భౌతిక కణాల ఉనికిని నిరూపించింది - కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం

Anonim

2020 అన్ని ఊహించదగిన మరియు అనూహ్యమైన ఉష్ణోగ్రత రికార్డులను అధిగమించిన ఒక సంవత్సరం మాత్రమే ప్రపంచాన్ని గుర్తుంచుకుంటుంది, కానీ మానవ చరిత్రలో కూడా, ఈ సమయంలో "ఎన్యూనా" అని పిలువబడే కణాల యొక్క మూడవ సామ్రాజ్యం యొక్క ఉనికిని, ఇవి రెండు పరిమాణాలలో ఉన్నాయి. అదే సమయం లో. సాధారణంగా, కణ భౌతిక శాస్త్ర గురించి మాట్లాడుతూ, ఇటీవల రెండు కేతగిరీలు లేదా రాజ్యాలు మాత్రమే ఉన్నాయి - బోసన్స్ మరియు ఫెర్మియన్స్. రెండు శిబిరాల్లో విభజన ప్రాథమిక కణాల కోసం ప్రమాణం వెనుక, క్వాంటం సంఖ్య, ఇది కణ పల్స్ యొక్క దాని స్వంత క్షణాన్ని వర్గీకరిస్తుంది. ఇతర మాటలలో, స్పిన్ విడివిడిగా తీసుకున్న కణాలు ఒక పూర్ణాంక ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి - మీరు బోసన్ ముందు, మరియు సగం రేంజర్ fermion ఉంటే. ఈ సంవత్సరం, పరిశోధకులు కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం యొక్క ఉనికిని కనుగొన్నారు - Enions, దీని ప్రవర్తన బోసన్లు లేదా ఫలహారాల యొక్క ప్రవర్తనను ఇష్టపడదు. మేము ఏ enionas మరియు వారి ఆవిష్కరణ ఆధునిక భౌతిక కోసం గొప్ప ప్రాముఖ్యత ఎందుకు చెప్పండి.

భౌతిక కణాల ఉనికిని నిరూపించింది - కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం 3296_1
క్వాంటం మెకానిక్స్ చట్టాలు ప్రాథమిక కణాల ప్రవర్తనను వివరిస్తాయి.

"ఎనినా" అంటే ఏమిటి?

విశ్వం లో ప్రతి చివరి కణ క్వార్క్స్ కు కాస్మిక్ కిరణాల నుండి - గాని fermion లేదా బోసన్ గాని. ఈ వర్గాలు యూనివర్స్ యొక్క రెండు వేర్వేరు రాజ్యాలుగా విభజించబడ్డాయి. గత 2020 లో, పరిశోధకులు కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం యొక్క ఉనికిని కనుగొన్నారు - ఎన్షాస్. ఆసక్తికరంగా, సంఘటనలు ఫర్ములను, లేదా బోసన్ల వలె ప్రవర్తించవు; బదులుగా, వారి ప్రవర్తన మధ్యలో ఎక్కడా ఉంది.

2020 వేసవిలో ప్రచురించబడిన వ్యాసంలో, జర్నల్ సైన్స్లో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ కణాలు రాజ్యాల యొక్క ప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు సరిపోలేనని మొదటి ప్రయోగాత్మక సాక్ష్యాలను కనుగొన్నారు. "మేము బోసన్స్ మరియు ఫర్మాలను కలిగి ఉన్నాము, మరియు ఇప్పుడు మనము ఈ మూడవ రాజ్యాలను ప్రాధమిక కణాల రాజ్యాలను కలిగి ఉన్నాము" అని క్వాంటా పత్రికతో ఒక ఇంటర్వ్యూలో మసాచుసెట్స్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ నుండి భౌతికశాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి విజేత ఫ్రాంక్ విల్చ్ చెప్పారు.

ప్రాధమిక కణాల ప్రవర్తనను వివరించే క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క చట్టాలు, సాంప్రదాయిక భౌతిక శాస్త్రాల యొక్క ప్రసిద్ధ చట్టాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి, అవి వాటిని చాలా కష్టతరం చేస్తాయి. ఇది చేయటానికి, పరిశోధకులు ఊహించుకోవాలని ... ఫిగర్ ఉచ్చులు. అన్నింటికీ నేసినప్పుడు, వాటిలో ఒకటి ఇతర చుట్టూ "చుట్టి" ఉంది, క్వాంటం స్టేట్స్ మారుతుంది.

భౌతిక కణాల ఉనికిని నిరూపించింది - కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం 3296_2
శాస్త్రీయ పరిశోధనలో, శాస్త్రవేత్తలు ఎలియోన్ ఎలిమెంటరీ కణాల ప్రత్యేక తరగతికి చెందినదని నిరూపించబడ్డారు.

భౌతిక మెకానిక్స్ మరియు తాజా ఆవిష్కరణల చట్టాలపై మరింత ఉత్తేజకరమైన వ్యాసాలు, భౌతిక రంగంలో తాజా ఆవిష్కరణలు, Yandex.dzen మా ఛానెల్లో చదవండి. సైట్లో లేని క్రమం తప్పకుండా ప్రచురించబడిన వ్యాసాలు ఉన్నాయి.

కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్లకు సమానమైన రెండు గుర్తించదగిన కణాలను ఊహించుకోండి. ఒకదాన్ని తీసుకోండి, ఆపై మరొక దాని చుట్టూ వ్రాసి నేను నా మార్గాన్ని ఎక్కడ ప్రారంభించాను. మొదటి చూపులో అది ఏమీ మారలేదు అనిపించవచ్చు. నిజానికి, క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క గణిత భాషలో, ప్రారంభ మరియు చివరి రాష్ట్రాలు వివరించే రెండు వేవ్ విధులు ఒక యూనిట్లో ఒక విచలనం లేదా కలిగి ఉండాలి. (క్వాంటం మెకానిక్స్లో, మీరు గమనించే సంభావ్యతను మీరు గమనించి, ఒక చదరపు వేవ్ ఫంక్షన్ తినడం, ఈ గుణకం - 1 కడుగుతారు).

కణాల యొక్క వేవ్ విధులు ఒకేలా ఉంటే, అప్పుడు మీరు బోసన్స్ ముందు. మరియు వారు 1 గుణకం ద్వారా తిరస్కరించబడినట్లయితే, మీరు ఫర్ములను చూస్తారు. ఒక కొత్త అధ్యయనం యొక్క కోర్సులో పొందిన ముగింపు పూర్తిగా గణిత వ్యాయామం అనిపించవచ్చు, ఇది ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం కోసం తీవ్రమైన పరిణామాలు.

ప్రాథమిక కణాల మూడు రాజ్యాలు

పరిశోధకులు కూడా ఇదే క్వాంటం రాష్ట్రాన్ని ఆక్రమించని కారణంగా, ఫెర్మన్స్ కణాల ప్రపంచం యొక్క జాతి సభ్యులు అని కూడా గమనించండి. దీని కారణంగా, సంకలనం తరగతికి చెందిన ఎలక్ట్రాన్లు అణువు చుట్టూ వివిధ పరమాణు గుండ్లుగా ఉంటాయి. ఈ సాధారణ దృగ్విషయం యొక్క ఆవర్తన వ్యవస్థ మరియు అన్ని కెమిస్ట్రీ యొక్క అద్భుతమైన వివిధ - Atom లో స్థలం ఎక్కువ భాగం.

కూడా చదవండి: శాస్త్రవేత్తలు ఎందుకు ఒక విశ్వం ఉంది అర్థం చేసుకోవడానికి

మరోవైపు, ద్వేషపూరిత కణాలు, అదే క్వాంటం రాష్ట్రాన్ని మిళితం చేసే మరియు వేరుచేసే సంతోషకరమైన సామర్ధ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందువలన, బోసన్ల తరగతికి చెందిన ఫోటాన్లు, కాంతి కిరణాలు స్వేచ్ఛగా తరలించడానికి అనుమతించబడతాయి మరియు వెదజల్లుతాయి.

భౌతిక కణాల ఉనికిని నిరూపించింది - కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం 3296_3
హిగ్స్ బోసన్ గొప్ప CERN Hadron కొలైడర్లో ప్రోటాన్ల మధ్య ప్రమాదాల నుండి ఉత్పన్నమయ్యే ఒక సంఘటన. కణ మధ్యలో ఘర్షణ రెండు ఫోటాన్లు (పసుపు మరియు ఆకుపచ్చ పంక్తులు చుక్కల) లోకి విచ్ఛిన్నం చేసినప్పుడు

కానీ మీరు మరొక చుట్టూ ఒక క్వాంటం కణము ఉంటే ఏమి జరుగుతుంది? అసలు క్వాంటం స్టేట్కు తిరిగి రావాలా? ఈ అర్థం లేదా కాదు, అంశాల గణిత పరీక్ష - టోపోలాజి ఒక చిన్న కోర్సు లో లోతైన అవసరం. ఏవైనా అదనపు చర్యలు (gluing లేదా విభజన) లేకుండా మరొకదానికి రూపాంతరం చెందుతుంటే రెండు రూపాలు టోపోలాజికల్ సమానం అని నమ్ముతారు. డోనట్ మరియు కాఫీ మగ్, పాత సామెత చెప్పినట్లుగా, టోపోలాజికల్ సమానంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే ఒక సజావుగా మరియు నిరంతరంగా మరొకటి ఏర్పడుతుంది.

ఒక కణాలు ఇతర చుట్టూ తిరిగేటప్పుడు మేము చేసిన ఒక లూప్ను పరిగణించండి. మూడు కోణాలలో, ఈ లూప్ పాయింట్ కు ఒత్తిడి చేయవచ్చు. టోపోలాపరంగా, కణాలు అన్నింటికీ తరలించబడకపోతే అది కనిపిస్తుంది. అయితే, లూప్ యొక్క రెండు కొలతలు తగ్గుతాయి కాదు, అది మరొక కణంపై కష్టం. దీని అర్థం ఇది ప్రక్రియలో లూప్ను పని చేయదు. ఈ పరిమితుల కారణంగా - రెండు పరిమాణాలలో మాత్రమే గుర్తించబడింది - ఇతర చుట్టూ ఉన్న ఒక కణాల లూప్ ఒకే స్థలంలో కణ నివాసంకి సమానం కాదు. అవును, తల చుట్టూ వెళుతుంది. అందుకే భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కణాల మూడవ తరగతి అవసరం - ఎనానా. వారి వేవ్ ఫంక్షన్లు ఫలాలను మరియు బోసన్లను నిర్వచించే రెండు నిర్ణయాలకు మాత్రమే పరిమితం కావు మరియు ఈ కణాలు ఏ ఇతరవి.

భౌతిక కణాల ఉనికిని నిరూపించింది - కణాల మూడవ సామ్రాజ్యం 3296_4
విచారణల ఉనికిని నిరూపించడానికి పరిశోధకులు ప్రయోగశాలలో ఒక చిన్న పిల్లవాడిని కొలియాను నిర్మించారు.

1980 ల ప్రారంభంలో, మొదటి సారి భౌతికశాస్త్రం "పాక్షిక క్వాంటం హాల్ ఎఫెక్ట్" ను పరిశీలించడానికి ఈ పరిస్థితులను ఉపయోగించింది, దీనిలో ఎలక్ట్రాన్లు ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్ట్రోక్ని కలిగి ఉన్న క్వాసిపార్టికాలను సృష్టించడానికి కలిసి సేకరించబడతాయి. 1984 లో, ఫండమెంటల్ రెండు-పేజీల పనిలో, ఫ్రాంక్ విల్చెక్, డేనియల్ అలోవా మరియు జాన్ రాబర్ట్ శ్రీఫ్ఫర్ ఈ క్వాసిపార్టికల్స్ ఏమైనా చూడవచ్చు. కానీ శాస్త్రవేత్తలు క్వాసిపార్టికాల యొక్క అటువంటి ప్రవర్తనను ఎన్నడూ గమనించలేదు, అందువలన అనాయం ఏ ఫెర్మీన్స్ లేదా బోసన్స్ అలైక్ అని నిరూపించలేదు.

ఇది ఆసక్తికరమైనది: ఎందుకు క్వాంటం ఫిజిక్స్ మేజిక్కి సమానంగా ఉంటుంది?

అందువల్ల ఒక కొత్త అధ్యయనం విప్లవాత్మక - భౌతికశాస్త్రం చివరకు ఎన్షాస్ బోసన్స్ మరియు ఫెర్మియాస్ యొక్క ప్రవర్తన మధ్య ఒక క్రాస్ వంటి ప్రవర్తించే నిరూపించడానికి నిర్వహించేది. ఆసక్తికరంగా, 2016 లో, మూడు భౌతిక ఒక ప్రయోగాత్మక సెటప్ను వివరించారు, రెండు కొలతలు లో ఒక చిన్న ఇంట్రాన్ కొలైడర్ను పోలి ఉంటుంది. ఫిబ్రవరి మరియు అతని సహచరులు కొల్లైడర్లో ప్రవాహాల యొక్క ఒడిదుడుకులను కొలిచేలా చేస్తారు.

వారు INIONS యొక్క ప్రవర్తన సిద్ధాంతపరమైన అంచనాలకు అనుగుణంగా ఉందని వారు చూపించారు. సాధారణంగా, శాస్త్రీయ పని యొక్క రచయితలు క్వాంటం కంప్యూటర్లను సృష్టించడంలో ఒక ముఖ్యమైన పాత్రను పోషిస్తారని ఆశిస్తున్నాము. ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ మరియు ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో దాని గురించి మరింత తెలుసుకోండి, నా సహోద్యోగి రామిస్ సేవ యొక్క విషయంలో చదవండి.

ఇంకా చదవండి