Ny fizika dia nanaporofo ny fisian'ny ozona - ny fanjakan'ny fahatelo amin'ny singa

Anonim

2020 dia hahatsiaro an'izao tontolo izao fa tsy herintaona izay nanapaka ny firaketana mari-pana sy tsy azo ihodivirana, fa toy ny vanim-potoana tantaran'ny olombelona, ​​nandritra izay fotoana izay niantsoana ny fanjakan'ny fanjakana antsoina hoe "Eniona", izay misy amin'ny refy roa ao amin'ny mitovy. Amin'ny ankapobeny, ny firesahana momba ny fizika fizika, dia tokony homarihina fa hatramin'ny vao haingana dia misy sokajy na fanjakana na fanjakana vitsivitsy ihany - bosons sy fermions. Ny fitsipi-pifehezana ireo singa fototra amin'ny fizarana singa roa ao amin'ny toby roa dia ny lanjan'ny lamosina, ny isa ny isa, izay mampiavaka ny fotoany amin'ny pulse. Raha lazaina amin'ny teny hafa, raha ny sombin-javatra misintona singa misaraka dia voafaritry ny integer - eo anoloanao Boson, ary raha fermion ny antsasaky ny ranger. Tamin'ity taona ity, ny mpikaroka dia nahita ny famantarana voalohany momba ny fisian'ny fanjakan'ny fahatelo an'ny singa - ny ampinga, ny fihetsika izay tsy toy ny fihetsika tsy misy nabeta na fermions. Lazainay hoe inona ny Enionas ary ny antony maha-zava-dehibe azy ny zava-dehibe ho an'ny fizika maoderina.

Ny fizika dia nanaporofo ny fisian'ny ozona - ny fanjakan'ny fahatelo amin'ny singa 3296_1
Ny lalàn'ny mekanika Quantum dia mamaritra ny fihetsiky ny singa fototra.

Inona ny atao hoe "eniona"?

Ny ampahany farany farany eo amin'izao rehetra izao dia avy amin'ny taratra kosmika mba hikorontana - na fermion na boson. Ireo sokajy ireo dia mizara ny sakana manoritra an'izao rehetra izao ho fanjakana roa samy hafa. Tamin'ny taona 2020 lasa, ny mpikaroka dia nahita ny famantarana voalohany ny fisian'ny fanjakan'ny fahatelo an'ny singa - Enionas. Mahaliana fa ny sorona dia tsy mitondra fiadiana, na toy ny boson; Fa kosa, ny fitondran-tenany dia any afovoany.

Ao amin'ny lahatsoratra, navoaka tamin'ny fahavaratra tamin'ny taona 2020, tao amin'ny diary ny siansa, ny fizika dia nahita ny porofo fanandramana voalohany fa ireo singa ireo dia tsy mifanaraka amin'ny fizika malaza amin'ny fanjakana malaza. "Nananaby sy fonja izahay taloha, ary izao dia manana izao fanjakan'ny fahefany isika izao," hoy i Frank Wilchk, ilay mpandresy Nobel amin'ny fizika avy amin'ny Institut an'ny Masssachusetts tamin'ny resadresaka nifanaovana tamin'i Quanta.

Koa satria ny lalànan'ny mekanika Quantum, mamaritra ny fihetsiky ny singa fototra, dia tsy mitovy amin'ny lalàna malaza amin'ny fizika klasika, azon'izy ireo sarotra. Mba hanaovana izany, ny mpikaroka dia manome sary an-tsaina ... tadivavarana tarehimarika. Ny rehetra satria rehefa vita ny ampinga, dia ny iray amin'izy ireo dia "nofonosina" manodidina ny iray hafa, ny fanovana fanjakana quantum.

Ny fizika dia nanaporofo ny fisian'ny ozona - ny fanjakan'ny fahatelo amin'ny singa 3296_2
Nandritra ny fikarohana siantifika, ny mpahay siansa dia nanaporofo fa ny enione dia kilasy misimisy kokoa amin'ny singa fototra.

Lahatsoratra mahaliana kokoa momba ny lalàn'ny mekanika sy ny zava-baovao farany ao amin'ny sehatry ny fizika, vakio ao amin'ny fantsona ao Yandex.dzen. Misy lahatsoratra tsy tapaka tsy tapaka izay tsy ao amin'ilay tranokala.

Alao sary an-tsaina ny sombintsombiny roa tsy takatry ny saina mitovy amin'ny elektronika. Makà iray, dia afatory manodidina ny iray hafa mba hiverenany any amin'izay nanombohako ny lalako. Raha vao jerena aloha dia toa tsy nisy na inona na inona niova. Ary tokoa, amin'ny fiteny matematika amin'ny mekanika ny habetsaky ny habetsaky ny onjam-peo, ny onjam-peo roa izay mamaritra ny fanjakana voalohany sy farany dia tokony ho mitovy na manana fivoarana iray ao anaty vondrona iray. (Amin'ny mekanika quantum, kajy ny mety hianaranao, ny fihinanana onjan-drano ao amin'ny kianja iray, mba hasiana ity kitay ity).

Raha mitovy ny fiasan'ny onja ny sombin-javatra, dia alohan'ny handehananao ny boson. Ary raha nolavina tamin'ny kafe 1 izy ireo, dia mijery ny fermions ianao. Ary na dia toa ny fanatanjahan-tena vaovao aza ny famaranana natao tamin'ny fianarana vaovao, dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fizika maoderina.

Fanjakana telo amin'ny singa fototra

Ny mpikaroka ihany koa dia nahatsikaritra fa ny fiadiana dia mpikambana antisosialy amin'ny tontolon'ny sombin-javatra, satria tsy nitovy ny fanjakana mitovy aminy. Noho io antony io, ny elektronika izay ao amin'ny kilasy Fermion dia latsaka ao anaty akorandriaka isan-karazany manodidina ny Atomay. Amin'ity trangan-javatra tsotra ity dia misy ny ankamaroan'ny habakabaka ao amin'ny Atom - rafitra ara-potoana mahafinaritra sy simika rehetra.

Vakio koa ny: Nanatona ny fahatakarana ny mpahay siansa hoe nahoana no misy izao rehetra izao

Ny bosons kosa, amin'ny lafiny iray, dia singa misy sombin-javatra izay mahay mampifangaro sy mampiavaka ny fanjakana mitovy. Araka izany, ny fototry ny kilasin'ny Yosons dia afaka mandalo amin'ny alàlan'ny tsirairay, mamela ny jiro hazavana mba hamindra malalaka, ary tsy hiparitaka.

Ny fizika dia nanaporofo ny fisian'ny ozona - ny fanjakan'ny fahatelo amin'ny singa 3296_3
Higgs boson dia hetsika iray nipoitra avy amin'ny fifandonana teo amin'ny proton tao amin'ny Lehibe Cern Hetron Collider. Rehefa mifandona amin'ny afovoan-kase ny sombin-javatra dia rava ny foton-doko roa (tsipika mavo sy maitso)

Fa inona no mitranga raha manana sombin-javatra iray manodidina ny iray hafa ianao? Hiverina amin'ny fanjakana quantum tany am-boalohany ve izy io? Mba hahatakarana an'izany na tsia, dia ilaina ny mihalalina amin'ny topolojia fohy - fandinihana matematika. Inoana fa ny endrika roa dia mitovy amin'ny tsy fitovizanana raha toa ka afaka miova ho iray hafa tsy misy hetsika fanampiny (gluing na fisarahana). Donut sy ny kafe mug, araka ny lazain'ny teniny taloha, dia mitovy ny tepologika, satria ny iray dia afaka manatsara ary manohy manohy ny iray hafa.

Diniho ny tadivavarana izay nataontsika rehefa nihodina ny sombin-javatra iray. Ao anatin'ny refy telo, ity loop ity dia azo esorina hatramin'ny farany. TOPologically, toa tsy mifindra mihitsy ny sombiny. Na izany aza, ao anatin'ny refy roa ny loaka dia tsy afaka mihemotra, mifikitra amin'ny sombiny hafa. Midika izany fa tsy hahomby ny tadiny amin'ny dingana. Noho io fameperana io - hita ao anaty refy roa ihany - ny tadin'ny sombin-javatra iray manodidina ny iray hafa dia tsy mitovy amin'ny trano fonenan'ny sombiny ao amin'ny toerana iray ihany. Eny, mihodina ny loha. Izany no antony nilain'ny mpitsabo ny kilasy fahatelo - Eniona. Ny fiasa onjan'izy ireo dia tsy voafetra amin'ny fanapahan-kevitra roa izay mamaritra ny Firmions sy ny bosons ary ireo singa ireo dia tsy misy hafa.

Ny fizika dia nanaporofo ny fisian'ny ozona - ny fanjakan'ny fahatelo amin'ny singa 3296_4
Nanamboatra ny collider adronle kely tao amin'ny laboratoara ny mpikaroka mba hanaporofoana ny fisian'ny ensions.

Tamin'ny fiandohan'ny taona 1980, ny fizika voalohany natao tamin'ireny toe-javatra dia nampiasaina tamin'ny fitandremana ny "vokadratsin'ny fractional Quantum Hall", izay angonina elektronony mba hanangana quasiparticles izay misy elektronika izay misy elektronika. Tamin'ny 1984, tao amin'ny asa roa-pejy fototra, Frank Willchek, Daniel Willchek, Daniel Alovaya ary i John Robert Sriffera dia mampiseho fa ireo quasiparticle ireo dia mety ho toy izao. Saingy ny mpahay siansa dia tsy nijery ny fihetsika toy izany tamin'ny quasiparticles toy izany, ary noho izany dia tsy afaka manaporofo fa tsy mitovy ny fiompiana na ny boson.

Mahaliana: Nahoana ny fizika quark no mitovy amin'ny ody?

Izany no antony mahatonga ny fandalinana vaovao dia ny revolisionera - nahavita nanaporofo ny fizaram-potoana ny fizika fa ny Enionas dia mitondra tena toy ny lakroa eo anelanelan'ny fihetsiky ny bosons sy ny fermions. Mahaliana fa tamin'ny taona 2016, ny fizika telo dia nanoritsoritra ny fanandramana fanandramana, mitovy amin'ny collider kely kely amin'ny refy roa. Feb sy ireo mpiara-miasa aminy dia nanamboatra zavatra mitovy amin'ny fandrefesana ny fihenam-bidy amin'ny collider.

Nahavita nampiseho izy ireo fa mifanitsy amin'ny faminaniana teoretika ny fitondran-tena. Amin'ny ankapobeny, ny mpanoratra ny asa siantifika dia manantena fa ny fanakorontanana dia afaka hanana anjara toerana lehibe amin'ny famoronana solosaina Quantum. Ianaro bebe kokoa momba ny solosaina sy ny fomba fiasa ao aminy, vakiana ao amin'ny akora i Ramis Ganiev.

Hamaky bebe kokoa