2020 dê dinya ne tenê wekî salek ku hemî tomarên germê yên xeyalî û bêbandor hilweşand, di dema ku hebûna padîşahiya sêyemîn a parçeyên "eniona", ku di du dimenan de heye heman dem. Bi gelemperî, axaftina fîzîkî ya parçeyê, divê were zanîn ku heya ku di van demên dawî de tenê du kategorî an padîşah bûn - Bosons û Fermions. Pîvanê ji bo dabeşkirina perçeyên bingehîn li du kampan nirxa paşîn, hejmarê quantum, ku dema xwe ya pulsê parçeyê karakter dike. Bi gotinên din, heke spin bi hevra veqetandî ji hêla hejmarek ve hatî destnîşankirin - li pêşberî we Boson, û heke nîv-Ranger Fermion e. Yearsal, lêkolîner nîşanên yekem ên hebûna Padîşahiya Sêyemîn a parçeyan - enions, ku behsê wan ne mîna behreya ne boss û fermansan e. Em ji kîjan enionas re dibêjin û çima kifşkirina wan ji bo fîzîkî ya nûjen girîng e.
"Eniona" çi ye?
Her parçeyek paşîn a li gerdûnê ji tîrêjên kozmolojî ye ku ji Quarks - an Fermion an Boson. Van kategoriyan blokên avahiyê yên gerdûnê li du padîşahên cûda parçe dikin. Di sala 2020-an de, lêkolîner nîşanên yekem ên hebûna Padîşahiya Sêyemîn a parçeyan vedibînin - Enionas. Bi balkêş, enions mîna fermions, ne jî ji bosons hez nakin; Di şûna wan de, behreya wan li deverek navîn e.
Di gotarê de, di havîna 2020-an de, di zanistiya kovarê de hat weşandin, fîzîkal delîlên ezmûna yekem ku van perçeyan di nav fîzîkalên naskirî yên padîşahan de nayên nas kirin. "Me berê xwe da bos û fermionan,
Ji ber qanûnên mekanîka quantum, behskirina behreyên parçeyên seretayî, ji qanûnên naskirî yên bijîjkî yên naskirî pir cûda ne, ew wan zehf fêm dikin. Ji bo vê yekê bikin, lêkolîneran pêşkêşî xeyal dikin ... Loopên hêjîrê. Hemî ji ber ku enions diqewimin, yek ji wan "li dora" ku dewletên quantum diguhezîne "pêçandî" ye.
Li ser qanûnên mekanîka quantum û lêgerînên herî dawî yên di warê fîzîkê de hêj bêtir balkêş in, di warê Yandex.Dzen de li kanala me bixwînin. Bi rêkûpêk gotarên ku ne li ser malperê têne weşandin.
Ji ber vê yekê du perçeyên bêserûber ên mîna elektronan bi vî rengî bifikirin. Yek bavêjin, û dûv re li dora yekî din hilînin da ku ew vegere cihê ku min riya xwe dest pê kir. Di rêza yekem de dibe ku ew xuya dike ku tiştek nehatiye guhertin. Ind bi rastî, li ser zimanê matematîkî ya mekanîka quantum, du fonksiyonên wave yên ku dewletên destpêkê û paşîn diyar dikin divê bi yekîneyek re wekhev bin an jî bibin yekîneyek. (Di mekanîka quantum de, hûn îhtîmala ku hûn dibînin hesab dikin, di çarçowê de fonksiyonek pêlekê dixwin, da ku vê koçber - 1 ji holê rabikin).
Ger fonksiyonên pêlavê yên perçê identical in, paşê berî we bosons. If heke ew ji hêla 1 koordemîkî ve têne red kirin, wê hingê hûn li Fermions dinêrin. Although her çend encama ku di dema lêkolînek nû de hatî wergirtin dibe ku bi rengek matematîkî ya matematîkî xuya bike, ew encamên cidî ji bo fîzîkî ya nûjen e.
Sê padîşahên parçeyên seretayî
Lekolînwan jî bala xwe didin ku Fermions endamên antîsê yên cîhanê ne, ji ber ku ew qet heman dewleta quantum dagir nakin. Ji ber vê yekê, elektronên ku ji pola Fermion diçin, di nav xwe de bi guleyên cihêreng ên atomî diherikin. Ji vê fenomena hêsan di nav atomê de piraniyek heye - cûrbecûr pergalek demkî û hemî kîmya.
Di heman demê de bixwînin: Zanyar nêzî têgihiştinê bûn çima gerdûnek heye
Ji aliyekî ve, ji aliyekî ve, perçeyên gerdûnî ne ku xwedan xwedanek dilxweş in ku heman dewleta quantum veqetînin. Bi vî rengî, fotosên ku ji pola bosan re ne dikarin bi hevûdu re derbas bibin, destûr didin ku tîrêjên ronahiyê bi azadî bimeşin, û belav nebin.
Lê çi dibe bila bibe yek parçeyek quantum li dora yekî din heye? Ew ê vegere dewleta quantum ya bingehîn? Ji bo fêmkirina vê yekê an na, pêwîst e ku di qursek kurt a topolojiyê de kûr bibe - azmûna matematîkî ya formên. Tê bawer kirin ku heke yek dikare bi rengek din veguherîne bêyî çalakiyên din (şikestî an veqetandinê) du form in. Donut û kafeya qehweyê, wekî gotina kevn dibêje, bi topolojî wekhev in, ji ber ku meriv dikare bi rengek hêsan û bi domdarî were avakirin.
Loopek bifikirin ku dema ku yek perçeyek li dora yê din zivirî bû. Di sê dimenan de, ev loop dikare bi xala were qewirandin. Topologically, wusa dixuye ku heke parçe li her tiştî derneket. Lêbelê, di du dimenên loopê de nekarin teng bibin, ew li ser perçeyek din sekinî. Ev tê vê wateyê ku ew ê di pêvajoyê de loop nekişîne. Ji ber vê qedexeyan - tenê di du dimenan de hatine tespît kirin - loopek yek perçê li dora yê din jî bi rûniştina parçeyê li heman deverê ne wekhev e. Erê, serê li dora xwe diçe. Ji ber vê yekê fîzîkaban hewce ne ku pola sêyemîn a parçeyan - Eniona. Fonksiyonên weya wan ji du biryarên ku Fermion û Bosons destnîşan dikin û van perçeyan nayên destnîşankirin.
Di destpêka salên 1980-an de, fîzîkî ji bo dîtina van şertan ji bo çavdêrîkirina "bandora qonaxa fraksiyonê", ku tê de elektronan bi hev re têne berhev kirin ku stûrek yek elektronek heye. Di 1984-an de, di xebata du-rûpela bingehîn de, Frank Willchek, Daniel Alovaya û John Robert Srifferera nîşan da ku ev quasiparticles dikarin her çu carî bibin. Lê zanyar tu carî behreke quasiparticles nedît, û ji ber vê yekê nekaribû îspat bike ku anions ne wek fermion û bosan in.
Balkêş e: Whyima fîzîkî quantum ji bo sêrbaz e?
Ji ber vê yekê lêkolînek nû ye - Fîzîkî di dawiyê de îdare kir ku îspat bike ku Enionas mîna xaçê di navbera behremend û fermên xwe de derbas bike. Bi balkêşî, di 2016 de, sê fîzîkî sazkirinek ceribandî, ku di du dimenan de li koletîkek piçûk a intron-ê ye. Feb û hevkarên wî tiştek wekî hevbeş çêkirine da ku pîvanên rûkalê yên li koleran pîvandin.
Wan îdare kir ku nîşan bide ku behsê enions bi rastî li pêşbîniyên teorîk re têkildar e. Bi gelemperî, nivîskarên xebata zanistî hêvî dikin ku enions tevlihevî di afirandina komputerên quantum de dê rolek girîng bilîze. Zêdetir li ser tiştê ku komputera quantum û çawa dixebitin, ew çawa dixebite, di materyalê hevkarê min Ramis Ganiev de bixwîne.