📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Тяжёлое атомное ядро калифорния-252 может самопроизвольно развалиться на два крупных осколка — это похоже на лопнувшую каплю воды. Но внутри такой капли действуют квантовые законы, и каждый осколок получает собственное вращение — спин. Физики давно подозревали, что спины осколков не случайны, а связаны друг с другом, словно партнёры в танце, которые должны двигаться согласованно.

В новом исследовании учёные просчитали, как именно форма ядра в момент разрыва влияет на этот танец. Если ядро остаётся симметричным, как идеальный мяч для регби, то спины осколков жёстко скоррелированы: вдоль оси деления они вращаются в противоположные стороны, будто два колеса, сцепленных шестерёнками, а поперёк — могут изгибаться или извиваться с равной вероятностью. Но стоит ядру потерять симметрию — например, стать слегка сплюснутым с одного бока, — и правила меняются. Вдоль оси разлёта связь между спинами слабеет, зато появляются новые, ранее запрещённые виды коллективного вращения.

Чтобы измерить степень согласованности, авторы применили анализ взаимной информации — метод, который позволяет оценить, насколько знание о спине одного осколка уменьшает неопределённость спина другого. Оказалось, что корреляции перпендикулярно оси деления удивительно устойчивы к нарушениям симметрии, а вот вдоль оси — быстро сходят на нет. Это открывает путь к пониманию того, как квантовая запутанность проявляется в одном из самых энергичных процессов в природе.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2605.24466

Nuclear time-dependent density functional theory is used to investigate spin generation and entanglement of fission fragments in spontaneous fission of $$^{252}$$Cf, incorporating both axial and non-axial deformations. Axially symmetric fission trajectories enforce strict constraints: counter rotation (twisting mode) along the fission axis and equiprobable bending/wriggling modes perpendicular to it. Non-axial modes broaden the distributions of fission fragment spin projection on the fission axis, and allow for axial (tilting) collective rotations, which are forbidden on axially symmetric trajectories. Mutual information analysis reveals that axial-symmetry breaking reduces spin-spin correlations along the fission axis of symmetric cases, while perpendicular correlations remain more resilient. The effect of triaxial degrees of freedom on the opening angle distribution between the spins of the fission fragments is analyzed.