Физика пайда болды, бұл үшінші бөлшектер Патшалығы болды

Anonim

2020 жылды есте сақтайды, ол барлық елдегі және мүмкін емес температуралық жазбаларды бұзған, сонымен қатар адамзат тарихының кезеңі ретінде, сонымен қатар, «Эниона» Патшалығының болуы екі өлшемді екі өлшемде болады. сол уақытта. Жалпы, бөлшек физикасы туралы айта отырып, жақында болғанға дейін екі санатқа немесе патшалықтарға - босондар мен фермиондардың бар екендігін атап өткен жөн. Бастапқы бөлшектерді екі лагерьге бөлу критерийі - бұл арқадағы, кванттық санның мәні, ол бөлшектердің импульсінің өзіндік сәтін сипаттайды. Басқаша айтқанда, егер бөлек қабылданған бөлшектер бөлшектер бөлшектері бүтін санмен анықталса - сіз BOSON-дің алдында және егер жартылай рейнджер фермион болса. Осы жылы зерттеушілер үшінші пияздың алғашқы белгілерін анықтады, олардың мінез-құлқы босондар мен фермиондардың мінез-құлқы сияқты емес. Біз қандай энонас екенін және олардың ашылуы қазіргі физика үшін үлкен маңызға ие екенін айтамыз.

Физика пайда болды, бұл үшінші бөлшектер Патшалығы болды 3296_1
Кванттық механиканың заңдары қарапайым бөлшектердің мінез-құлқын сипаттайды.

«Эниона» дегеніміз не?

Әлемдегі әрбір соңғы бөлшек ғарыштық сәулелерден косметикалардан - фермионға немесе босонға дейін. Бұл категориялар ғаламның ғимарат блоктарын екі түрлі патшалыққа бөледі. Соңғы 2020 жылы зерттеушілер үшінші бөлшектер - Энионас Патшалықтың алғашқы белгілерін анықтады. Бір қызығы, араласқандар фермиондар сияқты әрекет етпейді, сондай-ақ бөрілерге ұқсамайды; Оның орнына олардың мінез-құлқы ортасында.

Мақалада 2020 жылдың жазында жарияланған журналдарда, физиктер бұл бөлшектердің патшалықтардың белгілі физиктерінің ешқайсысына сәйкес келмейтін алғашқы тәжірибелік дәлелдерді тапты. «Бізде боссондар мен фермиондар болған, ал қазір бізде осы үшінші бастауыш бөлшектер бар», - деді бізде бұл «Бастауыш бөлшектер», - деді Фрэнк Вилчк, Кантан журналымен сұхбаттасу.

Кванттық механика заңдары қарапайым бөлшектердің мінез-құлқын сипаттайтын, танымал физиканың белгілі заңдарынан ерекшеленеді, олар оларды өте қиын түсінеді. Ол үшін зерттеушілер ... Сурет ілмектерін елестетуді ұсынады. Өйткені бәрі араласқан кезде, олардың бірі, олардың біреуі «оралған», екінші жағынан, кванттық күйлерді ауыстырады.

Физика пайда болды, бұл үшінші бөлшектер Патшалығы болды 3296_2
Ғылыми зерттеулер барысында ғалымдар Enione-дің қарапайым бөлшектердің жеке класына жататындығын дәлелдеді.

Кванттық механика заңдары мен физика саласындағы соңғы жаңалықтар туралы қызықты мақалалар одан да, біздің каналымызда Yandex.dzen-де оқылды. Сайтта жоқ мақалалар үнемі жарияланады.

Сондықтан электрондарға ұқсас екі бөлшек бөлшектерді елестетіп көріңіз. Біреуін алыңыз, содан кейін оны өзім бастаған жерге оралғандай етіп орап алыңыз. Бір қарағанда, ештеңе өзгермеген сияқты. Шынында да, кванттық механиканың математикалық тілінде, бастапқы және соңғы күйлерді сипаттайтын екі толқын функциясы бір блокқа тең немесе ауытқуы керек. (Кванттық механикада сіз осы коэффициентпен толқындық функцияны жеп, осы коэффициент - 1 жуылады).

Егер бөлшектердің толқындық функциялары бірдей болса, онда сіз бөртелер алдында. Егер олар оларды 1 коэффициент бойынша қабылдамаса, онда сіз фермиондарға қарайсыз. Жаңа зерттеу барысында алынған қорытынды тек математикалық жаттығуларға көрінуі мүмкін, бірақ бұл қазіргі заманғы физика үшін ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін.

Бастауыш бөлшектердің үш патшалығы

Зерттеушілер сонымен қатар, фермиондар бөлшектер әлемінің қоғамға қарсы мүшелері болып табылады, өйткені олар ешқашан бірдей кванттық күйді алып жатыр. Осыған байланысты, фермиондық классқа жататын электрондар атомның айналасындағы әртүрлі атомдық қабықшаларға түседі. Бұл қарапайым құбылыстың ішінде Атомдағы кеңістік бар - бұл периодтық жүйенің және барлық химияның таңғажайып әртүрлілігі бар.

Оқыңыз Сонымен қатар: ғалымдар ғаламның не үшін екенін түсіністікке жетті

Бір жағынан, бөрілер, сол кванттық күйді біріктіру және бөлу мүмкіндігі бақытты қабілеті бар табын бөлшектері. Осылайша, босандоздар класына жататын фотондар бір-бірінен өтіп, жарық сәулелеріне еркін қозғалуға және таратпауға мүмкіндік береді.

Физика пайда болды, бұл үшінші бөлшектер Патшалығы болды 3296_3
Higgs Boson - Ұлы Хадрон Хадрон коллегіндегі протондар арасындағы соқтығысудан туындайтын оқиға. Бөлшектердің ортасындағы соқтығысу екі фотоға бөлінеді (сары және жасыл сызықтар)

Егер сізде бір кванттық бөлшек болса, не болады? Ол түпнұсқалық кванттық күйге оралады ма? Мұны түсіну үшін немесе жоқ, топологияның қысқа курсында - формаларды математикалық зерттеу жүргізу қажет. Егер қосымша әрекеттерсіз (желімдеу немесе бөлу) басқасына айналуы мүмкін екі формадағы екі формада топологиялық тұрғыдан эквивалентті деп саналады. Ескі сөздей, пончик және кофе кружкасы, өйткені ескі дейді, өйткені біркелкі және басқасына үздіксіз қалыптасып, үздіксіз қалыптасады.

Бір бөлшек екінші бөлшектелген кезде жасаған циклды қарастырайық. Үш өлшемде бұл циклды нүктеге қысуға болады. Топологиялық тұрғыдан, егер бөлшектер мүлдем қозғалмаса, бұл сияқты. Алайда, циклдің екі өлшемінде кішірейе алмайды, ол басқа бөлшекке жабысып қалды. Бұл бұл процессте циклды шығармайды дегенді білдіреді. Осы шектеулерге байланысты - тек екі өлшемде анықталған - бір бөлшектің бір бөлігінің циклі бөлшектің бір жеріндегі тұрғылықты жеріне тең емес. Ия, басы айналады. Сондықтан физиктерге бөлшектердің үшінші класы - Eniona қажет болды. Олардың толқындық функциялары фермиялар мен бөртпелерді анықтайтын екі шешiммен шектелмейді және бұл бөлшектер басқа емес.

Физика пайда болды, бұл үшінші бөлшектер Патшалығы болды 3296_4
Зерттеушілер лабораторияда кішкене отте колледжін салды, бұл қызығушылық тудыратын.

1980 жылдардың басында физика алғаш рет осы шарттарды «Фракциялық квлюмалы эффект» бақылау үшін қолданды, олар бір электрон инсульті болып табылатын квазипарикулдар жасау үшін электрондар жиналады. 1984 жылы іргелі екі беттен тұратын жұмыста, Фрэнк Уильчек, Даниэль Аловая және Джон Роберт Сриффера бұл квазипариктердің кез-келген болуы мүмкін екенін көрсетті. Бірақ ғалымдар квазипарттардың мұндай әрекетін ешқашан байқамады, сондықтан аниондардың фермиялар немесе бөртемелер бірдей емес екенін дәлелдей алмады.

Бұл қызық: кванттық физика неге сиқырға ұқсайды?

Сондықтан жаңа зерттеу - революциялық - физика - ақырында Эниондар босандоздар мен фермиондардың арасындағы айқыш сияқты өзін-өзі ұстайтындығын дәлелдей алды. Бір қызығы, 2016 жылы, үш физика екі өлшемдегі кішкентай интон колледжіне ұқсайтын тәжірибелік қондырғы сипаттады. Ақпан мен оның әріптестері коллайдердегі токтардың ауытқуын өлшеуге ұқсас нәрсе салды.

Олар қызығушылық танытқандардың мінез-құлқы теориялық болжамдарға сәйкес келетіндігін көрсетті. Жалпы алғанда, ғылыми жұмыс авторлары шатастыратын қызығушылық танытатын елдер кванттық компьютерлерді құруда маңызды рөл атқара алады деп үміттенеді. Кванттық компьютер дегеніміз не туралы көбірек біліңіз, ол қалай жұмыс істейді және ол қалай жұмыс істейді, әріптесімнің материалында оқыңыз Рамис Ганиев.

Ары қарай оқу