2020 bakal ngelingi jagad iki ora mung setahun sing bisa dibayangake kabeh diskon suhu, nanging uga minangka periode sejarah manungsa sing diarani "EniA", sing ana rong dimensi ing wektu sing padha. Umumé, ngomongake fisika partikel, kudu dicathet yen nganti saiki ana rong kategori utawa kerajaan - bosan lan fermion. Kriteria kanggo mbagi partikel dhasar dadi rong kemasan, nomer kuantum, sing nuduhake wektu pulsa dhewe. Kanthi tembung liyane, yen spin kanthi kapisah partikel dijupuk dening integer - ing ngarep sampeyan boson, lan yen setengah ranger fermion. Taun iki, para peneliti pisanan babagan eksistensi saka Karajan Partikel kaping telune - Enons, sing prilaku ora kaya prilaku utawa fermion. Kita pitunjuk apa Musionas lan kenapa panemuan kasebut penting banget kanggo fisika modern.
Apa "Eniona"?
Saben partikel pungkasan ing alam semesta yaiku saka sinar kosmis kanggo quarks - salah siji fermion utawa boson. Kategori kasebut dibagi blok bangunan alam semesta dadi rong karajan sing beda. Ing taun 2020 kepungkur, peneliti nemokake pratandha pisanan saka eksistensi Karajan Partikel kaping telune - Enionas. Sing nggumunake, enak ora tumindak kaya fermions, utawa kaya bosen; Nanging, prilaku ana ing tengah.
Ing artikel kasebut, diterbitake ing musim panas 2020, ing jurnal Ilmu, Fisika nemokake bukti eksperimen pisanan manawa partikel kasebut ora cocog karo para partikel sing terkenal. "Kita biyen duwe Bosons lan Fermiam, lan saiki kita duwe Karajaan SD kaping telune iki," ujare Frank Wil Wil Wil Wilchk, The Bebungah Pemenang Nobel ing Fisika saka Institut Teknologi.
Wiwit ukum babagan mekanika kuantum, sing nggambarake prilaku partikel dhasar, beda banget karo ukum fisika klasik, dheweke ngerti manawa dheweke angel banget. Kanggo nindakake iki, peneliti nawakake kanggo mbayangno ... tokoh puteran. Kabeh amarga nalika ension ora dirajut, salah sawijine "dibungkus" ing saindenging liyane, ganti negara kuantum.
Masisi liyane artikel babagan hukum mekanisme kuantum lan panemuan paling anyar ing fisika, waca ing saluran kita ing Yandex.de. Ana artikel sing rutin diterbitake ing situs kasebut.
Dadi mbayangno loro partikel sing ora bisa dingerteni karo elektron. Mangan siji, banjur bungkus liyane supaya bali menyang ngendi aku miwiti cara. Sepisanan, bisa uga ora ana sing diganti. Lan sejatine, ing basa matematika mekanum kuantum, fungsi gelombang sing nggambarake negara awal lan pungkasan kudu padha utawa duwe panyimpangan dadi siji unit. (Ing mekanika kuantum, sampeyan ngetung kemungkinan sing sampeyan mirsani, mangan fungsi gelombang ing alun, supaya koefisien iki - dicuci).
Yen fungsi gelombang partikel padha, mula sadurunge sampeyan bosok. Lan yen ditolak kanthi koefisien 1, mula sampeyan katon ing Fermions. Lan sanajan kesimpulan sing dipikolehi sajrone sinau anyar bisa uga olahraga matematika, nduweni akibat sing serius kanggo fisika modern.
Telung karajan partikel dhasar
Peneliti uga elinga yen fermions minangka anggota antisosial ing jagad partikel, amarga dheweke ora nate ngrebut negara kuantum sing padha. Amarga iki, elektron sing kalebu kelas fermion dadi macem-macem cangkang atom ing sekitar Atom dhewe. Fenomena sing gampang iki ana mayoritas ruang ing atom - macem-macem sistem periodik sing luar biasa lan kabeh kimia.
Waca uga: Ilmuwan nyedhaki pangerten kenapa ana alam semesta
Bosons, ing tangan liyane, yaiku partikel tunas sing duwe kemampuan sing seneng kanggo nggabungake lan misahake negara kuantum sing padha. Mangkono, foton sing kalebu kelas Bosons bisa ngliwati saben liyane, saéngga sinar cahya kanggo mindhah kanthi bebas, lan ora disirkon.
Nanging apa sing kedadeyan yen sampeyan duwe partikel kuantum liyane? Apa bakal bali menyang negara kuantum asli? Kanggo ngerteni iki utawa ora, perlu kanggo luwih jero topologi topologis - pemeriksaan matematika. Dipercaya manawa ana rong bentuk sing padha karo topologis yen ana bisa malih dadi liyane tanpa tumindak tambahan (gluing utawa pemisahan). Dandanan lan kopi, kaya sing dingerteni lawas, ujar manawa padha karo topologis, amarga bisa lancar lan terus-terusan dibentuk.
Coba daur ulang sing ditindakake nalika siji partikel muter ing sisih liyane. Ing telung dimensi, daur ulang iki bisa diremehake nganti tekan. Topologis, katon kaya partikel ora obah. Nanging, ing rong dimensi daur ulang ora bisa nyusut, iku macet ing partikel liyane. Iki tegese ora bakal bisa ngilangi loop ing proses kasebut. Amarga saka larangan iki - dideteksi mung rong dimensi - gelang siji partikel ing saindenging liyane ora padha karo papan panggonan ing papan sing padha. Ya, sirah banjur ngubengi. Pramila fisikawan butuh partikel kelas katelu - Eniona. Fungsi gelombang kasebut ora diwatesi rong keputusan sing nemtokake fermion lan boss lan partikel kasebut ora ana liyane.
Ing wiwitan taun 1980-an, fisika kaping pisanan nggunakake kahanan iki kanggo mirsani "Efek Hidup Fit Propertial", sing ana elektron diklumpukake kanggo nggawe quasipartikel sing diarani siji elektron. Ing taun 1984, ing karya rong kaca dhasar, Frank Willchek, Daniel Aovaya lan John Robert Sriffera nuduhake manawa quasipartikel kasebut bisa uga ana. Nanging para ilmuwan ora nate mirsani prilaku quasiparikel, lan ora bisa mbuktekake manawa anion ora padha karo fermions utawa boson.
Iku menarik: kenapa fisika kuantum padha karo sihir?
Pramila sinau anyar yaiku revolusioner - fisika pungkasane bisa mbuktekake manawa Musion tumindak kaya salib antarane prilaku boss lan fermiam. Sing nggumunake, ing taun 2016, telung fisika nggambarake persiyapan eksperimen, meh padha karo collider cilik cilik ing rong dimensi. Feb lan rekan-kancane mbentuk apa sing padha kanggo ngukur fluktuasi arus ing Collider.
Dheweke bisa nuduhake manawa prilaku Enonsis persis cocog karo ramalan teoritis. Umumé, panulis karya ilmiah ngarep-arep sing bisa mbingungake iring-iringan bakal bisa duwe peran penting kanggo nggawe komputer kuantum. Sinau luwih lengkap babagan komputer kuantum lan cara kerjane, maca ing materi saka kancaku Ramis Ganiev.