פיזיק פּרוווד די עקזיסטענץ פון ענשורז - די דריט מלכות פון פּאַרטיקאַלז

2020 וועט געדענקען די וועלט נישט בלויז ווי אַ יאָר וואָס צעבראכן אַלע ימאַדזשאַנאַבאַל און ינקאַנסיוואַבאַל טעמפּעראַטור רעקאָרדס, אָבער אויך ווי אַ פּעריאָד פון מענטשלעך געשיכטע, בעשאַס וואָס די דריט מלכות פון פּאַרטיקאַלז גערופֿן "עניאַניאַ", וואָס עקסיסטיאָנס בייַ די זעלבע צייט. אין אַלגעמיין, רעדן פּאַרטאַקאַל פיזיק, עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז ביז לעצטנס עס זענען געווען בלויז צוויי קאַטעגאָריעס אָדער קינגדאָמס - באָסאָנס און פערמאָושאַנז. די קריטעריאָן פֿאַר דיוויידינג עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז אין צוויי לאגערן איז די ווערט פון די צוריק, קוואַנטום נומער, וואָס קעראַקטערייזאַז זייַן אייגענע מאָמענט פון די פּאַרטאַקאַל דויפעק. אין אנדערע ווערטער, אויב די ומינקע סעפּעראַטלי גענומען פּאַרטיקאַלז איז באשלאסן דורך אַ ינטאַדזשער - אין פראָנט פון איר באַקאָן, און אויב די האַלב-ראַנגער איז פערמאָן. דעם יאָר, די ריסערטשערז דיסקאַווערד די ערשטער וואונדער פון דער עקזיסטענץ פון די דריט מלכות פון פּאַרטיקאַלז - ענינים, וועמענס נאַטור איז נישט ווי די נאַטור פון ניט בייטן אָדער פערמאָושאַנז. מיר זאָגן וואָס אַניקאַס איז און וואָס זייער ופדעקונג איז פון גרויס וויכטיקייט פֿאַר מאָדערן פיזיק.

די געזעצן פון קוואַנטום מאַקאַניקס שילדערן די נאַטור פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז.

וואָס איז "ענאָראַ"?

יעדער לעצטע פּאַרטאַקאַל אין די אַלוועלט איז פֿון קאָסמיש שטראַלן צו קוואַרקס - אָדער פערמאָן אָדער באָסאָן. די קאַטעגאָריעס צעטיילן די בנין בלאַקס פון די אַלוועלט אין צוויי פאַרשידענע קינגדאָמס. אין דער פאַרגאַנגענהייַט 2020, ריסערטשערז דיסקאַווערד דער ערשטער וואונדער פון דער עקזיסטענץ פון די דריט מלכות פון פּאַרטיקאַלז - ענאָנאַס. ינטערעסטינגלי, ענינים טאָן ניט ביכייוו ווי פיטעריש, אדער ווי באָסאָנס; אַנשטאָט, זייער נאַטור איז ערגעץ אין די מיטל.

אין דעם אַרטיקל, פארעפנטלעכט אין די זומער 2020, אין דער זשורנאַל וויסנשאַפֿט, פיזיקיסץ דיסקאַווערד דער ערשטער יקספּעראַמענאַל זאָגן אַז די פּאַרטיקער טאָן ניט פּאַסיק אין קיין פון די באוווסטער פון די קינגיס. "מיר געוויינט צו האָבן באָסאָנס און פערמאָושאַנז, און איצט מיר האָבן דעם דריט מלכות פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז," האט געזאגט פראַנק ווילטשק, די נאָבעל פרייז געווינער אין פיזיק פון די מאַססאַטשוסעטץ פון טעכנאָלאָגיע אין אַן אינטערוויו מיט קוואַנטאַ מאַגאַזין.

זינט די געזעצן פון קוואַנטום מאַקאַניקס, דיסקרייבינג די נאַטור פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז, זענען זייער אַנדערש פון די באוווסטער געזעצן פון קלאסישע פיזיק, זיי פֿאַרשטיין זיי גאַנץ שווער. צו טאָן דאָס, ריסערטשערז פאָרשלאָגן צו ימאַדזשאַן ... פיגורע לופּס. אַלע ווייַל ווען די ענדיק אַניאַנז זענען וואָווען, איינער פון זיי איז "אלנגעוויקלט" אַרום די אנדערע, טשאַנגינג קוואַנטום שטאַטן.

אין דעם גאַנג פון וויסנשאפטלעכע פאָרשונג, סייאַנטיס האָבן פּראָווען אַז עניאָנע געהערן צו אַ באַזונדער קלאַס פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז.

אפילו מער יקסייטינג אַרטיקלען אויף די געזעצן פון קוואַנטום מאַקאַניקס און די לעצטע דיסקאַוועריז אין די פעלד פון פיזיק, לייענען אויף אונדזער קאַנאַל אין Yandex.dzen. עס זענען קעסיידער ארויס אַרטיקלען וואָס זענען נישט אויף דעם פּלאַץ.

אַזוי ימאַדזשאַן צוויי ינדיסטינגגווישאַבאַל פּאַרטיקאַלז ענלעך צו עלעקטראָנס. נעמען איין, און דעמאָלט ייַנוויקלען עס אַרום אנדערן אַזוי אַז עס קערט צו ווו איך סטאַרטעד מיין וועג. אין ערשטער בליק עס קען ויסקומען אַז גאָרנישט האט געביטן. און טאַקע, אויף די מאַטאַמאַטיקאַל שפּראַך פון קוואַנטום מאַקאַניקס, צוויי כוואַליע פאַנגקשאַנז דיסקרייבינג די ערשט און לעצט און לעצט שטאַטן מוזן זיין גלייַך צו אָדער האָבן אַ דיווייישאַן אין איין אַפּאַראַט. (אין קוואַנטום מאַקאַניקס, איר רעכענען די מסתּמא אַז איר אָבסערווירן, עסן אַ כוואַליע פונקציע אין אַ קוואַדראַט, אַזוי אַז דאָס קאָואַפישאַנט - 1 איז געוואשן אַוועק).

אויב די כוואַליע פאַנגקשאַנז פון די פּאַרטאַקאַל זענען יידעניקאַל, איידער איר באָסאָנס. און אויב זיי זענען פארווארפן דורך 1 קאָואַפישאַנט, איר קוק ביי פערמיש. און כאָטש די מסקנא באקומען אין דעם גאַנג פון אַ נייַע לערנען קען ויסקומען דער מאַטאַמאַטיקאַל געניטונג, עס האט ערנסט פאלגן פֿאַר מאָדערן פיזיק.

דריי קינגדאָמס פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז

ריסערטשערז אויך טאָן אַז פערמאַנז זענען אַנטיציאַל מיטגלידער פון דער וועלט פון פּאַרטיקאַלז, ווייַל זיי האָבן קיינמאָל פאַרנעמען די זעלבע קוואַנטום שטאַט. ווייַל פון דעם, עלעקטראָנס אַז געהערן צו די פערמאָן קלאַס פאַלן אין פאַרשידן אַטאָמישע שעלז אַרום די אַטאָם זיך. פון דעם פּשוט דערשיינונג עס איז אַ מערהייט פון פּלאַץ אין די אַטאָם - אַן אַמייזינג פאַרשיידנקייַט פון פּעריאָדיש סיסטעם און אַלע כעמיע.

לייענען אויך: סייאַנטיס אַפּראָוטשט די שכל וואָס עס איז אַ אַלוועלט

באָסאָנס, אויף די אנדערע האַנט, זענען סטאַדע פּאַרטיקאַלז וואָס האָבן אַ גליקלעך פיייקייט צו פאַרבינדן און באַזונדער די זעלבע קוואַנטום שטאַט. אזוי, פאָטאָנס וואָס געהערן צו די קלאַס פון באָסאָנס קענען פאָרן דורך יעדער אנדערער, ​​אַלאַוינג די ליכט שטראַלן צו רירן פרילי און נישט דיסאַפּייט.

היגגס באָסאָן איז אַ געשעעניש ערייזינג פון קאַליזשאַנז צווישן פּראָטאָנס אין די גרויס בילד גאַטראָן קאַליידער. ווען אַ צונויפשטויס אין דעם צענטער פון דער פּאַרטאַקאַל דיסינטאַגרייץ אין צוויי פאָטאָנס (דאַטיד געל און גרין שורות)

אָבער וואָס כאַפּאַנז אויב איר האָט איין קוואַנטום פּאַרטאַקאַל אַרום אנדערן? וועט עס צוריקקומען צו די אָריגינעל קוואַנטום שטאַט? צו פֿאַרשטיין דעם אָדער נישט, עס איז נייטיק צו פאַרשטאַרקן אין אַ קורץ לויף פון טאָפּאָלאָגי - מאַטאַמאַטיקאַל דורכקוק פון פארמען. עס איז געמיינט אַז צוויי פארמען זענען טאָפּאָלאָגיקאַללי עקוויוואַלענט אויב מען קענען זיין פארוואנדלען אין אן אנדער אָן קיין אנדערע אַקשאַנז (גלוינג אָדער צעשיידונג). פּעמפּיקל און קאַווע באַפאַלן, ווי די אַלט זאגן זאגט, זענען טאָפּאָלאָגיקאַללי עקוויוואַלענט, ווייַל מען קענען זיין סמודלי און קאַנטיניואַסלי געשאפן צו אנדערן.

באַטראַכטן אַ שלייף אַז מיר האָבן געטאן ווען איין פּאַרטאַקאַל ראָוטייטיד אַרום די אנדערע. אין דרייַ דימענשאַנז, דעם שלייף קענען זיין סקוויזד צו די פונט. טאָפּאָלאָגיקאַללי, עס קוקט ווי אויב די פּאַרטאַקאַל איז נישט רירן. אָבער, אין צוויי דימענשאַנז פון די שלייף קען נישט ייַנשרומפּן, עס סטאַק אויף אן אנדער פּאַרטאַקאַל. דעם מיטל אַז עס וועט נישט אַרבעטן די שלייף אין דעם פּראָצעס. ווייַל פון דעם ריסטריקשאַנז - דיטעקטאַד בלויז אין צוויי דימענשאַנז - די שלייף פון איין פּאַרטאַקאַל אַרום די אנדערע איז נישט עקוויוואַלענט צו די וווינאָרט פון די פּאַרטאַקאַל אין די זעלבע פּלאַץ. יאָ, דער קאָפּ גייט אַרום. דעריבער פיזיקיס דארף די דריט קלאַס פון פּאַרטיקאַלז - עניאַאָנאַ. זייער כוואַליע פאַנגקשאַנז זענען נישט לימיטעד צו צוויי דיסיזשאַנז וואָס דיפביז דיטערניז און בייאָנס און די פּאַרטיקאַלז זענען קיין אנדערע.

פאָרשער געבויט אַ קליין אַדראָנלע קאַליידער אין דער לאַבאָראַטאָריע צו באַווייַזן די עקזיסטענץ פון ענשורז.

אין דער פרי 1980 ס, פיזיק פֿאַר די ערשטער מאָל געוויינט די באדינגונגען פֿאַר אַבזערווינג די "פראַקשאַנאַל קוואַנטום האַלל ווירקונג", אין וואָס עלעקטראָנס זענען געזאמלט צוזאַמען צו שאַפֿן אַזוי גערופענע קוואַזיפּטיקס וואָס האָבן אַ מאַך פון איין עלעקטראָן. אין 1984, אין די פונדאַמענטאַל צוויי בלאַט אַרבעט, פראַנק ווילטשעק, דניאל אַלאָוליאַ און יוחנן ראבעראַ געוויזן אַז די קוואַסיפּטיקאַלז קענען זיין קיין. אבער סייאַנטיס קיינמאָל באמערקט אַזאַ נאַטור פון קוואַסעיפּיטיקאַלז, און קען נישט באַווייַזן אַז די אַניאַנז זענען נישט ענלעך קיין פערשאַנז אָדער בייאָנס.

עס איז טשיקאַווע: פארוואס קוואַנטום פיזיק איז ענלעך צו מאַגיש?

דערפֿאַר אַ נייַע לערנען איז רעוואלוציאנער - פיזיק לעסאָף געראטן צו באַווייַזן אַז ענעמאָנאַס ביכייווז ווי אַ קרייַז צווישן די נאַטור פון באָסאָנס און פערמאָושאַנז. ינטערעסטינגלי, 2016, דריי פיזיק דיסקרייבד אַן יקספּערמענאַל סעטאַפּ, ריזעמבאַלינג אַ קליינטשיק ינטראָרן קאַליידער אין צוויי דימענשאַנז. פעברואר און זיין חברים געבויט עפּעס ענלעך צו מעסטן די פלאַקטשויישאַנז פון קעראַנץ אין קאַליידער.

זיי געראטן צו ווייַזן אַז די נאַטור פון ענשורז פּונקט קאָראַספּאַנדז צו טעאָרעטיש פֿאָרויסזאָגן. אין אַלגעמיין, די מחברים פון וויסנשאפטלעכע אַרבעט האָפענונג אַז קאַנפיוזינג אַאַנז קענען שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין קריייטינג קוואַנטום קאָמפּיוטערס. לערנען מער וועגן וואָס איז אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער און ווי עס אַרבעט, לייענען אין דעם מאַטעריאַל פון מיין קאָלעגע רעמיס גאַנייעוו.