2020ak mundua gogoratuko du tenperatura imajinaezinak eta pentsaezinak diren urtebetean ez ezik, gizakiaren historiaren garaian ere, eta horietan, bi dimentsiotan existitzen diren bi dimentsiotan "Eniona" izeneko gizakiaren historiaren existentzia da. denbora berdinean. Oro har, partikulen fisikaz hitz eginez, duela gutxi arte bi kategoria edo erresuma besterik ez zirela esan behar da - bosoiak eta fermioak. Partikula elementalak bi kanpinetan banatzeko irizpidea atzeko balioa da, zenbaki kuantikoaren balioa, partikularen pultsuaren une propioa duena. Beste modu batera esanda, bereizten diren partikulak zenbaki oso baten arabera zehazten badira - bosoiaren aurrean, eta erdi-rangerrak fermion badira. Aurten, ikertzaileek hirugarren partikulen erresumaren existentziaren lehen seinaleak aurkitu zituzten. ENIONS, haien portaera ez da bosoi edo fermioen portaera bezalakoa. Enizioak zer den eta zergatik duten aurkikuntzak garrantzi handia duen fisika modernoetarako.
Zer da "Eniona"?
Unibertsoko azken partikula bakoitza izpi kosmikoetatik Quarks-era da - fermion edo bosoia. Kategoria horiek unibertsoaren eraikin blokeak bi erresuma desberdinetan banatzen ditu. Azken 2020an, ikertzaileek partikulen hirugarren erresumaren existentziaren lehen seinaleak aurkitu zituzten - Enionas. Interesgarria da, ENIONek ez dute fermions bezala jokatzen, ezta bosoi bezala ere; Horren ordez, haien portaera erdian dago nonbait.
2020ko udan argitaratutako artikuluan, Zientzia aldizkarian, fisikariek partikula horiek erresumako fisiko ezagunetako bat ez duten edozein froga esperimental aurkitu zuten. "Besteak eta fermioak izaten genituen, eta orain oinarrizko partikulen hirugarren erreinu hau", esan du Frank Wilchk-ek, Massachusetts Institute of Technology Fisikako Nobel saridun sariduna Quanta aldizkariaren elkarrizketa batean.
Mekanika kuantikoen legeak izanik, partikulen oinarrizko portaera deskribatuz, fisika klasikoaren lege ezagunen oso desberdinak dira, nahiko zailak ulertzen dituzte. Horretarako, ikertzaileek imajinatzeko aukera eskaintzen dute ... figura begiztak. Guztia enioiak ehunduta daudenean, horietako bat "bestearen inguruan" bilduta "dago, estatu kuantikoak aldatzen.
Mekanika kuantikoen legeei buruzko artikulu zirraragarriagoak eta fisikaren arloan azken aurkikuntzak, irakurri gure kanalean Yandex.Zen-en. Gunean ez dauden artikuluak aldian-aldian argitaratzen dira.
Imajinatu, beraz, elektroien antzeko bi partikula bereizgarri. Hartu bat, eta, ondoren, estali beste baten inguruan, nire bidea hasi nuen lekura itzultzeko. Lehen begiratuan badirudi ez dela ezer aldatu. Izan ere, mekanika kuantikoen hizkuntza matematikoari buruz, hasierako eta azken estatuek deskribatzen dituzten bi olatuen funtzioak berdinak izan behar dute edo unitate bakarrean desbideratzea izan behar dute. (Mekanika kuantikoetan, behatzen duzun probabilitatea kalkulatzen duzu, plaza batean olatuen funtzioa jaten baduzu, koefiziente hau - 1 garbitu dadin).
Partikularen olatuaren funtzioak berdinak badira, orduan bosoias aurretik. Eta 1 koefizienteen arabera baztertzen badira, fermions begiratzen duzu. Nahiz eta azterketa berri baten ikastaroan lortutako ondorioak ariketa matematiko hutsak izan daitezke, ondorio larriak ditu fisika modernoetarako.
Partikula oinarrizko hiru erresuma
Ikertzaileek ere ohartzen dira fermions partikulen munduko kide antisozialak direla, ez baitute sekula egoera kuantiko bera okupatzen. Hori dela eta, fermion klaseko elektroiak atomoen inguruan dauden hainbat maskor atomikoetan erortzen dira. Fenomeno sinple honen espazioaren gehiengoa dago atomoetan - sistema periodiko eta kimika guztietako barietate harrigarria.
Irakurri ere: zientzialariak unibertso bat zergatik dagoen ulertzera hurbildu ziren
Besterik, bestalde, estatu kuantiko bera konbinatzeko eta bereizteko gaitasun zoriontsua duten artaldeko partikulak dira. Horrela, bosoi klaseko fotoi bata bestearengandik igaro daiteke, argi izpi askatasunak askatasunez mugitzeko aukera emanez eta ez xahutzen.
Baina zer gertatzen da partikula kuantiko bat bestearen inguruan baduzu? Jatorrizko egoerara itzuliko al da? Hau ulertzeko edo ez, topologia ikastaro laburrean sakontzea beharrezkoa da - formen azterketa matematikoa. Bi forma topologikoki baliokideak direla uste da, ekintza gehigarririk gabe (itsatsi edo bereizketa) izan gabe. Donut eta kafe mugikorra, esaera zaharrak dioen moduan, topologikoki baliokideak dira, bata beste batera eta etengabe beste batera eratu baitaiteke.
Kontuan hartu partikula bat bestearen inguruan biratu zenean egin genuen begizta. Hiru dimentsiotan, begizta hau puntuan estutu daiteke. Topologikoki, partikula batere mugitu ez balitz dirudi. Hala ere, begiztaren bi dimentsiotan ezin da txikitu, beste partikula bat itsatsi zuen. Horrek esan nahi du ez duela prozesuan begizta lan egingo. Murrizketa hau dela eta, bi dimentsiotan soilik antzematen da: partikula baten begizta, bestalde, ez da partikularen egoitzaren baliokidea leku berean. Bai, burua inguruan doa. Horregatik, fisikariak behar zituzten hirugarren partikulen hirugarren klasea - Eniona. Haien olatuen funtzioak ez dira fermions eta bosoiak definitzen dituzten bi erabakietara mugatzen eta partikula horiek ez dira bestelakoak.
1980ko hamarkadaren hasieran, lehen aldiz fisikan baldintza hauek erabili zituzten "zatiki kuantikoko efektua" behatzeko, elektroiak biltzen baitira elektroi baten trazua duten quasipartikulak sortzeko. 1984an, Frank Willchek-ek, Daniel Alovaya eta John Robert Sriffera-k, hala ere, quastipartikula horiek izan daitezkeela erakutsi zuten. Zientzialariek ez zuten sekula ikusi quastipartikulen jokaera hori, eta, beraz, ezin izan zuten frogatu anioak ez direla berdina ez duten fermions edo bosoi.
Interesgarria da: zergatik da fisika kuantikoa magiaren antzekoa?
Horregatik, ikerketa berri bat iraultzea da. Azkenean, fisikak azkenean lortu zuen Enionasek bosoien eta fermioien portaeraren arteko gurutzea bezala jokatzen duela frogatzea. Interesgarria da, 2016an, hiru fisikan konfigurazio esperimentala deskribatu zuten, Intron Collider txiki baten antza bi dimentsiotan. Otsailak eta bere lankideek antzeko zerbait eraiki zuten Collider-en korronteen gorabeherak neurtzeko.
Enioien portaera zehazki iragarpen teorikoei dagokiela erakustea lortu zuten. Orokorrean, lan zientifikoaren egileek espero dute ENIONS nahasiak ordenagailu kuantikoak sortzeko paper garrantzitsua izan dezan. Argibide gehiago ordenagailu kuantikoa zer den eta nola funtzionatzen duen, irakurri Ramis Ganiev nire lankidearen materialean.