O nouă clasă de particule cuantice ar putea schimba fizica: Ce sunt „paraparticulele”, de fapt, conform oamenilor de știință?

O echipă de fizicieni susține că ar putea exista o nouă clasă de particule, diferită de materia cunoscută și de purtătorii de forțe, paraparticulele.

În anul 2021, în plină pandemie, doctorandul Zhiyuan Wang de la Universitatea Rice a început să lucreze din curiozitate la o problemă matematică exotică.

Spre surprinderea sa, soluția părea să descrie un comportament care nu corespundea nici particulelor de materie, nici celor care transmit forțe (precum fotonii sau gluonii).

O descoperire teoretică născută dintr-o problemă matematică

Ideea teoretică a dus, câțiva ani mai târziu, la formularea unei ipoteze îndrăznețe: existența unei a treia clase de particule cuantice, denumite „paraparticule”.

Împreună cu profesorul său coordonator Kaden Hazzard, Wang a dezvoltat ideea într-o teorie completă. Rezultatul colaborării lor a fost publicat în ianuarie 2025 în prestigioasa revistă Nature.

Conform lucrării, paraparticulele ar putea fi produse în materiale exotice și ar avea proprietăți cuantice neobișnuite: stările lor interne s-ar modifica atunci când două astfel de particule își schimbă locurile. Aceasta le diferențiază radical de fermioni (precum electronii) sau de bosoni (precum fotonii).

Cercetătorii susțin că aceste particule ipotetice ar putea da naștere unor materiale complet noi, cu aplicații potențiale în domenii precum computația cuantică.

Redeschiderea unei întrebări fundamentale în fizică

Aproape în același timp, fizicianul Markus Müller de la Institutul pentru Optică Cuantică și Informatică Cuantică din Viena lucra la o altă problemă legată de realitățile multiple din mecanica cuantică.

El și echipa sa studiau cum poate fi schimbată perspectiva între observatori aflați în diferite „ramuri” ale realității cuantice, situații în care un sistem poate exista simultan în mai multe stări.

Rezultatele lor, publicate într-un preprint în februarie 2025, impun noi constrângeri asupra posibilei existențe a paraparticulelor, dar nu o exclud.

Coincidența publicării acestor două lucrări a dus la relansarea unei întrebări considerate rezolvate de zeci de ani: ce tipuri fundamentale de particule permite Universul? Paraparticulele ar putea reprezenta un al treilea regim de comportament cuantic, cu proprietăți care scapă clasificării actuale în fermioni și bosoni.

Dacă aceste predicții teoretice vor putea fi testate și confirmate experimental, ar însemna o schimbare majoră în fizica fundamentală, comparabilă cu descoperirea quarcurilor sau a bosonului Higgs. Până atunci, paraparticulele rămân o ipoteză fascinantă ce sfidează granițele cunoașterii actuale.