2020 Дүйнөнү унутпаган элестеткен жана акылсыз температуранын жазууларын сындырган бир жылдан гана эмес, адамзат тарыхынын мезгилинде, ал эми адамзаттын үчүнчү бөлүкчөлөрүнүн үчүнчү бөлүкчөлөрүнүн болушу эки өлчөмдө бар бөлүкчөлөрдүн бар экендиги үчүнчү болгон ошол эле убакытта. Жалпысынан, бөлүкчөлөрдүн физикасы жөнүндө сөз кылып, акыркысы эки гана категорияга же падышалыктар болгон - Босон жана Фермондар бар болчу. Башталгыч бөлүкчөлөрдү эки лагерге бөлүү үчүн критерий - бул бөлүкчөлөрдүн импульсынын өзүнө мүнөздүү болгон арткы, кванттык санынын мааниси. Башкача айтканда, бөлүкчөлөрдүн өзүнчө бөлүкчөлөрдү өзүнчө кабыл алса, анда сиз силердин алдыңардагы бүтүн санжырасы менен аныкталат, эгерде жарым-жартылай фермион. Быйыл, изилдөөчүлөр үчүнчү бөлүкчөлөрдүн үчүнчү бөлүкчөлөрүнүн биринчи белгилерин табышты, алардын жүрүм-туруму босондордун же фермонго окшобогон жүрүм-турумга окшош эмес. Биз бецензанын эмне экендигин жана эмне үчүн азыркы физика үчүн чоң мааниге ээ экендигин айтабыз.
"Эниона" деген эмне?
Ааламдагы ар бир акыркы бөлүкчө - бул жырткычтар үчүн космостук нурлардан - бул фермион же босон. Бул категориялар ааламдын курулуш материалдарын эки башка падышалыкка бөлүшөт. Акыркы 2020-жылы изилдөөчүлөр үчүнчү бөлүкчөлөрдүн үчүнчү бөлүгүнүн биринчи белгилерин билишкен. Кызыктуусу, баяндамалар Fermions да, босондорго окшобойт; Андан көрө, алардын жүрүм-туруму ортодо бир жерде.
2020-жылдын жайында жарыяланган макалада журналда илимий илимчилер илимчилери илимчилери биринчи бөлүкчөлөрдүн падышалыктардын белгилүү визисттеринин бирине туура келбеген биринчи эксперименталдык далилдерди табышты. "Биз БОСОНДОР ЖАНА ФЕРМИОНДОРДУ БОЛОТ, Эми биз үчүнчүсү үчүнчүсү, биз үчүнчүсү, башталгыч бөлүкчөлөр бар", - деди Фрэнк Уилчк, Массачусетстин технология институтунун Физикадагы Физикадагы Физика менен Инфан журналында маектешүү.
Кванттык механика мыйзамдары, башталгыч бөлүкчөлөрдүн жүрүм-турумун баяндалгандан бери классикалык физиканын белгилүү мыйзамдарынан такыр айырмаланат, алар аларды бир топ татаалдаштырышат. Муну жасоо үчүн, изилдөөчүлөр элестетүүнү сунушташат ... Сүрөт илмектери. Бүткүл баяндамалар токулган болгондо, алардын бири "оролгон", ал эми кванттык мамлекеттерди өзгөртүү "оролгон".
Физика жаатындагы кванттык механика жана акыркы ачылыштар жөнүндө мыйзамдар боюнча дагы кызыктуу макалалар, Яндекс.дзендеги каналда окуган. Сайтта болбогон макалалар бар.
Андыктан эки оригиналдуу бөлүкчөлөр электрондорго окшош бөлүкчөлөрдү элестетип алыңыз. Бирөөнү алып, андан соң биринчисин ороп коюңуз, ошондо мен өзүмдүн жолума кирген жерге кайтып келет. Бир караганда, эч нерсе өзгөргөн жок окшойт. Чындыгында, кванттык механиканын математикалык тилинде, баштапкы жана финалдык мамлекеттердин бири-бирине барабар же бир бөлүмгө барабар болушу керек. (Кванттык механикациясында сиз байкаган нерселериңизди эсептеп, аянтта толкун функциясын жеп, бул коэффициент - 1 жууп кетиши керек).
Эгер бөлүкчөнүн толкундары функциялары бирдей болсо, анда сиз Босондордун алдында. Эгерде алар 1 коэффициенти четке какса, анда сиз фермионго карайсыз. Жаңы изилдөөнүн жүрүшүндө алынган корутунду болсо да, математикалык көнүгүү сезилиши мүмкүн, бирок ал азыркы физика үчүн олуттуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн.
Үч Падышалык башталгыч бөлүкчөлөр
Окумуштуулар ошондой эле фермиондордун бөлүкчөлөр дүйнөсүнүн катаалдык мүчөлөрү, анткени алар эч качан бир эле кванттык абалын алдырбагандыктан, алар эч качан бир эле кванттык абалын ээлешпейт. Ушундан улам, фермион классына таандык электрондор атомдун айланасындагы ар кандай атомдук кабыктарга түшөт. Бул жөнөкөй феномендин көпчүлүгү атомдогу космостун көпчүлүгү бар - ар кандай мезгилдик мезгилдик жана бардык химия.
Окуу: Окумуштуулар аалам эмне үчүн эмне үчүн ааламдын бар экендигин түшүнүшкөн
БОСОНДАР Экинчи жагынан, бир эле кванттык абалын бириктирүү жана бөлүү үчүн бактылуу жөндөмдүүлүктүн бөлүкчөлөрү болуп саналат. Ошентип, БОСОНДУН САБАКТАРЫНЫН ТӨМӨНКҮ ФОТОНСТЕР Бири-биринен өтүшү мүмкүн, жарык нурларына эркин жүрүүгө мүмкүндүк берет, жана таркатылбайт.
Бирок сизде бирден бир кванттык бөлүкчө болсо, эмне болот? Ал баштапкы кванттык абалына кайтып келеби? Муну түшүнүү же жокпу, топологиянын кыска жолун тереңдетүү керек - формада математикалык экспертиза. Эгерде бир дагы эки форма барабар болсо, анда эч кандай кошумча иш-аракеттер болбосо (бүктөлүү же ажырашууга) айланса, топологиялык эквиваленттүү деп эсептелген. Тополикалык эквиваленттүү деп айтылгандай, пончик жана кофе кружка топологиялык эквивалент болуп саналат, анткени бир тайманбастык менен, тынымсыз пайда болот.
Бир бөлүкчө экинчисин айланып өткөндө жасаган циклди карап көрөлү. Үч өлчөмдө, бул цикл чекитке кысып алууга болот. Тополикалык түрдө, бөлүкчө такыр кыймылдабаса, анда ал окшойт. Бирок, циклдин эки өлчөмүндө кичирейип, ал дагы бир бөлүкчөгө тыгылып калган. Бул процессте циклди иштебей калат дегенди билдирет. Бул чектөөлөрдөн улам, эки өлчөмдө гана аныкталды - экинчисинин айланасындагы бир бөлүкчөдүн бир бөлүкчөсүнүн бир эле жерлердеги жашаган жерине барабар эмес. Ооба, баш айланат. Мына ошондуктан физиктер үчүнчү бөлүкчөлөрдүн үчүнчү классы керек болгон. Алардын толкундары фермиондорду жана босондорду аныктоочу эки чечим менен чектелбейт жана бул бөлүкчөлөр башка эмес.
1980-жылдардын башында, биринчи жолу биринчи жолу ушул шарттарды "фракциялык кванттын эффектин" байкоо үчүн колдонушкан, анда электрондор чогулуп, бир электронго сокку урган квасипартикалыктар түзүлөт. 1984-жылы Финальнектин фундаменталдык ишинде Фрэнк Холлек, Даниэль Аловя жана Джон Роберт Срифера көрсөткөндөй, бул квазифариктердин кайсынысы болбосун көрсөттү. Бирок илимпоздор эч качан андай эмес, ошондуктан анандардын кандайдыр бир фермон же босонорлордун эч кандай өзгөчөлүктөрү эмес экендигин эч качан байкашкан эмес.
Бул кызыктуу: Эмне үчүн кванттык физика сыйкырчылыкка окшош?
Мына ошондуктан жаңы изилдөө революционер - физика, акыры, бөйлөрдүн жана фермондуктардын жүрүм-турумунун ортосундагы айкаш жыгачка окшоп жүрөт. Кызыгы, 2016-жылы үч физика эки өлчөмдөгү кичинекей интрон коллайдерине окшош эксперименталдык орнотууну сүрөттөгөн. Феб жана анын кесиптештери Collider'деги агымдардын өзгөрүүсүн өлчөө үчүн окшош нерсени курушкан.
Алар баяндарда жүрүм-туруму теориялык божомолдорго туура келгенин көрсөтүштү. Жалпысынан, илимий иштин авторлору чаташып, кванттык компьютерлерди түзүүдө маанилүү ролду ойной алат деп үмүттөнүшөт. Кванттык компьютер жана анын кандай иштээрин жана менин кесиптешим Рамис Ганиевдин материалынан окуган нерселер жөнүндө көбүрөөк билип алыңыз.