Fisika ngaleungitkeun ayana konsistensi - karajaan katilu partikel

Anonim

2020 bakal émut dunya henteu ngan ukur sataun anu ngarobih sadayana catetan hawa anu imajinasi sareng henteu pikaresepeun, tapi ogé salaku mata milikat manusa, dimana aya dua dimensi sami. Sacara umum, nyarioskeun baraya partikel, peryogi teu jelas upami dugi nembé aya dua kategori atanapi karajaan - bosons sareng perang. Kritésana pikeun nyebarkeun partikel dasar kana dua kamps mangrupikeun nilai dua atanapi kuantum, anu nyababkeun moment partikel na pulian na sertikel na. Dina basa sejen, upami spar misah dicandak parila partikel anu ditangtukeun ku hiji integer - di payuneun anjeun boson, sareng upami satengah-rahay. Taun ieu, panaliti mendakan tanda-tanda dina kaayaan Karajaan katilu partikel - contona Anu, anu paripolah henteu resep kabiasaan sanés aya bembang. Kami nyarioskeun naon anu cocog sareng kunaon éta penemuan pisan penting pikeun fisika modern.

Fisika ngaleungitkeun ayana konsistensi - karajaan katilu partikel 3296_1
Hukum mékanika kuantum ngajelaskeun kalakuan partikel dasar.

Naon "eniona"?

Unggal partikel anu kapungkur dina jagat ruas asalna tina sinar kosmis pikeun nembé - boh fermion atanapi boson. Kategori ieu ngaribuskeun blokir gedong para korban alam semangat kana dua Karajaan anu béda. Dina taun mimiti 2020, panalungtik mendakan tanda-tanda anu munggaran dina Karajaan Karajaan katilu - Esium. Narikna, anu henteu ngalakukeun siga béntré, atanapi henteu resep bosons; Sabalikna, kabiasaanna aya tempat di tengah.

Dina tulisan, dipedalkeun dina usum panas 2020, dina majukaan élékaan, fisiika mendakan buktina anu saé yén bahan-spodel ieu henteu cocog dina fisisien peringatan karajaan. "Kami biasa gaduh bosons sareng férmon, sareng ayeuna urang gaduh karajaan katilu partikel dasar ieu," saurna Wilchk, wanci wawancara.

Kusabab undang-undang mékanika kuantum, ngajelaskeun paripolah partikel sinyal, béda pisan ti inténsik klalifik ngeunaan Fisik Poplika, aranjeunna rada kerin. Jang ngalampahkeun ieu, peneliti nawiskeun yén ngabayangkeun ... Grooks Loops. Sadayana kusabab nalika ions mah wilayah, salah sahiji nyaéta "dibungkus" sabalikna, ngarobih nagara-nagara kuantum.

Fisika ngaleungitkeun ayana konsistensi - karajaan katilu partikel 3296_2
Dina urat penaliti, ilmuwan parantos kabuktian yén minina milik kelas anu misah sareng partikel fawh.

Malah leuwih narik tulisan ngeunaan hukum-hukum kuantit sareng mékanika panganyarna di bidang fisika, baca dina apit kami di Yandex.Dzen. Aya tulisan rutin anu teu aya dina situs.

Jadi ngabayangkeun dua partikel anu teu jelas anu teu jelas sareng éléktron. Candak hiji, teras bungkus sakitar anu sanés supados balik deui ka kuring ngamimitian jalan. Dina glance kahiji sigana mah euweuh anu dirobih. Sareng oge, dina basa matematika matematik, dua fungsi gelombang ngamajukeun nagara sareng nagara akhir kedah sami sareng anu ngagaduhan simpangan. (Dina mékanna kuantit, anjeun ngayakeun méréskeun kamungkinan anu cocog sareng anjeun anjeun nyangka, dahar fungsi gelombang dina pasagi, lamun kénging ieu jauh).

Upami fungsi gelombang partikel sami, maka sateuacan anjeun bosons. Sareng upami parantos ditolak ku 1 koefisien, maka anjeun ningali férsi. Sanaos sahingga kacindekan anu dicandak dina sadinten kajian anyar kumaha akal murni matematis, éta ngagaduhan akibat pikeun fisika modern.

Tilu karajaan partikel dasar

Panaliti ogé dicatet yén férsi mangrupikeun anggota sanés partikel dunya, sabab éta henteu pernah ngeusian kaayaan kuantum anu sami. Kusabab ieu, éléktron anu kagol kana kelas pénsasi murag tina sababaraha cangkok atom di atom antara. Tina fenoménon anu saderhana ieu aya seuseueurna rohangan dina atom - sagala rupa sistem périodik sareng sadaya kimia sareng kimia.

Baca ogé: Élmuwan ngadeukeutan pangertian naha aya jagat

Boss, di sisi séjén, nyaéta partikel wind anu ngagaduhan kamampuan anu ngagabung sareng ngandung sareng misahkeun kaayaan kuantum anu sami. Maka, foton anu kalebet kelas Boss tiasa ngalangkungan, ngantep sinar cahaya pikeun ngalih sacara bébas, sareng henteu nyeret.

Fisika ngaleungitkeun ayana konsistensi - karajaan katilu partikel 3296_3
Higgs Boson mangrupikeun kajadian anu timbul tina tabrakan antara proton di CALLOVE HENTEU HENTI. Nalika tabrakan di tengah partikel anu matak ngaganggu kana dua foton (titik konéng sareng héjo)

Tapi naon anu kajantenan upami anjeun ngagaduhan partikel kuantum ngurilingan lain? Dupi éta uih deui ka nagara kuantum asli? Ngartos ieu atanapi henteu, perlu di jero dina kursus topologi pondok - ujian matematika. Hal ieu dipercaya yén dua bentuk sacara sarimbin anu sami upami salah tiasa dirobih janten henteu aya lampah tambahan (glance atanapi pisah). Donat sareng tukang bodo, salaku paribasa lami nyarios sami, nyaéta tahingologis, kumargi hiji tiasa lancar sareng terus-terusan kabentuk pikeun anu sanés.

Pertimbangkeun gelung anu urang lakukeun nalika hiji partikel anu diputerkeun di sabudeureun. Dina tilu diménsi, loop ieu tiasa dipocok ka titik. Sacara topologis, éta sapertos partikel henteu ngalih pisan. Nanging, dina dua diménsi tina gelombang henteu tiasa nyusahkeun, macét dina partikel anu sanés. Ieu ngandung harti yén éta moal tiasa gawé condong dina prosés éta. Kusabab larangan ieu - ngan ukur janten dua dimensi - gelung hiji partikel anu sanésna teu sami sareng tempatna di tempat anu sami. Leres, sirahna sakitar. Éta naha formicis peryogi kelas pangan katilu - eonana. Fungsi gelombangna henteu terbatas ku dua kaputusan anu ngartikeun Férsi sareng Bosons sareng partikel ieu henteu sanésna sanés.

Fisika ngaleungitkeun ayana konsistensi - karajaan katilu partikel 3296_4
Panawasan anu diwangun ku Callonle CoveCeel leutik di laboratorium pikeun ngabuktikeun dina kaayaan.

Mimiti 1980-an, fisika kanggo waktosna pertama penting ieu pikeun kaayaan pikeun ngagunakeun "pangaruh aal fraktum", dimana éléktron na disebut emaitas éléktron anu disebut hiji ema. Dina taun 1984, dina waktos dua-situs dua halaman kasecep, Daniel Alovaya sareng John Robert Srifesta parantos kumaha waé. Tapi para ilmuwan henteu kantos merhatian kalakuan quasipartikel, sareng ku kituna moal ngabuktikeun yén ani teu tipas sami sareng tuang permainan atanapi Bosons.

Éta pikaresepeun: Naha fisika kuantum témpél ka sihir?

Éta mangrupikeun naha pangajaran anyar mangrupikeun revolusientery - Fisika tungtungna junukan yén mangrupikeun Issimas sapertos meuntas antara kalakuan ngeunaan béron sareng perang. Narikna, taun 2016, tilu fisika anu dijelaskeun total ékspérén, nyarupaan cirper anu leutik dina dua diménsi. Feb jeung rekania nya diwangun ku sami sareng ngukur panutupan tina arus.

Aranjeunna kenu nunjukkeun yén paripolah kuénkeun cocog sareng ramalan teoritis. Sacara umum, pangarang pikeun ngabantosan anu disababkeun ngabalukarkeun konsana anu tiasa maénkeun peran anu penting dina nyieun komputer kuantara. Jajar langkung seueur ngeunaan naon konekor sareng kumaha éta gawé, maca dina bahan bar bandara Ganis kuringever.

Maca deui