Рубрика: Физика
Потврдено постоењето на хипотетичките честички “анјони”
Автор: Петар Лагудин
Објавено на 22.01.2021 - 11:00

Освен основните елементарни честички, квантната теорија предвидува постоење и на други типови хипотетички честички со поинакви својства од оние на фермионите и на бозоните. Но, сè до 2020 година немаше практичен доказ за нивното постоење. Конечно, во изминатата година, физичарите успеале експериментално да го докажат постоењето и на трета категорија честички – анјони (anyons).

Најнапред да се потсетиме на елементарните честички од кои е составен универзумот, каков што досега ние го знаеме. Сè што постои во универзумот е составено од две различни категории елементарни честички. Првата категорија ја сочинуваат честички носители на заедничките особини, масата и електричниот набој, кои се наречени „фермиони“, а во таа категорија влегуваат честичките: електрони, протони, неутрони и кварковите што нив ги сочинуваат. Втората категорија ја сочинуваат честички носители на сила, наречени се „бозони“, а во таа категорија влегуваат фотоните и глуоните. Сите наведени типови елементарни честички се разликуваат меѓу себе по тоа што имаат различен извесен карактеристичен аголен момент, т.н. „спин“. Така,  типовите честички во категоријата фермиони имаат спинови од половина непарни броеви  (1/2, 3/2, 5/2, ...), додека честичките во категоријата бозони имаат спинови од цели броеви  (0, 1, 2, ...). 

Меѓутоа, покрај овие, да ги наречеме основни елементарни честички, квантната теорија предвидува постоење и на други типови хипотетички честички со поинакви својства од својствата на фермионите и на бозоните. Но, сè до 2020 година немаше практичен доказ за нивното постоење. Конечно, во изминатата 2020 година, физичарите успеале практички, експериментално да докажат постоење и на трета категорија честички со наполно различни својства од претходните две, фермионите и бозоните, а тие нови честички се наречени „анјони“ (anyons),  Нивното постоење е докажано дури двапати, на два различни начини, од страна на две посебни истражувачки групи, во различни научни лаборатории.

Првиот доказ уследи во месец април 2020 година, од страна на група од престижната Виша нормална школа во Париз (École normale supérieure, Paris). Групата вметнала електронски гас во мал судрувач на честички, а тој во погон продуцирал невообичаено чудно однесување на честичките од тој гас ‒ имено, тие започнале да дејствуваат дводимензионално. Очигледно е дека таквото чудно однесување е својствено само за некоја нова категорија честички, наполно различни од фермионите и бозоните, па така е докажано постоењето на хипотетичките честички, „анјони“.  Откритието беше објавено во списанието Science.

Потврда за постоењето на тие честички уследи во месец јули истата год., од страна на друга истражувачка група од Универзитетот Пердју во Индијана, САД. Таа група употреби специфичен експериментален склоп налик на лавиринт, кој ги насочуваше електроните да се движат по одредена маршрута. Склопот беше оладен на температура блиска до апсолутната нула и беше под дејство на силно магнетско поле. На тој начин и овојпат беше детектирано невообичаеното чудно дводимензионално однесување на честичките во склопот, карактеристично само за анјоните, и со тоа нивното постоење беше повторно потврдено. 

Но, освен што овој нов тип честички дејствува дводимензионално, карактеристично за нив е и однесувањето на нивниотспинИмено, познато е дека доколу две честички од фермионите или бозоните орбитираат една околу друга, нивниот основен спин не се менува. Меѓутоа, кај анјоните е поинаку: ако некој анјон се движи околу друг анјон, нивниот заеднички спин се поместува повеќепати, додека не се врати на почетниот основен износ. Таа особина ги прави привлечни за примена во специфични уреди во доменот на квантните компјутери, па нивното откритие можеби претставува прв чекор кон градба на таквите уреди.

Во секој случај, ова откритие отвори ново поглавје во подрачјето на елементарните честички, и истото допрва ќе се истражува.

Клучни зборови: