Релятивистские расчеты существенно ускорятся

По мнению автора метода, д-ра Жан-Люка Вея (Jean-Luc Vay) из национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, взаимодействия релятивистских объектов выгодней рассматривать относительно быстро движущейся системы отсчета, а не относительно неподвижной системы, как это делается обычно.

По словам ученого, преимущество неподвижной системы отсчета заключается в том, что она позволяет человеку лучше понять условия задачи, что не является важным при разработке компьютерных программ. Так, например, в ускорителях частиц импульс сантиметровой ширины может преодолевать расстояния в несколько километров – такая огромная разница в масштабах длин приводит к тому, что численное моделирование этого процесса занимает много времени. Однако если система отсчета сама движется релятивистки относительно взаимодействующих частиц, разница масштабов становится менее значительной.

Метод д-ра Вея основан на известном релятивистском эффекте сокращения длины, который наблюдается в инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга со скоростями, близкими к скорости света. При этом уменьшаются не только длины отдельных объектов, но и разница между ними. Следовательно, вычисления, выполненные относительно релятивистской системы отсчета, оказываются менее сложными и требуют меньшего количества машинного времени.

Используя новый метод, д-р Вей сделал расчеты, описывающие релятивистские процессы, происходящие в лазерах на свободных электронах, лазерно-плазменных ускорителях и при столкновении пучка частиц с электронным облаком. В последнем случае ученому удалось сократить время вычислений с одной недели до получаса, сообщает PhysicsWeb.

Метод, разработанный д-ром Веем, уже используется специалистами из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе для моделирования релятивистских экспериментов.