Как удержать неуловимое ядро экспресс

Оригинал: "\textit{Ab initio} Gamow density matrix renormalization group for broad nuclear many-body resonances"
· A. Sehovic, K. Fossez, H. Hergert
arXiv:2601.16168 · 2026-01-22 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики научились рассчитывать атомные ядра, которые живут меньше мгновения.

Нестабильное атомное ядро похоже на каплю воды на раскалённой сковороде: она существует лишь мгновение, и её форма всё время меняется. Физики научились описывать такие капли — ядра, которые живут меньше миллиардной доли секунды и распадаются, едва успев родиться.

Обычные методы расчёта для таких ядер дают сбой: слишком много вариантов, как частицы внутри ядра могут двигаться и взаимодействовать. Авторы работы навели порядок в этом хаосе. Они предложили новый способ сортировки вариантов — как если бы в огромной библиотеке расставили книги не по алфавиту, а по тому, насколько часто их спрашивают читатели. Это позволило ускорить вычисления в десятки раз и впервые напрямую рассчитать основное состояние ядра водорода-5 — системы из одного протона и четырёх нейтронов, которая распадается за ничтожные 10⁻²² секунды.

Водород-5 — одно из самых неуловимых ядер: оно существует меньше, чем нужно свету, чтобы пролететь расстояние в одну сотую толщины человеческого волоса.

Новый подход открывает путь к систематической проверке теорий ядерных сил на самых экзотических ядрах. Когда теория и эксперимент сойдутся, мы сможем лучше понимать, как устроена материя в нейтронных звёздах — там, где ядра сжаты до предела и живут по тем же квантовым законам.

Ядро гелия-5, которое тоже рассчитали в работе, распадается на альфа-частицу и нейтрон за 10⁻²¹ секунды — это в миллиард раз быстрее, чем моргает человек.

В сериале «Пространство» (The Expanse) упоминаются экзотические ядра, которые могут существовать только в недрах нейтронных звёзд.

Учёные
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeFred HoyleRalph Alpher
Понятия
перенормировка перенормировка квантового поля