Τι θα συμβεί αν ενωθούν 4 ηλεκτρόνια; Μια ολοκαίνουργια περίπτωση λέει μια πρόσφατη μελέτη

Μετά από σχεδόν 20 χρόνια Οι ερευνητές προέβλεψαν για πρώτη φορά το ηλεκτρόνιο του τετραπόλου, έχει αποδειχθεί ότι υπάρχουν ενδείξεις της παρουσίας του σε πειραματικό εξοπλισμό, ο οποίος είναι ολοκαίνουργιος κατάσταση της ύλης Ανοίγει ένα εντελώς νέο πεδίο δυνατοτήτων στη φυσική.

Τεχνικά, αυτό για το οποίο μιλάμε εδώ είναι ο τετραπλασιασμός των φερμιονίων, που αναφέρεται στον τύπο των σωματιδίων που εμπλέκονται και στον τρόπο αλληλεπίδρασης μεταξύ τους. Τώρα που οι επιστήμονες το βρήκαν, μπορούν να εργαστούν για να βρουν πώς να το χρησιμοποιήσουν.

Εάν σκέφτεστε την υπεραγωγιμότητα, όπου η ηλεκτρική αντίσταση είναι μηδέν, χρειάζεστε ζεύγη ηλεκτρονίων – είναι γνωστά ως Ζεύγη Cooper – Να σχηματιστεί και να πήξει. Κάτι πολύ παρόμοιο συμβαίνει με τέσσερα ηλεκτρόνια σε αυτή τη νέα κατάσταση.

«Πιθανότατα θα χρειαστούν πολλά χρόνια έρευνας για την πλήρη κατανόηση αυτής της κατάστασης», Ο θεωρητικός φυσικός Ιγκόρ Μπαμπάγιεφ λέει: από το KTH Royal Institute of Technology στη Σουηδία και επικεφαλής ερευνητής στη νέα μελέτη. Ο Μπαμπάγιεφ έκανε την αρχική πρόβλεψη του 2004 σχετικά με αυτή την κατάσταση της ύλης.

Για να συμβεί τετραπλασιασμός ηλεκτρονίων, τα σωματίδια πρέπει να εμποδίζονται από τη σύζευξη και τη ροή χωρίς αντίσταση στην κανονική θέση υπεραγωγός συνθήκες, κάτι που οι επιστήμονες δεν ήταν καν σίγουροι ότι ήταν δυνατό μέχρι πρόσφατα.

Ο Μπαμπάγιεφ και οι συνάδελφοί του εξέτασαν ένα υπεραγώγιμο υλικό σιδήρου που ονομάζεται Ba._{1 x}NS_ΧFe₂όπως και₂ (εμφανίζεται παρακάτω) για τις εμπειρίες τους, Προεπιλεγμένο Πιθανόν να προκαλέσει ασυνήθιστα αποτελέσματα. Η ηλεκτρική αντίσταση και άλλα υλικά έχουν δοκιμαστεί σε διαφορετικό εύρος θερμοκρασίας.

(Βαντίμ Γκρινένκο / Φεντερίκο Κάλιαρις)

Πειράματα έδειξαν ενδείξεις διακοπής της συμμετρίας αντιστροφής-χρόνου, μια έννοια στη φυσική όπου οι αρνητικές εκφράσεις καμπής-χρόνου σε τύπους μπορούν να ενεργοποιήσουν το ίδιο συμβάν προς τα πίσω ή να μετασχηματίσουν κινήσεις σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Ωστόσο, στην περίπτωση των τεσσάρων –φερμιόνιο Ο πυκνωτής για τον οποίο αναφέρουμε, η χρονική αντιστροφή τον φέρνει σε διαφορετική κατάσταση.» λέει ο Μπαμπάεφ.

Συνολικά, οι μετρήσεις που καταγράφηκαν από τα πειράματα δείχνουν μια εκτεταμένη διάταξη: όχι μεταξύ ζευγών ηλεκτρονίων (όπως στην υπεραγωγιμότητα), αλλά μεταξύ ζευγών ζευγών. Αυτό είναι ένα τεταρτοταγές φερμιόνιο και μια νέα κατάσταση της ύλης.

Η περίπτωση της υπεραγωγιμότητας χρησιμοποιείται παντού, από Κβαντικοί υπολογιστές σε μένα MRI Σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας (MRI), αλλά μένει να δούμε τι επιφυλάσσει η νέα κατάσταση της ύλης που έγινε εφικτή από τον πολλαπλασιασμό των τετραπολικών φερμιονίων. Ονομάζεται τετραγωνική μεταλλική φάση BTRS (Broken Temporal Reflection Symmetry).

Με το άλλο Πρόσφατες σπουδές Οι ερευνητές επισημαίνουν όλο και περισσότερους υπεραγωγούς που δεν έχουν τη συμμετρία ή τη σταθερότητα που αναμενόταν προηγουμένως από αυτά τα υλικά, και οι ερευνητές λένε ότι αυτοί οι τύποι εναλλακτικών καταστάσεων της ύλης μπορεί να μην είναι τόσο σπάνιοι.

“Τα πειράματα ανοίγουν μια σειρά από νέα ερωτήματα και αποκαλύπτουν μια σειρά από άλλες ασυνήθιστες ιδιότητες που σχετίζονται με την αντίδρασή τους στις θερμικές διαβαθμίσεις, τα μαγνητικά πεδία και τους υπερήχους, οι οποίες πρέπει να γίνουν καλύτερα κατανοητές.” λέει ο Μπαμπάεφ.

Η αναζήτηση δημοσιεύτηκε στο Φυσική της Φύσης.