I ricercatori sono ora riusciti a formulare un risultato matematico che fornisce una risposta esatta alla domanda su come si comporta effettivamente il caos. I ricercatori hanno analizzato gli stati caotici a livello atomico.

Che aspetto ha il caos nel più piccolo dei mondi che possiamo immaginare, all'interno degli atomi? Il mondo lì dentro si comporta in modo molto diverso dal mondo che sperimentiamo; i protoni e i neutroni nel nucleo sono onde. In questo microcosmo, il cosiddetto mondo quantistico, non si applicano le normali regole della natura, ma in termini di stato chiamato caos, ci sono caratteristiche universali che sono presenti, indipendentemente dal livello di esistenza.

In un nuovo studio, un gruppo di ricerca che comprende ricercatori dell'Università di Lund, si è quindi proposto di affrontare la teoria del caos quantistico, cioè hanno studiato lo stato caotico a livello quantistico. La teoria del caos quantistico riguarda la spiegazione dei movimenti irregolari sia degli elettroni che dei nuclei, così come i movimenti irregolari di, Per esempio, raggi di luce in strumenti ottici con geometrie complesse, o onde sonore in una stanza arredata.

I ricercatori hanno analizzato le proprietà statistiche a diversi livelli di energia in uno stato di caos quantistico. Sebbene la ricerca sia teorica, ha applicazioni pratiche. La teoria del caos e il concetto associato di matrici casuali sono utilizzati in diversi contesti in cui si cerca di descrivere e analizzare gli stati caotici. Questi contesti includono strumenti finanziari, chirurgia cerebrale e persino la teoria delle stringhe per l'universo.

"Nei sistemi quantistici caotici, i livelli di energia si respingono, e si influenzano a vicenda anche se distanti, " afferma Vladimir Osipov, ricercatore presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Lund e uno degli autori del nuovo studio.

Nota che è difficile fare calcoli al computer per uno specifico stato di caos quantistico, poiché i sistemi caotici sono estremamente sensibili ai numeri iniziali inseriti nei calcoli. Piccole differenze nei valori iniziali possono produrre grandi deviazioni nel risultato finale del calcolo. Però, grazie ai risultati del nuovo studio, è possibile d'ora in poi utilizzare un esatto, un'equazione matematica per prevedere le caratteristiche del caos senza un'analisi numerica così estesa.

"Sì, ora abbiamo un'equazione esatta. Personalmente, Sono davvero sorpreso che sia stato possibile, " dice Vladimir Osipov.