Как удержать нестабильное: формула скрытых фаз экспресс

Оригинал: "Tracking metastable phases by complex Lee-Yang zeros"
arXiv:2606.08004 · 2026-06-06 · CC BY 4.0 · 1 мин
Шаткие состояния вещества можно стабилизировать вибрацией — учёные нашли математический ключ к скрытым фазам.

Горка с тремя углублениями: самое глубокое — устойчивое положение шарика, среднее — шаткое. Слабый толчок — и шарик скатывается вниз. Однако постоянная вибрация нужной силы способна удержать его в средней лунке надолго.

В 1950-х физики Ли и Янг обнаружили, что любые состояния вещества разделены невидимыми точками в мире мнимых чисел. Эти точки, названные нулями Ли-Янга, очерчивают фазы. Устойчивые фазы спрятаны далеко, а шаткие (метастабильные) — подбираются к реальной оси. Исследование показало: вибрация сдвигает эти нули, и шаткое состояние становится стабильным. Чем сильнее воздействие, тем реальнее скрытая фаза.

Переохлаждённая вода остаётся жидкой даже при –40°C — шаткое равновесие, которое разрушает малейшая пылинка.

Терагерцовые световые импульсы работают как та самая «тряска», только электромагнитная. Управляя светом, можно программировать свойства материалов. Самое неожиданное: расстояние от нуля Ли-Янга до реальной оси в точности задаёт необходимую интенсивность вибрации. Энтропия системы при этом ведёт себя как координата на воображаемой карте, а спектроскопия становится пультом управления.

Переохлаждённая вода в облаках может оставаться жидкой даже при –40°C, пока не встретит пылинку или ударную волну.

В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса герои сталкиваются с метастабильными состояниями сознания — почти как с шаткой фазой вещества.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusNiels BohrPascual JordanWerner HeisenbergJacob Bekenstein
Понятия
фазовая диаграмма уравнение Янга — Миллса метастабильное состояние линии магнитного поля уровень Ландау модель Изинга магнитное состояние динамические системы энергетический ландшафт уравнения лондонов ложный вакуум неравновесное состояние кристаллы времени