтересовала физиков, и они обратились за подсказкой с математикам. Благодаря совместной работе учёные визуально представили направление движения электронов каждого уровня и выяснили, что чем отдалённее и "выше" находились частицы по сравнению с ядром, тем их орбита была более похожа на идеальный круг.

При изучении этих кругов учёные вспомнили о формуле Валлиса, выведенной в 1655 году для определения числа Пи. Сама формула представляет из собой бесконечный сходящийся дробный ряд, умножаемых друг на друга – 2/1 * 2/3 * 4/3 * 4/5 * 6/5 и так далее. Как была выяснено, отношение этих дробей полностью соответствует величине разброса между реальными и теоретическими данными энергоуровней.

Данное открытие объединило реальный физический мир с абстрактностью математики.

Источник