Две частицы держатся друг за друга, как альпинисты в одной связке, и летят на стену. Ударятся — отскочат вместе или связка порвётся? От чего это зависит? Физики рассмотрели самый простой случай: всё происходит на одной прямой, частицы притягиваются только когда находятся в одной точке, а стена абсолютно твёрдая.
Если связка летит медленно, то энергия удара мала, и частицы не могут разорвать свои «верёвки». Они отскакивают от стены как единое целое, словно мячик. Результаты для этого случая совпали с расчётами, которые сделали раньше другие учёные — Дин Ли и Майкл Пайн. Для быстрых связок всё иначе: удар настолько силён, что частицы разлетаются в разные стороны. Оказалось, что вероятность такого разрыва обратно пропорциональна квадрату скорости связки — то есть если скорость вырастет вдвое, шанс распада упадёт в четыре раза.
Эта задача — не просто упражнение для ума. Похожие процессы происходят, когда молекулы ударяются о поверхность твёрдого тела. Понимание того, когда связка отскочит, а когда развалится, помогает в химии и физике поверхности. А ещё это красивый пример того, как из простых правил рождается сложное поведение.
В одномерном мире частицы не могут обойти друг друга — они могут только столкнуться и отразиться или пройти сквозь друг друга. Это делает задачу особенно чистой для расчётов.