El matemático de la RUDN ha elaborado un método que permitirá estudiar la estructura de las moléculas

El matemático de la RUDN ha elaborado un método que permitirá estudiar la estructura de las moléculas

El científico del Laboratorio de Matemáticas de la RUDN obtuvo nuevos resultados en la investigación del problema inverso para las ecuaciones acopladas de Schrödinger. El resultado obtenido será útil para la descripción de la interacción de los rayos de láser y partículas con las moléculas y para el análisis de estructuras moleculares.

El científico del Laboratorio de Matemáticas de la RUDN obtuvo nuevos resultados en la investigación del problema inverso para las ecuaciones acopladas de Schrödinger. El resultado obtenido será útil para la descripción de la interacción de los rayos de láser y partículas con las moléculas y para el análisis de estructuras moleculares.

Normalmente, el problema matemático es una ecuación a resolver. En la física a menudo es al revés: los científicos ya saben la solución, es decir, los resultados de la medición, pero las propiedades del sistema físico todavía son desconocidas, es decir, las ecuaciones que describen dicho sistema. Es lo que se llama problema inverso o problema de búsqueda de la ecuación según su solución. 

En la física cuántica a menudo se necesita resolver diferentes tipos del problema inverso de dispersión. Por ejemplo, para restaurar la estructura de una molécula según el cuadro de la dispersión de las partículas, por las cuales la bombardean. En este caso ha de resolver la ecuación de Schrödinger para varias partículas, pero este problema no tiene solución general. 

Por lo tanto, es necesario averiguar con qué mediciones se puede recuperar el potencial de manera única y crear un algoritmo mediante el cual se puede restaurar el potencial numéricamente. Además, si el método numérico ya está creado, es necesario entender si no se difiere, en otras palabras, si funciona correctamente. Para la solución de dichos problemas se necesitan teoremas que evalúan el potencial mediante las mediciones. 

CITA pregunta 1: “¿Podría contar sobre las posibles aplicaciones de sus resultados para los métodos numéricos?”. 

Masahiro Yamamoto de la RUDN junto con Fanfang Dou de China obtuvieron precisamente estos teoremas. En su trabajo fue estudiado el caso de ecuaciones acopladas de Schrödinger que no se habían estudiado anteriormente. En los artículos anteriores fueron estudiados problemas inversos para las ecuaciones ordinarias y no lineales de Schrödinger. No obstante, las ecuaciones acopladas de Schrödinger son de la clase de problemas relativamente “joven”. Por lo tanto, su problema directo se ha estudiado, pero el inverso – aún no. 

CITA pregunta 2: “¿Cómo se diferencian las aplicaciones prácticas de ecuaciones acopladas no lineales de Schrödinger y las aplicaciones con los resultados obtenidos por ustedes? ¿Se puede esperar que su resultado sea generalizado para las ecuaciones acopladas no lineales?”

Las ecuaciones acopladas de Schrödinger es un sistema de dos ecuaciones de Schrödinger que tienen miembros adicionales responsables por la interacción de radiación y moléculas. Se necesitan para la descripción de los experimentos recientes con el impacto de rayo de láser sobre los vínculos intermoleculares en los iones de deuterio y oxígeno. Masahiro Yamamoto ha obtenido nuevos teoremas que permiten evaluar mediante las mediciones los potenciales no perturbados por la radiación. 

Su nuevo trabajo permitirá aplicar los métodos numéricos a los modelos de transición de muchos fotones, lo que permitirá modelar el cambio de propiedades de enlaces químicos bajo el impacto de campos de láser intensivos. Lo más probable es que en el futuro tendrán lugar las aplicaciones de estos resultados para diferentes investigaciones en nanofotónica y física mesoscópica, puesto que la cuestión sobre el control y neutralización de la disociación de las moléculas mediante la radicación de láser preocupa a los físicos ya desde hace mucho tiempo. 

El artículo fue publicado en Inverse Problems.

Ciencia
27 Jun
Matemáticos rudnes: 5G hará frente al tráfico cuando se utiliza WiGig

Los matemáticos de RUDN investigaron la posibilidad de combinar la tecnología 5 GNR y WiGig, un rango de alta frecuencia que le permite transferir datos a velocidades de hasta 10 Gbps. Esto suavizará las fluctuaciones del tráfico en lasredes 5Gy hará frente alas solicitudes de los usuarios.

Ciencia
23 Jun
Un científico revela que la columna de agua de los lagos de Yamal puede servir como «filtro microbiano»

Científicos del Instituto de microbiología de la Academia rusa de Ciencias, RUDN, Spbgu y el centro de Ciencias de Tyumen de la Academia RUSA de Ciencias investigaron comunidades bacterianas de varios lagos de la península de Yamal. Resultó que en los lagos profundos" maduros " de la península, los metanótrofos (bacterias que usan metano como fuente de vida) son más activos en el consumo de metano que en los lagos pequeños de termokarst. En este sentido, la emisión de metano a la atmósfera desde la superficie de los lagos profundos es baja, y solo los lagos pequeños (lagos termokarst relativamente más jóvenes en el hielo subterráneo formador de texturas) pueden contribuir significativamente a la emisión de metano en el Norte de Siberia occidental. Así que las bacterias realizan una función importante para el equilibrio climático: reducen la emisión de metano a la atmósfera.

Ciencia
20 Jun
Los físicos de RUDN han determinado las condiciones óptimas de retención de coágulos de plasma de alta energía en una trampa magnética de tipo corcho

Los físicos de RUDN describieron las condiciones para el funcionamiento más eficiente de una trampa magnética tipo probkotron en el modo de resonancia automática. Estos datos ayudarán a comprender mejor los procesos de plasma en las trampas magnéticas.