Изучение поведения бозонов дало возможность ученым из мюнхенского университета Людвига-Макмимилиана прийти к выводу, что к элементарным частицам приложима теория игр. Сообщение об этом было опубликовано в журнале Nature Communications. Информация об исследовании, помещенная на сайте университета, озаглавлена «Общительный мир бозонов».
Действительно, бозоны (отметим, что речь идет не о знаменитом бозоне Хиггса, а о целом разряде элементарных частиц), судя по всему, действительно весьма «общительны». Во всяком случае, в отличие от других элементарных частиц — фермионов — бозоны предпочитают сбиваться в группы. Мало того, при охлаждении температуры почти до абсолютного нуля, они превращаются в некую «суперчастицу», которая называется конденсатом Бозе-Эйнштейна, так как именно эти ученые теоретически предсказали ее существование еще в 20-е годы, задолго до того, как конденсат был обнаружен в 1990-х годах.
Недавно выяснилось, что бозоны могут создавать разнообразные конденсаты. Для этого, правда, необходимо, чтобы они составляли открытую систему, куда постоянно, например, с помощью лазера, будет поступать энергия, а объединившиеся бозоны после этого будут выплескивать энергию наружу.
Почему эти частицы так себя ведут? Именно на этот вопрос попытались ответить мюнхенские физики во главе с Эрвином Фреем (Erwin Frey). По их мнению, формирование многочисленных групп бозонов подчиняется принципам математической теории игр, которая приложима к самым разным группам и коллективам. Однако обычно речь идет о том, каким образом те или иные члены группы принимают решения. Один из самых распространенных вариантов сводится к тому, что сначала вариантов поведения существует очень много, ситуация близка к хаосу, но затем побеждают несколько наиболее правильных вариантов, и все участники группы выбирают один из них. Таким образом, в группе устанавливается определенный порядок. Один из участников исследования проиллюстрировал такой вариант поведения на примере круглого стола, где сначала высказывается много разных мнений, а затем остается всего несколько наиболее интересных, к которым присоединяются все присутствующие.
Но в круглых столах обычно принимают участие мыслящие существа. Между тем, оказывается, что бозоны ведут себя примерно также. Сначала каждый бозон живет своей особой жизнью. Затем, так как энергия то поступает в систему, то уходит из нее, бозоны начинают объединяться в определенные группы, ведущие себя по-разному. Неудачно объединенные группы исчезают, а сохраняются те, кто объединился оптимальным образом.
Ученые, правда, пока не поняли, каким будет практическое использование их открытия, но они уверены, что перед ними открывается перспектива выяснения новых особенностей поведения элементарных частиц — а такое знание может пригодиться в самых разных сферах науки и техники.
