18 ноември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Доказаха наличието на частица, което е своя собствена античастица

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 21 юли 2017 в 15:1180823
Майорана фермионите (сини, червени и лилави линии) преминават през топологичен изолатор (хоризонталната лента) с свръхпроводящ пласт отгоре. Илюстрация на новия експеримент за откриване на новите фермиони. Зелените линии показват електроните, които се придвижват по ръбовете на топологичния изолатор.

Учените от Станфорд и Университета на Калифорния след 80 години търсения, откриха доказателства за съществуването на частици, наречени майорана, които са античастици на себе си, съобщава ScienceDaily.

Физиците смятат, че в бъдеще тяхното откритие ще помогне за създаване на мощни квантови компютри.

В новото изследване, публикувано в списание Science, физиците успяха да докажат хипотезата си.

През 1928 г. физикът Пол Дирак направи удивителното тогава предсказание, че всяка фундаментална частица във Вселената има античастица - близнак, но с противоположен заряд. Когато частица и античастица се срещнат, те се унищожават взаимно, освобождавайки много енергия. Няколко години по-късно е открита първата частица антиматерия - противоположната на електрона, наречена позитрон и антиматерия става бързо част от популярната култура.

Но през 1937 г. друг брилянтен физик, Еторе Майорана (Ettore Majorana), въведе обрат - той прогнозира, че в класа на частиците, известни като фермиони, сред които са протони, неутрони, електрони, неутрино и кварки, трябва да има частици, които са собствените им античастици.

Учените подозират, че неутриното - малки неутрални частици, които пътуват през космоса - биха могли да бъдат майорана фермиони, но засега нямат конкретни доказателства. Вместо това, единствените майорана фермиони, за които учените разполагат с доказателства, са под формата на "квазичастици", смущения в рамките на материал, които се държат като частици, но всъщност са резултат от колективното движение на много електрони. 

Процесът, който води до тези квазичастици е близък до начина, по който енергията се превръща за кратко във "виртуални" частици и обратно в енергия в космическия вакуум, според известното уравнение на Айнщайн E = mc2. Макар квазичастиците да не са по своята природа частици, те все пак се считат за истински майорана фермиони.

Източник: Stanford University

Учените използват два ултратънки филма.

"Външният филм играе роля на свръхпроводник, а долният - на топологичен изолатор, който провежда ток само по повърхността или ръбовете, но не и през сърцевината. Като ги комбинират, получават свръхпроводящ топологичен изолатор, в който електроните бързо се придвижва по двата края на повърхността на филма" - обясняват учените от Станфордския университет.

Благодарение на тази конструкция част на електроните се придвижват по протежение на единия ръб на филма в една посока, а в противоположния край на филма електроните се движат в обратна посока. С помощта на магнит учените успяват да контролират потока на електроните и в крайна сметка да намерят елементарната частица, която търсят.

Подписът на майорана фермионите е скок на проводимостта с половината от нормалния размер, обяснява Science News.

Тъй като майорана фермионът е своята собствена античастица, разказва теоретичният физик Shoucheng Zhang от Станфордския университет, "в един много груб смисъл, това е половината от обикновената частица", в резултат на което е и половината по големина скок.

Откриването на този подпис е "единственото доказателство за наличието на майорана фермиони", пише в проучването съавторът Канг Уанг (Kang Wang) от Университета на Калифорния. 

Физиците решават да нарекат открития фермион "ангелска частица" в чест на бомбата, която имала свойствата на материя и антиматерия, описана в  романа на писателя Дан Браун "Ангели и демони". Учените смятат, че фермионът майорана ще помогне да се създадат мощни квантовите компютри.


Препоръчани материали
vmv
Рейтинг : 1360
22.07 2017 в 08:23 3
+ 0
- 4
Браво, за направата на такъв експеримент! Само тълкуването е малко замъглено. Фермионите са с полуцял спин, защото за образуването им в "цяло топче" ползват околното поле - структурират се върху фотони от него (разбъркват полето -заряд). За представа модел - нещо "обратно" на прожекторен ефект. Затова са "ферми" частици - не са "кръгли" топчета, а част от цялостна форма на "топче". Не могат при кондензат да са плътно "едно до друго" - опашката от прожекторния, пречи. Но пък могат за се строяват по посока, "опашка"-колективни свойства.
Бозе-частицата е кръгла - спинът й е вътрешно за частицата свойство и си е самодостатъчна за "кръгла форма" - не разбутва околното поле (няма проявление "заряд"), плътно кондензират и тогава "гледаме" за колективни свойства.

Рейтинг : -21343
21.07 2017 в 16:52 2
+ 1
- 10
Много просто - измерили са спина й и се е оказал полуцяло число
+ 1
- 2
А де?
Тук пак са открили квазичастица, представляваща колективно поведение на група електрони. При това хич и не знаят каква е тя, само са намерили още един, различен признак че някъде в цялата работа има и майорана частица.

За сметка на това не намерих приемливо обяснение защо мислят че новооткритата частица е фермион.
 
Още от : Новини
Първото селфи в Космоса
Първото селфи в Космоса
11 ноември 2019 в 00:006138
Първото селфи в Космоса
Първото селфи в Космоса
11 ноември 2019 в 00:00
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.