Учёные предположили возможность существования пятого состояния материи
|
19 марта 2007 года, 17:38
|
Текст: Николай Карташев
|
|
Учёные Сяо-Ган Вэнь из Массачусетского технологического института и Михаэль Ливайн из Гарвардского университета объявили о том, что, возможно открыли новое фазовое состояние материи. К настоящему времени известны четыре доказанных фазы: твердая, жидкая, газообразная, а также плазма.
|
|
Сообщение о своём открытии учёные сделали на конференции по Топологическим квантовым вычислениям, проходившей в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в марте 2007 года. Научная работа Вэня и Ливайна была направлена на изучение электронов с дробном зарядом, открытых в 1983 году, и названных позже квази-частицами. За работу, посвящённую этим частицам в 1998 году Роберту Лаулину, Хорсту Стормеру и Даниэлю Сту была вручена Нобелевская премия по физике.
|
|
Ранее было установлено, что проходящие по границе раздела между двумя полупроводниками электроны ведут себя как частицы, обладающие только частью целого заряда. Подобное поведение называется дробным квантовым эффектом Холла (ДКЭХ); оно показывает, что электроны не являются элементарными частицами. Однако, по предположению Лаулина, Стормера и Сту, при определённых условиях электроны собираются таким образом, что создаётся видимость дробного заряда.
|
|
Вэнь считает, что системы ДКЭХ могут быть неизвестным ранее фазовым состоянием материи. Несмотря на то, что атомы в таких системах расположены в беспорядке, как в жидкостях и газах, электроны в них обращаются около друг друга с чётко выровненным шагом. В настоящее время физики используют специальное условие в квантовой механике для описания возможности свойства, позволяющего частицам быть связанными на относительно больших дистанциях.
|
|
На основании наблюдений Вэнь и Левайн предположили, что электроны могут не являться элементарными частицами, а формироваться на концах длинных "струн", отходящих от других фундаментальных частиц. Учёные создали описание модели, в которой струны свободно перемещаются и при этом связаны в большую сеть.
|
|
После этого модель была обсчитана на компьютере. В результате было подтверждено, что сеть струн может формировать электроны с целым и дробным зарядом. Помимо этого при колебаниях струн в модели порождаются волны, подчиняющиеся уравнению Максвелла, описывающего поведение света. Расчёты показали также применимость модели для объяснения происхождения других элементарных частиц.
|
|
Теперь Вэнь и Ливайн намерены проверить применимость своей модели для представления Вселенной в качестве "жидкости", состоящей из сети струн. В теории учёных элементарные частицы не являются строительными кирпичами материи, а порождаются глубокой структурой заполненного вакуума пространства-времени.
|
|
Специалист подразделения Microsoft Station Q в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре Майкл Фридман, назвал теорию Вэня и Ливайна "стройной", но отметил, что её авторы должны продолжать поиск доказательств в пользу своих предположений, сообщает New Scientist.
|