ฟิสิกส์พิสูจน์ให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของการดำรงอยู่ - อาณาจักรที่สามของอนุภาค

Anonim

2020 จะจำโลกได้ไม่เพียง แต่เป็นปีที่ทำลายสถิติอุณหภูมิที่จินตนาการได้และนึกไม่ถึงได้ทั้งหมด แต่ยังเป็นช่วงเวลาของประวัติศาสตร์ของมนุษย์ในช่วงที่การดำรงอยู่ของอาณาจักรที่สามของอนุภาคที่เรียกว่า "Eniona" ซึ่งมีอยู่ในสองมิติที่มีอยู่ในสองมิติ ในเวลาเดียวกัน. โดยทั่วไปแล้วการพูดของฟิสิกส์ของอนุภาคควรสังเกตว่าจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้มีเพียงสองประเภทหรืออาณาจักร - Bosons และ Fermions เกณฑ์สำหรับการแบ่งอนุภาคเบื้องต้นออกเป็นสองค่ายคือค่าของด้านหลังควอนตัมซึ่งเป็นลักษณะช่วงเวลาของตัวเองของชีพจรอนุภาค กล่าวอีกนัยหนึ่งหากการแยกอนุภาคที่ใช้แยกต่างหากถูกกำหนดโดยจำนวนเต็ม - ด้านหน้าของคุณบรูสันและถ้าครึ่งแรนเจอร์เป็น Fermion ในปีนี้นักวิจัยค้นพบสัญญาณแรกของการดำรงอยู่ของอาณาจักรแห่งอนุภาคแห่งที่สาม - การบรรเลงซึ่งพฤติกรรมไม่เหมือนกับพฤติกรรมของ Bosons หรือ Fermions เราบอกว่า Enionas คืออะไรและทำไมการค้นพบของพวกเขาถึงความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับฟิสิกส์สมัยใหม่

ฟิสิกส์พิสูจน์ให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของการดำรงอยู่ - อาณาจักรที่สามของอนุภาค 3296_1
กฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมอธิบายถึงพฤติกรรมของอนุภาคเบื้องต้น

"Eniona" คืออะไร

แต่ละอนุภาคสุดท้ายในจักรวาลมาจาก Cosmic Rays ไปยัง Quarks - ทั้ง Fermion หรือ Boson หมวดหมู่เหล่านี้แบ่งบล็อกตึกของจักรวาลออกเป็นสองอาณาจักรที่แตกต่างกัน ในปี 2020 นักวิจัยค้นพบสัญญาณแรกของการดำรงอยู่ของอาณาจักรอนุภาคที่สาม - Enionas ที่น่าสนใจคือแอนโดรไม่ทำงานเหมือน Fermions หรือ Bosons; พฤติกรรมของพวกเขาอยู่ตรงกลางแทน

ในบทความที่ตีพิมพ์ในช่วงฤดูร้อนปี 2020 ในวารสารวิทยาศาสตร์นักฟิสิกส์ค้นพบหลักฐานการทดลองครั้งแรกว่าอนุภาคเหล่านี้ไม่เหมาะกับนักฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีของอาณาจักร "เราเคยมี Bosons และ Fermions และตอนนี้เรามีอนุภาคระดับประถมที่สามนี้" Frank Wilchk ผู้ชนะรางวัลโนเบลในฟิสิกส์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในการสัมภาษณ์กับนิตยสาร Quanta

เนื่องจากกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมอธิบายถึงพฤติกรรมของอนุภาคเบื้องต้นมีความแตกต่างจากกฎหมายที่รู้จักกันดีของฟิสิกส์คลาสสิกพวกเขาเข้าใจพวกเขาค่อนข้างยาก ในการทำเช่นนี้นักวิจัยเสนอให้จินตนาการ ... ลูปคิดดู ทั้งหมดเป็นเพราะเมื่อแอนโดว์ทอหนึ่งในนั้นคือ "ห่อ" รอบ ๆ อื่น ๆ การเปลี่ยนสถานะควอนตัม

ฟิสิกส์พิสูจน์ให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของการดำรงอยู่ - อาณาจักรที่สามของอนุภาค 3296_2
ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่า Enione เป็นของอนุภาคระดับประถมศึกษาแยกต่างหาก

บทความที่น่าตื่นเต้นยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมและการค้นพบล่าสุดในสาขาฟิสิกส์อ่านต่อช่องของเราใน Yandex.dzen มีบทความที่ตีพิมพ์เป็นประจำที่ไม่ได้อยู่ในเว็บไซต์

ดังนั้นลองนึกภาพอนุภาคที่แยกไม่ออกสองอันคล้ายกับอิเล็กตรอน ใช้เวลาหนึ่งแล้วห่อไปอีกอันเพื่อกลับไปที่ที่ฉันเริ่มต้น อย่างรวดเร็วก่อนอาจดูเหมือนว่าไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง และแน่นอนในภาษาคณิตศาสตร์ของกลศาสตร์ควอนตัมฟังก์ชั่นคลื่นสองคลื่นที่อธิบายถึงสถานะเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายจะต้องเท่ากับหรือมีส่วนเบี่ยงเบนเข้ากับหนึ่งหน่วย (ในกลศาสตร์ควอนตัมคุณคำนวณความน่าจะเป็นที่คุณสังเกตการกินฟังก์ชั่นคลื่นในตารางเพื่อให้สัมประสิทธิ์นี้ - 1 ถูกล้างออกไป)

หากฟังก์ชั่นคลื่นของอนุภาคนั้นเหมือนกันก่อนที่คุณจะโบกมือ และหากพวกเขาถูกปฏิเสธโดย 1 สัมประสิทธิ์คุณดูเฟอร์มิออน และถึงแม้ว่าข้อสรุปที่ได้รับในการศึกษาใหม่อาจดูเหมือนการออกกำลังกายทางคณิตศาสตร์อย่างหมดจด แต่ก็มีผลกระทบร้ายแรงต่อฟิสิกส์สมัยใหม่

สามก๊กของอนุภาคระดับประถมศึกษา

นักวิจัยยังทราบว่า Fermions เป็นสมาชิกต่อต้านสังคมของโลกของอนุภาคเนื่องจากพวกเขาไม่เคยครอบครองรัฐควอนตัมเดียวกัน ด้วยเหตุนี้อิเล็กตรอนที่เป็นของคลาสเฟอร์มิออนลงไปในเปลือกอะตอมต่าง ๆ รอบ ๆ อะตอมเอง ของปรากฏการณ์ที่เรียบง่ายนี้มีพื้นที่ส่วนใหญ่ในอะตอม - ระบบธาตุต่าง ๆ ที่หลากหลายและเคมีทั้งหมด

อ่านเพิ่มเติม: นักวิทยาศาสตร์เข้าหาความเข้าใจว่าทำไมจึงมีจักรวาล

ในทางกลับกัน Bosons เป็นอนุภาคฝูงที่มีความสามารถในการรวมและแยกสถานะควอนตัมเดียวกัน ดังนั้นโฟตอนที่อยู่ในระดับของ Bosons สามารถส่งผ่านซึ่งกันและกันทำให้เกิดแสงรังสีที่จะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและไม่กระจายไป

ฟิสิกส์พิสูจน์ให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของการดำรงอยู่ - อาณาจักรที่สามของอนุภาค 3296_3
Higgs Boson เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจากการชนระหว่างโปรตอนใน Great Cern Hadron Collider เมื่อการปะทะกันในกึ่งกลางของอนุภาคสลายตัวลงในสองโฟตอน (เส้นสีเหลืองและเส้นสีเขียว)

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณมีอนุภาคควอนตัมหนึ่งตัว มันจะกลับสู่สถานะควอนตัมดั้งเดิมหรือไม่ เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้หรือไม่จำเป็นต้องลึกซึ้งยิ่งขึ้นในช่วงสั้น ๆ ของโทโพโลยี - การตรวจทางคณิตศาสตร์ของแบบฟอร์ม เป็นที่เชื่อกันว่าสองรูปแบบนั้นเทียบเท่ากับทอพอโลญวิทยาหากสามารถเปลี่ยนเป็นอื่นได้โดยไม่มีการกระทำเพิ่มเติม (ติดกาวหรือการแยก) โดนัทและแก้วกาแฟในขณะที่คำพูดเก่า ๆ กล่าวว่าเป็นสิ่งที่เทียบเท่ากับทอพอโลยีเนื่องจากสามารถเกิดขึ้นได้อย่างราบรื่นและต่อเนื่องไปยังอีก

พิจารณาลูปที่เราทำเมื่ออนุภาคหนึ่งหมุนไปรอบ ๆ ในสามมิติลูปนี้สามารถบีบได้จนถึงจุด topologically ดูเหมือนว่าอนุภาคไม่ได้ขยับเลย อย่างไรก็ตามในสองมิติของลูปไม่สามารถหดได้มันติดอยู่กับอนุภาคอื่น ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่ทำงานลูปในกระบวนการ เนื่องจากข้อ จำกัด นี้ - ตรวจพบเฉพาะในสองมิติ - ลูปของอนุภาคหนึ่งรอบ ๆ นั้นไม่เทียบเท่ากับที่อยู่อาศัยของอนุภาคในที่เดียวกัน ใช่หัวไปรอบ ๆ นั่นคือเหตุผลที่นักฟิสิกส์ต้องการอนุภาคชั้นที่สาม - Eniona ฟังก์ชั่นคลื่นของพวกเขาไม่ จำกัด เพียงสองการตัดสินใจที่กำหนด Fermions และ Bosons และอนุภาคเหล่านี้ไม่ใช่อื่น ๆ

ฟิสิกส์พิสูจน์ให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของการดำรงอยู่ - อาณาจักรที่สามของอนุภาค 3296_4
นักวิจัยสร้าง Collider ตัวละครเล็ก ๆ ในห้องปฏิบัติการเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของ ENIGNE

ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ฟิสิกส์เป็นครั้งแรกที่ใช้เงื่อนไขเหล่านี้สำหรับการสังเกต "ผลควอนตัม Hall Effect" ซึ่งอิเล็กตรอนจะถูกรวบรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างควิปิเปโตซิลที่เรียกว่าอิเล็กตรอนหนึ่งลำ ในปี 1984 ในงานสองหน้าพื้นฐาน Frank Willchek, Daniel Alovaya และ John Robert Sriffera แสดงให้เห็นว่า Quasiparticles เหล่านี้สามารถทำได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยสังเกตพฤติกรรมดังกล่าวของ Quasiparticles ดังนั้นจึงไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าไอออนไอออนไม่เหมือนกันทุกคนหรือ Bosons

มันน่าสนใจ: ทำไมฟิสิกส์ควอนตัมจึงคล้ายกับเวทมนตร์?

นั่นคือเหตุผลที่การศึกษาใหม่คือการปฏิวัติ - ฟิสิกส์ในที่สุดก็สามารถพิสูจน์ได้ว่า Enionas ทำตัวเหมือนข้ามพฤติกรรมของ Bosons และ Fermions ที่น่าสนใจในปี 2559 สามฟิสิกส์อธิบายการตั้งค่าการทดลองคล้ายกับ Collider Intron เล็ก ๆ ในสองมิติ ก.พ. และเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างบางสิ่งที่คล้ายคลึงกับการวัดความผันผวนของกระแสน้ำในคอลเดอร์

พวกเขาจัดการเพื่อแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมของการบรรยายสอดคล้องกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี โดยทั่วไปผู้เขียนงานวิทยาศาสตร์หวังว่าการก่อให้เกิดความสับสนจะสามารถมีบทบาทสำคัญในการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอะไรคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมและวิธีการทำงานอ่านในเนื้อหาของเพื่อนร่วมงานของฉัน Ramis Ganiev

อ่านเพิ่มเติม