Обсуждение:Спектральная щель

Замечания

• "Спектральная щель" — это элемент спектроскопического прибора. "Spectral gap" по-русски будет "щель в спектре", а в контексте физики твёрдого тела — "ширина запрещённой зоны".
• Не сказано, о спектре каких частиц в материале идёт речь. Об электронных возбуждениях? От наличия щели в их спектре зависят не только термодинамические свойства, но и другие, в первую очередь, электронные.
• И вообще, почему речь только о материалах ( = твёрдых телах, видимо) и о теориях Янга–Миллса? Из нынешнего текста статьи следует, будто статья не относится к щели в спектре, например, уравнения Дирака — оно ведь не частицы в материале описывает, но и не теорию Янга–Миллса. А на самом деле у любого гамильтониана есть спектр, в котором может быть или не быть щель.
• Результат о неразрешимости задачи о щели в спектре очень интересный, но его упоминание в нынешнем тексте статьи нарушает взвешенность изложения. (Обновление: посмотрел изначальную версию статьи — к ней эта претензия относится в значительно меньшей степени.)

Как так-то? :( --Браунинг (обс.) 12:12, 9 января 2019 (UTC)

• Когда переименовывал и старался обобщить предмет — следовал идее установить соответствие с en:Spectral gap (physics), не более того. Поскольку в теме совершенно не разбираюсь (лишь разбирал потенциально проблемный вклад) — то не имею никаких возражений по любым действиям от тех, кто чувствует уверенность в теме, bezik° 19:16, 9 января 2019 (UTC)
• Поглядел на приведённую статью во «В мире науки»: там явно говорится о понятии с названием «спектральная щель» (а не только о проблеме алгоритмической разрешимости вопроса о её наличии), и явно в контексте «материалов» (кстати, а почему газы или, например, плазмы нельзя этим словом называть?), и явно не только про термодинамические свойства, вот начало текста первой врезки: «Спектральная щель. Математическое доказательство авторов статьи имеет непосредственное отношение к вопросу о „спектральной щели“ — скачку энергии между основным и первым возбужденным энергетическими состояниями материала», или уже из тела статьи: «Энергетическая щель между основным и первым возбужденным состоянием настолько критически важна, что её часто называют спектральной щелью. В некоторых материалах существует большая щель между основным и первым возбужденным состоянием. В других материалах энергетические уровни спускаются непрерывно вплоть до основного состояния без какого-либо зазора. Тот факт, есть у материала энергетическая щель или нет, имеет глубокие последствия для его поведения при низких температурах. Особенно важную роль он играет в квантовых фазовых переходах». Другое дело, что в силу специфики жанра, изложение по требованию редакторов может быть нарочито популяризованным и огрублённым, по крайней мере, то, как в той же статье теорема Гёделя о неполноте объяснена, мягко говоря, поверхностно и неаккуратно, и я бы не хотел видеть формулировки оттуда в соответствующей статье в энциклопедии. Так что, повторюсь, хотел бы вручить эстафетную палочку тому, кто может эти квантово-механические темы изложить внятно и с достаточной уверенностью, bezik° 09:21, 10 января 2019 (UTC)

• Статья из «В мире науки» хорошая, но, действительно, написана и переведена всё-таки не специалистом. А некоторые неудачные (с точки зрения использования в викистатье) ходы в ней связаны с тем, что статья всё-таки про одну конкретную математическую работу, а не про физику вообще. кстати, а почему газы или, например, плазмы нельзя [называть материалами]? — ну вот по факту не называют, по-моему. А вакуум-то уж точно не материал. хотел бы вручить эстафетную палочку тому... — ваш намёк прозрачен, как слеза младенца :) Я подумаю, что делать с этой викистатьёй. Думаю, лучше всего будет написать про щель в спектре в статье Энергетический спектр, а здесь сделать перенаправление на неё. --Браунинг (обс.) 10:05, 10 января 2019 (UTC)

• Как говорится, в добрый путь) bezik° 13:14, 10 января 2019 (UTC)

Это типичная неоднозначность

• "Спектральная щель" - это типичная неоднозначность. Это может быть:

1. Деталь спектрометра.
2. Ширина запрещённой зоны.
3. Разница между основным и первым возбужденным уровнями.

Предлагаю на этом месте сделать страницу разрешения неоднозначности и разбить эту статью на три статьи. А статью "Проблема спектральной щели" оставить в прежнем виде. -- Arventur 9 января 2019 (UTC)

• В твёрдом теле ширина запрещённой зоны и есть разница между энергией основного состояния системы (лучше не говорить "уровень", потому что это заставляет думать об одночастичных состояниях, а здесь имеется в виду основное состояние многоэлектронной системы — заполнены все уровни во всех зонах вплоть до валентной зоны) и энергией первого возбуждённого состояния (один электрон перекинут из валентной зоны в зону проводимости); она по-английски называется band gap (а в молекулах аналогичная величина, если верить англовики, называется HOMO-LUMO gap). Спектром там называют и энергетический спектр электронов, и распределение интенсивностей в каком-нибудь спектроскопическом измерении; да и у фононов тоже спектр есть.
  Далее, в простых системах типа атома водорода или гармонического осциллятора разницу между основным и первым возбуждённым уровнем щелью не называют никогда. В физике элементарных частиц это mass gap. Термин spectral gap употребляется в основном в математической физике, когда речь идёт о моделях типа решёточных спиновых моделей (что и было рассмотрено в работе Кьюбитта и др.), и в математике, где может рассматриваться спектр вообще любого оператора (а вместо энергий состояний — собственные значения); как эта величина в этих областях называется по-русски, надо проверить отдельно.
  Есть ещё русский оборот "щель в спектре"; как я понимаю, его используют тогда, когда можно выделить (хотя бы приблизительно) какой-то одночастичный энергетический спектр каких-нибудь частиц, в котором между двумя зонами (заполненной и пустой) в самом деле есть щель. То есть твёрдые тела подходят, описываемые уравнением Дирака электроны -- тоже (потому что там есть море Дирака вместо валентной зоны), решёточные спиновые модели -- скорее нет (потому что даже если можно разбить возбуждения в модели на слабо взаимодействующие магноны и нарисовать для них как бы зоны, то они всё равно бозоны и никаких зон подряд заполнять не будут), теории Янга–Миллса -- тоже нет (потому что там есть самодействие, и потому нет никакой одночастичной теории).
  В статье из "В мире науки" все эти системы коллективно именуются материалами -- для научно-популярной статьи это позволительная неточность, но нам не следует делать так же.
  Таким образом, spectral gap -- это математическое понятие с более-менее однозначной физической интерпретацией, которому в различных физических системах соответствуют разные конкретные термины. Я не вижу необходимости в отдельных статьях для этих вариантов; страница разрешения неоднозначности, возможно, действительно нужна (но мне вовсе не очевидно, под каким названием), но достаточно дать в ней ссылки на статьи по соответствующим темам, как это сделано, например, на странице Язык (значения).
  Что же касается "spectral gap problem", то тут тоже не всё очевидно. Именно такое словосочетание практически не использовалось до работы Кьюбитта и др. — вернее, использовалось, но, кажется, не совсем в таком смысле, а иногда и совсем в другом. С другой стороны, хотя в разных областях физики и математики изучают этот самый spectral gap, это делают с разными целями и совершенно разными методами, и не всегда выделяют как отдельную задачу (например, в физике твёрдого тела часто рассчитывают спектр целиком, т. е. получают гораздо больше информации, чем просто gapped/gapless). Поэтому если уж писать о проблеме определения, есть ли в системе spectral gap, то надо это делать с опорой на какой-то обобщающий источник, а не на набор текстов об одной-единственной работе Кьюбитта и др.
  --Браунинг (обс.) 16:08, 10 января 2019 (UTC)

Я оформил страницу неоднозначности, как их принято оформлять. Все слова про энергетический спектр и щель в нём написал в соответствующей статье. Ссылки на источники сохранять не стал, потому что они в любом случае не очень полезны: употребление термина в любой отдельной статье ничего не показывает (особенно если там отсутствует конкретное словосочетание "спектральная щель"), нужно, как я уже говорил, использовать обзорные источники — обзорные статьи, учебники или такие статьи, в которых специально обращается внимание на вопрос терминологии. Упоминание "проблемы спектральной щели" также не стал сохранять по причинам, указанным выше. --Браунинг (обс.) 10:20, 22 января 2019 (UTC)