MATFYZ 60 2012 - Matfyz 60 | Page 62

•  Jádra a části ce Uspořádané a chaotické kmity jader Ústav části cové a jaderné fyziky Jádra a částice se na MFF zkoumají na Ústavu částicové a jaderné fy- zi ky (ÚČJF), který vznikl v roce 1999 fúzí Katedry jaderné fyziky a Nuk- leární ho centra. Atomová jádra jsou sice nepředsta - vi telně malá, jejich struktura i cho- vá ní jsou však pozoruhodně složité. Teo retické studium jader na ÚČJF je vě nováno především chaosu v jád- rech a kolektivním excitacím jader. Ex perimentální práce je zaměřena na studium elektromagnetických roz- pa dů jader. Webové stránky: http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/ 60 Fyzika: Jádra a části ce Atomové jádro je kvantový objekt s dis- krétními energiemi excitovaných stavů. Také ener gie jaderných kmitů, tj. společ- ných vib rací všech (nebo většiny) částic uvnitř jádra kolem nějakého rovnovážného tvaru, tvoří diskrétní vibrační spektrum. Na obrázku jsou energie jaderných kmitů E vypočtené v rámci Bohrova kap ko- vé ho modelu jádra. Každá tečka před stavuje jeden vibrační stav charakteri zovaný ener- gií E a další veličinou

(střední hodnota „kvadrátu seniority“). Panely (a) – (c) zná - zorňují spektra pro růz né volby paramet rů modelu. Tečky na obrázcích tvoří v někte- rých případech uspo řádané mřížky, jindy na opak náhodné shlu ky. Ukazuje se, že pra - videlně seskupené body odpovídají vib rač- ním stavům, kdy jádro kmitá uspořádaným způsobem. Chaotické sta vy, jejichž kmity jsou nepra videlné a těž ko předvídatelné, se projevu jí náhodně rozházenými tečkami Panel (a) ukazuje spektrum pro přesně ře ši - telný model s uspořádanými kmity. I velmi malá změna parametrů modelu vede k to mu, že se mřížka začíná rozpadat. To je vi - dět v panelu (b). Chaos posléze zachva cuje té měř celé spektrum (kromě stavů o nej- niž ších energiích), viz panel (c). S různými parametry se ale i velmi daleko od režimu řešitelnosti objevují nové a nečekané ob- las ti regulární dynamiky, jak uka zuje panel (d). Metoda spektrálních mřížek patří do vý bavy oboru, který se nazývá „kvantový chaos“. Jeho statistické postupy se kromě jader hodí i v dalších složitých systémech obsahujících velký počet vzájemně inter- agujících částic – např. molekulách, atomo- vých klastrech, optických dutinách, kvan- tových kondenzátech a pod.