Научници су вероватно открили нову квантну честицу и то сасвим случајно
Сви знају да су метали и изолатори различити по дефиницији. Али научници са Универзитета Принцетон успели су (и сасвим случајно) да забележе необично квантно понашање у изолатору, за које се раније сматрало да је могуће само у металима. Ово откриће сугерише да постоји потпуно нова врста квантних честица која се назива неутрални фермион.
Стари постулати и нове стварности
Сви знају да су метали изврсни проводници електричног наелектрисања, али диелектрика нису.
На молекуларном нивоу, овај постулат се своди на чињеницу да се у металима електрони прилично слободно крећу дуж кристалне решетке. У изолаторима, електрони атома „прилично круто“ седе у својим орбитама и, према томе, имају велики отпор.
Дакле, у облику споредног ефекта добре проводљивости у металима, може се уочити ефекат зван квантне осцилације. Ако се метал снажно охлади и изложи јаком магнетном пољу, тада су електрони у стању да пређу у квантно стање, што изазива флуктуације отпорности материјала.
Међутим, такав ефекат раније није примећен код изолатора због не баш добре способности електрона да се крећу. Али како је показала нова студија научника са Универзитета Принцетон, ефекат квантних осцилација присутан је и код изолатора.
Ново истраживање и случајно откриће
У свом најновијем експерименту научници су радили са волфрамовим дителлуридом, који се у маси дува попут метала, али се претвара у изолатор када се састави у дводимензионални облик, попут графена.
Дакле, следећим мерењем отпорности једнослојног материјала у магнетном пољу, научници су били изненађени када су установили да је почео да осцилира. Како је С. Ву (задужен за истраживање), откриће овог ефекта било је потпуно изненађење и збунило научнике.
Уочени феномен не може се објаснити ниједном од постојећих теорија, па су научници изнели своју верзију онога што се догађа. Према њиховој верзији, електрони сами не вибрирају у изолатору, али, највероватније, могу се створити јаке интеракције услед нових квантних честица.
Будући да изолатори блокирају несметано кретање наелектрисаних честица као што су електрони, нове честице које узрокују квантне осцилације морају имати неутрални набој.
Ови хипотетички неутрални фермиони би тада могли да показују посматране квантне осцилације.
Дакле, ако је претпоставка научника тачна, онда су успели да открију суштински нови облик квантне материје, који се крије у изолаторима.
Да би се потврдила хипотеза научника, потребно је спровести пуно истраживања, током којих ће то постати коначно је јасно да ли неутрални фермиони заиста постоје или постоји друго објашњење за откривени необичности.
Резултати научног рада научници су поделили на страницама часописа Натуре. Ако вам се свидео материјал, оцените га и не заборавите да се претплатите. Хвала на пажњи!