Ericson-fluktuationer är en karakteristisk egenskap vid kvantkaotisk spridning där det finns starkt överlappande resonanser, som till exempel i en mycket kortlivad kärna.[1][2][3] Dessa fluktuationer förutspåddes 1960 av Torleif Ericson i två inflytelserika artiklar[4][5][6] med en uppföljningsartikel[7] 1963,[8] baserat på samma statistiska antaganden som de som E. Wigner, CE Porter och RG Thomas använt för att beskriva resonansers generiska egenskaper i kortlivade kärnsystem med väl åtskilda resonanser.[9][10][11] I föreliggande fall uppträder fluktuationerna i "kontinuum"-regionen där ett stort antal sådana resonanser ger koherenta bidrag på grund av kärnans korta livslängd. På den tiden trodde man att detta skulle leda till ett strukturlöst beteende. Ericson insåg att motsatsen var fallet med starka, slumpmässiga fluktuationer.[12][6]

Ericson-fluktuationer observerades första gången 1964 av P. Von Brentano et al. i en kärnreaktion.[13] Fluktuationerna har den märkliga egenskapen att de är både reproducerbara och slumpmässiga på samma gång.[14] Deras form är utomordentligt känsligt för små förändringar i växelverkan. Fluktuationerna är universella och har senare observerats inom många andra områden än kärnfysik som fotojonisering av väte, uni-molekylär dissociation ( fysikalisk kemi ),[15] störda atomära och molekylära system och "mikrovågsbiljard".[3][16][17]

Nuvarande teoretiska beskrivningar av kaotisk kvantspridning bekräftar Ericson-fluktuationernas förutsagda egenskaper.[9] Fenomenets universalitet är således mycket väl etablerad.[3]

Referenser redigera

  1. ^ Borisenko, Victor E. (2013-02-21) (på engelska). What is What in the Nanoworld: A Handbook on Nanoscience and Nanotechnology. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-64838-2. https://books.google.ch/books?id=1nEDZ6iKt9UC&pg=PT146. Läst 10 maj 2022 
  2. ^ ”"Compound-nucleus model". Encyclopedia Britannica” (på engelska). www.britannica.com. https://www.britannica.com/science/compound-nucleus-model. 
  3. ^ [a b c] Mitchell, G. E.; Richter, A.; Weidenmüller, H. A. (2010-10-05). ”Random matrices and chaos in nuclear physics: Nuclear reactions” (på engelska). Reviews of Modern Physics 82 (4): sid. 2845–2901. doi:10.1103/RevModPhys.82.2845. ISSN 0034-6861. https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.82.2845. Läst 10 maj 2022. 
  4. ^ Ericson, Torleif (1960). ”The statistical model and nuclear level densities” (på engelska). Advances in Physics 9 (36): sid. 425–511. doi:10.1080/00018736000101239. ISSN 0001-8732. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00018736000101239. Läst 20 maj 2022. 
  5. ^ Ericson, Torleif (1960-11-01). ”Fluctuations of Nuclear Cross Sections in the "Continuum" Region” (på engelska). Physical Review Letters 5 (9): sid. 430–431. doi:10.1103/PhysRevLett.5.430. ISSN 0031-9007. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.5.430. Läst 10 maj 2022. 
  6. ^ [a b] ”This week's citation classic”. garfield.library.upenn.edu. http://garfield.library.upenn.edu/classics1981/A1981LE36300001.pdf. 
  7. ^ Ericson, Torleif (1963-09). ”A theory of fluctuations in nuclear cross sections” (på engelska). Annals of Physics 23 (3): sid. 390–414. doi:10.1016/0003-4916(63)90261-6. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0003491663902616. Läst 10 maj 2022. 
  8. ^ Stroke, H. Henry (1999-04-23) (på engelska). The Physical Review: The First Hundred Years. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-56396-188-5. https://books.google.ch/books?id=3U2HSMHsouMC&pg=PA249. Läst 10 maj 2022 
  9. ^ [a b] Weidenmüller, H. A.; Mitchell, G. E. (2009-05-08). ”Random matrices and chaos in nuclear physics: Nuclear structure”. Reviews of Modern Physics 81 (2): sid. 539–589. doi:10.1103/RevModPhys.81.539. https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.81.539. Läst 10 maj 2022. 
  10. ^ Porter, C. E.; Thomas, R. G. (1956-10-15). ”Fluctuations of Nuclear Reaction Widths” (på engelska). Physical Review 104 (2): sid. 483–491. doi:10.1103/PhysRev.104.483. ISSN 0031-899X. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.104.483. Läst 10 maj 2022. 
  11. ^ Ericson, T; Mayer-Kuckuk, T (1966-12). ”Fluctuations in Nuclear Reactions” (på engelska). Annual Review of Nuclear Science 16 (1): sid. 183–206. doi:10.1146/annurev.ns.16.120166.001151. ISSN 0066-4243. Arkiverad från originalet den 23 maj 2022. https://web.archive.org/web/20220523010008/https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.ns.16.120166.001151. Läst 10 maj 2022. 
  12. ^ Blatt, John M.; Weisskopf, Victor F. (1979) (på engelska). Theoretical Nuclear Physics. Springer New York. doi:10.1007/978-1-4612-9959-2. ISBN 978-1-4612-9961-5. http://link.springer.com/10.1007/978-1-4612-9959-2. Läst 10 maj 2022 
  13. ^ Von Brentano, P.; Ernst, J.; Häusser, O.; Mayer-Kuckuk, T.; Richter, A.; Von Witsch, W. (1964). ”Statistical fluctuations in the cross sections of the reactions Cl35 (p, α)S32 and Cl37 (p, α)S34” (på engelska). Physics Letters 9 (1): sid. 48–51. doi:10.1016/0031-9163(64)90210-0. ISSN 0031-9163. https://dx.doi.org/10.1016/0031-9163%2864%2990210-0. 
  14. ^ Weidenmüller, Hans A. (1990). ”Ericson fluctuations versus conductance fluctuations” (på engelska). Nuclear Physics A 518 (1–2): sid. 1–12. doi:10.1016/0375-9474(90)90531-P. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/037594749090531P. 
  15. ^ Reid, Scott; Reisler, Hanna. ”Unimolecular Reaction of NO2: Overlapping Resonances, Fluctuations, and the Transition State”. Journal of Chemical Physics 100 (2). doi:10.1021/jp952843w. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp952843w. 
  16. ^ Guhr, Thomas; Müller–Groeling, Axel; Weidenmüller, Hans A. (1998). ”Random-matrix theories in quantum physics: common concepts” (på engelska). Physics Reports 299 (4–6): sid. 189–425. doi:10.1016/S0370-1573(97)00088-4. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0370157397000884. 
  17. ^ Stöckmann, Hans-Jürgen (2010). ”Microwave billiards and quantum chaos” (på engelska). Scholarpedia 5 (10): sid. 10243. doi:10.4249/scholarpedia.10243. ISSN 1941-6016. http://www.scholarpedia.org/article/Microwave_billiards_and_quantum_chaos.