„Particula înger” e cea mai nouă descoperire revoluționară în știință
După 80 de ani de cercetări, s-a demonstrat în sfârșit că „particula înger” există. Asta după confirmarea „particulei Dumnezeu”.
În 1937, fizicianul Ettore Majorana a spus că există unele particule care sunt propriile lor antiparticule. Prima antiparticulă a fost descoperită din greșeală cu câțiva ani înainte, în 1932.
Totuși, vreme de 80 de ani – din 1937 și până de curând – nimeni nu a putut să confirme că există sau nu. De curând însă, o echipă de fizicieni de la UC Irvine, UCLA și Stanford a găsit dovezi că o asemenea particulă, cunoscută drept fermionul Majorana, există.
În fizică, există două tipuri de particule fundamentale: bosoni și fermioni. Diferența dintre bosoni și fermioni are de a face cu impulsul unghiular al fiecăruia. Atât bosonii, cât și fermionii au niște particule opuse lor, care au aceeași masă, dar încărcătură electrică diferită. Atunci când se întâlnesc, se anihilează și degajă energie.
S-ar putea să fi auzit de bosonul Higgs, zis și „particula Dumnezeu„. Despre această particulă se crede că poate să confere masă celorlalte particule elementare. Fermionul Majorana nu este însă la fel de popular.
Cum a fost prezisă „particula înger”
Predicția lui Majorana din 1937 a fost că, în clasa fermionilor – în care intră protonii, neuronii, electronii și cuarci – ar trebui să mai existe o particulă care este în același timp și propria ei antiparticulă. Acest fermion Majorana nu ar avea încărcătură electrică, precum un neutron sau un neutrin. În 1956, a fost descoperită antiparticula netronului. Astfel, a rămas doar neutrinul drept candidat posibil. În momentul de față, au loc patru experimente care să confirme că neutrinul este un fermion Majorana. Unul din ele, EXO-200, implică măsurarea degradării izotopilor de xenon cu ajutorul unei mașini pline de 110 kilograme de xenon lichid.
Acum câțiva ani, fizicienii de la UC Irvine, UCLA și Stanford au descoperit că fermionii Majorana ar putea fi creați prin manipularea unor materiale exotice. Au început să caute așa-zisele cvasiparticule. Acestea apar în urma interacțiunilor colective ale electronilor. Au unele proprietăți similare cu ale particulelor, dar fără a fi ele însele particule. Pentru a descoperi cvasiparticulele Majorana, cercetătorii au folosit materiale superconductoare care conduc electricitatea cu o eficiență de 100% și izolatori topologici magnetici, care conduc electricitatea doar la suprafață, nu și prin interior.
În urma experimentelor, oamenii de știință au putut să confirme existența cvasiparticulei Majorana.
Shoucheng Zhang, profesor de fizică la Stanford, a spus că descoperirea ar putea fi folosită pentru a crea computere cuantice rezistente la zgomotul mediului. Chiar și așa, experimentele de tipul EXO-200, care caută particule Majorana, nu cvasiparticule, rămân valide, chiar dacă vor mai trece ani până să aflăm rezultatele. Zhang e de părere că, până atunci, descoperirea particulei înger este cea mai bună dovadă că fermionii Majorana există.