O estudo do ânion revela que o mundo quântico é mais estranho do que se pensava
O mundo é muito mais complicado do que nos parece à primeira vista, e os cientistas, descobrindo cada vez mais esquisitices, apenas confirmam esse fato.
Então, um grupo científico da Purdue University (EUA, Indiana) conduziu um experimento único e recebeu a confirmação comportamento especial dos elétrons, em que quaisquer íons são formados - quasipartículas que podem existir apenas em duas dimensões sistemas. Agora falarei brevemente sobre essas partículas e explicarei por que são tão estranhas e únicas.
Anyions - o que é e quando foram descobertos
Até o momento em que os ânions foram descobertos, as partículas elementares eram convencionalmente divididas em apenas dois tipos:
- Férmions. Essas partículas incluem, por exemplo, elétrons.
- Bosons. Essas partículas incluem, por exemplo, fótons.
Bósons e férmions têm diferenças significativas, de acordo com as quais:
- os férmions podem ter spin fracionário, mas os bósons não;
- os férmions têm antipartículas, mas os bósons não;
- A exclusão de Pauli se aplica apenas aos férmions.
Eles começaram a falar sobre os anyons em 1977. Foi então que a fundamentação teórica da nova partícula foi dada por físicos teóricos noruegueses.
E em sua essência, essas partículas únicas são algo em comum (com seus desvios) entre bósons e férmions e não podem ser atribuídas a nenhuma categoria. O próprio nome tem a raiz ANY - que é traduzida do inglês "Qualquer um, todos".
Portanto, os anyons têm características únicas: por exemplo, eles têm uma carga fracionária, bem como estatísticas quânticas fracionárias. Além disso, possuem propriedades de memória e armazenam informações sobre a interação com outras quasipartículas.
Anyons podem existir apenas em casos especiais de excitação de elétrons e, como se viu, eles realmente têm uma carga mais baixa do que a carga elementar de um elétron. Parecia impossível - mas é um fato.
Nova Pesquisa Anion
Pela primeira vez experimentalmente, a existência de qualquer íon foi confirmada em 2005 por físicos da Stony Brook University (EUA, Nova York). E o novo trabalho de cientistas americanos forneceu mais dados experimentais que confirmam a própria existência de anyons.
No novo trabalho, os engenheiros conseguiram criar as condições em que os elétrons se moviam ao longo de um labirinto especial realizado em um interferômetro em nanoescala feito de arseneto de gálio e arsenieto de alumínio-gálio.
Ao mesmo tempo, esse labirinto foi influenciado por um forte campo magnético com indução de 9 T e resfriamento a 10 milikelvin.
Ao mesmo tempo, a imagem resultante, que os cientistas começaram a chamar de "diagrama do pijama", indicava o surgimento de qualquer íon.
Os cientistas continuam suas pesquisas e planejam complicar a configuração do laboratório para que seja possível controlar o número de quasipartículas e tentar controlar seu comportamento na câmara.
Este estudo mostrou pela primeira vez que o mundo quântico é muito mais complexo e confuso do que foi considerado anteriormente e, muito possivelmente, no futuro serão descobertas partículas, que agora são consideradas simplesmente impossível.
E de um ponto de vista prático, novas pesquisas em anyons ajudarão a criar computadores quânticos altamente eficientes do futuro.
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