ຟີຊິກໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງສະບັບ - ອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ

Anonim

ປີ 2020 ຈະຈື່ຈໍາໂລກບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນປີທີ່ໄດ້ທໍາລາຍບັນທຶກອຸນຫະພູມແລະປະຫວັດສາດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີຈິນຕະນາການແລະຍັງມີຄວາມເປັນຢູ່ຂອງອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸຍາດທີ່ເອີ້ນວ່າ " ເວລາດຽວກັນ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ເວົ້າເຖິງຟີຊິກອະນຸພາກ, ມັນຄວນຈະໄດ້ຮັບຍົກໃຫ້ເຫັນວ່າຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້ມີພຽງແຕ່ສອງປະເພດຫລືອານາຈັກ - bosons ແລະ fermions. ມາດຕະຖານໃນການແບ່ງປັນອະນຸພາກປະຖົມເປັນສອງຄ່າຍແມ່ນຄຸນຄ່າຂອງດ້ານຫຼັງ, ຈໍານວນ quantum, ເຊິ່ງເປັນຕົວເລກ quantum, ເຊິ່ງເປັນຕົວຂອງ Particle Pulse. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຖ້າຫາກວ່າ spin separ ແຍກກັນອະນຸພາກແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍ integer - ຢູ່ທາງຫນ້າຂອງທ່ານ boson, ແລະຖ້າເຄິ່ງ ranger ແມ່ນ fermion. ໃນປີນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄົ້ນພົບອາການທໍາອິດຂອງການມີຢູ່ຂອງອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ - ເຊິ່ງກໍ່ບໍ່ຄືກັບພຶດຕິກໍາຂອງພັນທະມິດຫລືເຕົາໄຟ. ພວກເຮົາບອກວ່າການສະຫນັບສະຫນູນແມ່ນຫຍັງແລະເປັນຫຍັງການຄົ້ນພົບຂອງພວກເຂົາແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບຟີຊິກສາດທີ່ທັນສະໄຫມ.

ຟີຊິກໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງສະບັບ - ອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ 3296_1
ກົດຫມາຍຂອງກົນຈັກ quantum ອະທິບາຍພຶດຕິກໍາຂອງອະນຸພາກ Everatary.

"ການສໍາມະນາ" ແມ່ນຫຍັງ?

ອະນຸພາກໃນແຕ່ລະຄົນໃນຈັກກະວານແມ່ນມາຈາກຄີຫຼັງຂອງໂລກໃນ quarks - ທັງ fermion ຫຼື boson. ປະເພດເຫຼົ່ານີ້ແບ່ງທ່ອນກໍານົດຂອງຈັກກະວານອອກເປັນສອງອານາຈັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນປີ 2020 ທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄົ້ນພົບອາການທໍາອິດຂອງການມີຢູ່ຂອງອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ - Enionas. ສິ່ງທີ່ຫນ້າສົນໃຈ, ກະລຸນາຢ່າປະພຶດຕົວຄືກັບໄຟເຍືອງທາງ, ແລະບໍ່ຄືກັບ Bosons; ແທນທີ່ຈະ, ພຶດຕິກໍາຂອງພວກເຂົາແມ່ນບາງບ່ອນຢູ່ເຄິ່ງກາງ.

ໃນບົດຂຽນ, ລົງໃນລະດູຮ້ອນຂອງປີ 2020, ໃນວາລະສານວິທະຍາສາດ, ນັກຟີຊິກສາມາດພິສູດຫຼັກຖານໃນການທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມກັບນັກຟີຊິກສາດທີ່ມີຊື່ສຽງຂອງອານາຈັກ. ທ່ານ Frank Wilchk, ແລະຕອນນີ້ພວກເຮົາມີອານາຈັກອັນດັບສາມຂອງອະນຸພາກສະເພາະອານາຈັກລັດ Massachusetts ໃນການສໍາພາດກັບ Quala Magazine.

ນັບຕັ້ງແຕ່ກົດຫມາຍຂອງກົນຈັກ quantum, ອະທິບາຍພຶດຕິກໍາຂອງອະນຸພາກ Everatary, ແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກກົດຫມາຍທີ່ມີຊື່ສຽງຂອງຟີຊິກຄລາສສິກ, ພວກເຂົາເຂົ້າໃຈມັນຍາກ. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າສະເຫນີໃຫ້ຈິນຕະນາການ ... loops ຮູບ. ທັງຫມົດເພາະວ່າໃນເວລາທີ່ການສະແດງອອກແມ່ນແສ່ວ, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນ "ຫໍ່" ອ້ອມຂ້າງອື່ນໆ, ປ່ຽນປະເທດ Quantum.

ຟີຊິກໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງສະບັບ - ອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ 3296_2
ໃນໄລຍະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ພິສູດວ່າອັດຕາດັ່ງກ່າວເປັນຂອງຊັ້ນແຍກຕ່າງຫາກຂອງອະນຸພາກປະຖົມ.

ເຖິງແມ່ນວ່າບົດຂຽນທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນກວ່າກົດຫມາຍຂອງກົນຈັກ quantum ແລະການຄົ້ນພົບແບບລ້າສຸດໃນພາກສະຫນາມຂອງຟີຊິກ, ອ່ານໃນຊ່ອງທາງຂອງພວກເຮົາໃນ Yandex.dzen. ມີບົດຂຽນທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ເປັນປະຈໍາທີ່ບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນສະຖານທີ່.

ສະນັ້ນຈິນຕະນາການສອງອະນຸພາກທີ່ບໍ່ສາມາດແຍກອອກໄດ້ຄ້າຍຄືກັບເອເລັກໂຕຣນິກ. ເອົາຫນຶ່ງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫໍ່ມັນຢູ່ອ້ອມຂ້າງອື່ນເພື່ອໃຫ້ມັນກັບໄປບ່ອນທີ່ຂ້ອຍເລີ່ມຕົ້ນ. ຢູ່ທີ່ glance ທໍາອິດມັນອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ມີຫຍັງປ່ຽນແປງ. ແລະແທ້ຈິງແລ້ວ, ກ່ຽວກັບພາສາທາງຄະນິດສາດຂອງກົນຈັກ quantum, ສອງຫນ້າທີ່ທີ່ອະທິບາຍບັນດາລັດໃນເບື້ອງຕົ້ນແລະສຸດທ້າຍຕ້ອງມີຄວາມເທົ່າທຽມກັນຫຼືມີຄວາມບ່ຽງເບນເປັນຫນຶ່ງຫນ່ວຍ. (ໃນກົນໄກ quantum, ທ່ານຄິດໄລ່ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ທ່ານສັງເກດເຫັນ, ກິນຫນ້າທີ່ຄື້ນໃນຮຽບຮ້ອຍ, ເພື່ອໃຫ້ຕົວຄູນນີ້ໄດ້ຖືກລ້າງ).

ຖ້າຫາກວ່າຄື້ນທີ່ຫນ້າທີ່ຂອງອະນຸພາກແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນກ່ອນທີ່ທ່ານຈະປູມເປົ້າ. ແລະຖ້າພວກເຂົາຖືກປະຕິເສດຈາກ 1 ຕົວຄູນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນທ່ານກໍ່ເບິ່ງທີ່ feermions. ແລະເຖິງແມ່ນວ່າການສະຫລຸບທີ່ໄດ້ຮັບໃນໄລຍະການສຶກສາໃຫມ່ອາດເບິ່ງຄືວ່າການອອກກໍາລັງກາຍທາງຄະນິດສາດຢ່າງດຽວ, ມັນມີຜົນສະທ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງສໍາລັບຟີຊິກສາດທີ່ທັນສະໄຫມ.

ສາມອານາຈັກຂອງອະນຸພາກ Everatary

ນັກຄົ້ນຄວ້າສັງເກດຍັງວ່າ Feermions ແມ່ນສະມາຊິກທີ່ບໍ່ມີຕໍ່ມາຂອງໂລກອະນຸພາກ, ເພາະວ່າພວກເຂົາບໍ່ເຄີຍຄອບຄອງລັດ Quantum ດຽວກັນ. ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້, electrons ທີ່ເປັນຂອງຫ້ອງຮຽນ fermion ຕົກລົງໃນຫອຍປະລໍາມະນູຕ່າງໆປະມານອະຕອມຕົວມັນເອງ. ຂອງປະກົດການງ່າຍໆນີ້ມີພື້ນທີ່ສ່ວນໃຫຍ່ໃນອະຕອມ - ເປັນທີ່ປະທັບໃຈຂອງລະບົບລະບົບເວລາແລະເຄມີທັງຫມົດ.

ອ່ານອີກວ່າ: ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ເຂົ້າຫາຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ມີຄວາມເຂົ້າໃຈໃນເວລາທີ່ມີຈັກກະວານ

ອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ໂດຍກົງ, ແມ່ນອະນຸພາກ herd ທີ່ມີຄວາມສາມາດທີ່ມີຄວາມສຸກໃນການສົມທົບແລະແຍກສະຖານະພາບ quantum ດຽວກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, photons ທີ່ຂຶ້ນກັບຫ້ອງຮຽນຂອງ Bosons ສາມາດຜ່ານເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ໃຫ້ແສງໄຟແສງສະຫວ່າງຍ້າຍອອກໄປ, ແລະບໍ່ destipate.

ຟີຊິກໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງສະບັບ - ອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ 3296_3
Higgs boson ແມ່ນເຫດການທີ່ເກີດຂື້ນຈາກການປະທະກັນລະຫວ່າງຕົວເພດານໃນ Cern Hadron Collider ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່. ໃນເວລາທີ່ການປະທະກັນຢູ່ໃນໃຈກາງຂອງສ່ວນຫນຶ່ງຂອງອະນຸພາກ disintegrates ເປັນສອງ photons (ເສັ້ນສີເຫຼືອງແລະສີຂຽວ)

ແຕ່ຈະມີຫຍັງເກີດຂື້ນຖ້າທ່ານມີອະນຸພາກ Quantum ຮອບຫນຶ່ງ? ມັນຈະກັບຄືນສູ່ສະພາບ Quantum ເດີມບໍ? ເພື່ອເຂົ້າໃຈສິ່ງນີ້ຫຼືບໍ່, ມັນຈໍາເປັນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເລິກເຊິ່ງໃນໄລຍະສັ້ນຂອງ topology - ການກວດກາທາງຄະນິດສາດຂອງຮູບແບບ. ມັນໄດ້ຖືກເຊື່ອວ່າສອງຮູບແບບແມ່ນທຽບເທົ່າ topologically ຖ້າຫາກວ່າຫນຶ່ງສາມາດຫັນປ່ຽນເປັນຄົນອື່ນໂດຍບໍ່ມີການກະທໍາເພີ່ມເຕີມ (ການແຍກກັນຫຼືແຍກກັນຫຼືແຍກກັນ). donut ແລະກາເຟ mug, ຍ້ອນວ່າຄໍາເວົ້າທີ່ເກົ່າ ໆ ເວົ້າ, ແມ່ນທຽບເທົ່າ topologically, ເພາະວ່າຫນຶ່ງສາມາດສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢ່າງສະດວກແລະສືບຕໍ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢ່າງສຸພາບແລະຕໍ່ເນື່ອງ.

ພິຈາລະນາວົງຈອນທີ່ພວກເຮົາໄດ້ເຮັດໃນເວລາທີ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງອະນຸພາກຫມູນຮອບອື່ນໆ. ໃນສາມຂະຫນາດ, ວົງຈອນນີ້ສາມາດບີບສະຫນອງຈຸດ. topologically, ມັນເບິ່ງຄືວ່າຖ້າອະນຸພາກບໍ່ເຄື່ອນເຫນັງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນສອງຂະຫນາດຂອງວົງຈອນບໍ່ສາມາດຫົດຕົວໄດ້, ມັນຕິດຢູ່ໃນສ່ວນອື່ນ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າມັນຈະບໍ່ເຮັດວຽກອອກຈາກຂະບວນການໃນຂະບວນການນີ້. ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ - ຖືກກວດພົບພຽງແຕ່ໃນສອງຂະຫນາດເທົ່ານັ້ນ - loop ຂອງສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງອື່ນໆແມ່ນບໍ່ເທົ່າກັບທີ່ຢູ່ອາໄສຂອງອະນຸພາກໃນບ່ອນດຽວກັນ. ແມ່ນແລ້ວ, ຫົວຈະໄປປະມານ. ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ນັກວິທະຍາສາດຕ້ອງການອະນຸພາກຊັ້ນສາມຂອງພາກສ່ວນທີສາມ - ອາຊີ. ຫນ້າທີ່ຂອງຄື້ນຂອງພວກເຂົາບໍ່ຈໍາກັດສອງຄໍາຕັດສິນທີ່ກໍານົດ feMions ແລະ bosons ແລະອະນຸພາກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບໍ່ມີບ່ອນອື່ນ.

ຟີຊິກໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງສະບັບ - ອານາຈັກທີສາມຂອງອະນຸພາກ 3296_4
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງອາວຸດປືນນ້ອຍໃນຫ້ອງທົດລອງເພື່ອພິສູດຄວາມເປັນຢູ່ຂອງການສະແດງອອກ.

ໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980, ຟີຊິກເປັນຄັ້ງທໍາອິດທີ່ນໍາໃຊ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບການສັງເກດເຫັນຜົນກະທົບດ້ານການເງິນທີ່ "ລວບລວມເຂົ້າກັນເພື່ອສ້າງເສັ້ນດ່ຽວທີ່ມີເຄື່ອງຫັດຖະກໍາຫນຶ່ງ. ໃນປີ 1984, ໃນການເຮັດວຽກພື້ນຖານສອງຫນ້າ, Dank Willek, Daniel Alovaya ແລະ John Robert Sriffera ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ quasmarticles ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເປັນແນວໃດກໍ່ຕາມ. ແຕ່ນັກວິທະຍາສາດບໍ່ເຄີຍສັງເກດເຫັນພຶດຕິກໍາດັ່ງກ່າວຂອງ quasiparticles, ແລະດັ່ງນັ້ນຈິ່ງບໍ່ສາມາດພິສູດໄດ້ວ່າຂໍ້ຄວາມບໍ່ຄືກັນກັບ fermions ຫຼື bosons.

ມັນເປັນສິ່ງທີ່ຫນ້າສົນໃຈ: ເປັນຫຍັງຟີຊິກ Quantum ຈຶ່ງຄ້າຍຄືກັບເວດມົນ?

ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າການສຶກສາໃຫມ່ແມ່ນການປະຕິວັດ - ຟີຊິກສຸດທ້າຍໄດ້ຈັດການພິສູດວ່າການສະຫະປະຕິບັດຕົວຄ້າຍຄືກັບໄມ້ກາງແຂນຂອງ Bosons ແລະ Fermions. ສິ່ງທີ່ຫນ້າສົນໃຈ, ໃນປີ 2016, ສາມຟີຊິກໄດ້ອະທິບາຍເຖິງການຕິດຕັ້ງແບບທົດລອງ, ຄ້າຍຄືກັບຜູ້ທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍ collider ໃນສອງຂະຫນາດ. Feb ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງເຂົາສ້າງບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການວັດແທກຄວາມຜັນຜວນຂອງໃນປະຈຸບັນໃນ collider ໄດ້.

ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຈັດການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພຶດຕິກໍາຂອງການສະແດງອອກຢ່າງແນ່ນອນກັບການຄາດຄະເນທາງທິດສະດີ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຜູ້ຂຽນວຽກງານວິທະຍາສາດຫວັງວ່າຫົວຂໍ້ທີ່ສັບສົນຈະສາມາດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການສ້າງຄອມພິວເຕີ້ Quantum. ຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ເປັນຄອມພິວເຕີ້ quantum ແລະວິທີທີ່ມັນເຮັດວຽກ, ອ່ານໃນເອກະສານຂອງເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງຂ້ອຍ Ramis Ganiev.

ອ່ານ​ຕື່ມ