Home » Știință » O nouă cvasiparticulă a fost descoperită de către cercetătorii de Universitatea Tehnică din Viena

O nouă cvasiparticulă a fost descoperită de către cercetătorii de Universitatea Tehnică din Viena

Publicat: 08.02.2020
O nouă cvasiparticulă a fost descoperită de către cercetătorii de Universitatea Tehnică din Viena
Această cvasi-particulă a fost descoperită cu ajutorul simulărilor computerizate.

Fizicienii operează în munca lor de zi cu zi cu un model care include două tipuri de particule: particulele fundamentale, cele care se află la baza materiei din care suntem formaţi noi şi Universul din jurul nostru şi cvasiparticulele, acestea reprezintă excitări sau diferite stări ale unor sisteme formate din mai multe particue care se comportă unitar, asemănător unei singure particule.

Cercetătorii de la Universitatea Tehnică din Viena au descoperit cu ajutorul simulărilor computerizate  nouă astfel de particule: pi-ton, formată din doi electroni şi o gaură. Articolul în care este prezentată descoperirea teoretică include şi o porţiune în care este prezentat design-ul experimental pentru identificarea acestei cvasi-particule în natură, notează Phys.

Profesorul Karsten Held explică: „Cea mai simplă cvasi-particule este o gaură […] Să ne imaginăm, de exemplu, că mulţi atomi sunt aranjaţi într-un model regulat într-un cristal şi că există un electron în mişcare la fiecare atom. Doar la un anumit atom lipseşte electronul, acesta se numeşte >. Acum, un electron se poate deplasa de la atomul vecin, gaura iniţială este închisă, se deschide o nouă gaură”.

Pornind de la aceste observaţii, oamenilor de ştiinţă le este mai uşor să studieze „găurile” în locul electronilor aflaţi într-o continuă mişcare. Deplasarea găurilor lăsate de către eletroni poate fi înţeleasă prin prisma unor reguli clare: atunci când electronii se deplasează într-o direcţie, gaura se îndreaptă în direcţia opusă. Trebuie precizat faptul că observarea acestei cvasi-particule poate fi realizată doar în interiorul anumitor materiale, precum cristalul folosit pentru simulare. 

Dr. Held explică faptul că diferenţa dintre particule şi cvasi-particule nu este atât de clară. „Strict vorbind, chiar şi particulele obişnuite pot fi înţelese doar în contextul mediului lor. Chiar şi în vid, excitaţiile cu găuri de particule apar constant, deşi pentru un timp foarte scurt. Fără ei, masa unui electron, de exemplu, ar fi complet diferită. În acest sens, chiar şi în experimentele cu electroni obişnuiţi, ceea ce vedem este într-adevăr un electron cvasi-particulă”.

Pi-ton

Descoperirea acestei particule a avut loc atunci când Dr. Anna Kauch şi Dr. Petra Pudleiner au vrut să studieze excitonii, o pereche formată dintr-un electron şi o gaură, şi au descoperit că ecuaţiile pe care se baza simularea lor nu corespundeau cu datele obţinute. Această discrepanţă a fost atribuită acestei noi cvasi-particule: pi-ton.

„Denumirea pi-ton provine de la faptul că cei doi electroni şi cele două găuri sunt menţinuţi împreună prin fluctuaţii de densitate de sarcină sau fluctuaţii de rotaţie care realizează o rotaţie a acestora cu 180 de grade de la un punct al cristalului la următorul cu un unghi de pi, măsurat în radiani”, explică dr. Kauch.

Studiul Generic Optical Excitations of Correlated Systems: pi-tons a fost publicat în Physical Review Letters.

Citeşte şi:

 

Cele mai noi articole
Un nou „succes” al Rusiei. Un satelit lansat de racheta Angara-1 va cădea înapoi pe Pământ
Un nou „succes” al Rusiei. Un satelit lansat de racheta Angara-1 va cădea înapoi pe Pământ
Arcul de Triumf din București, deschis vizitatorilor în fiecare weekend pe perioada verii
Arcul de Triumf din București, deschis vizitatorilor în fiecare weekend pe perioada verii
Planta medicinală favorită a lui Iulius Cezar era Viagra Romei Antice, până când a fost eliminată de schimbările climatice
Planta medicinală favorită a lui Iulius Cezar era Viagra Romei Antice, până când a fost eliminată de schimbările climatice
Marius Tucă Show începe marți de la ora 19.30, live pe gandul.ro
Marius Tucă Show începe marți de la ora 19.30, live pe gandul.ro
Un parazit care preferă retina infectează până la 50% dintre oameni. Ce anume ni-l transmite?
Un parazit care preferă retina infectează până la 50% dintre oameni. Ce anume ni-l transmite?
Expunerea la incendiile de vegetație crește riscul de cancer
Expunerea la incendiile de vegetație crește riscul de cancer
Giganți de piatră vechi de 3.000 de ani, descoperiți de arheologi la Mont’e Prama
Giganți de piatră vechi de 3.000 de ani, descoperiți de arheologi la Mont’e Prama
Jens Stoltenberg, secretarul general al NATO, spune că ofensiva Rusiei în Ucraina eșuează
Jens Stoltenberg, secretarul general al NATO, spune că ofensiva Rusiei în Ucraina eșuează
Legătura dintre inflamație și durerea cronică de spate ar putea fi alta decât s-a crezut
Legătura dintre inflamație și durerea cronică de spate ar putea fi alta decât s-a crezut
Un număr mare de tineri cu depresie nu se tratează deloc. Care este cauza?
Un număr mare de tineri cu depresie nu se tratează deloc. Care este cauza?
Dieta bogată în fibre, asociată cu o rezistență mai mică la antibiotice
Dieta bogată în fibre, asociată cu o rezistență mai mică la antibiotice
Test de cultură generală. Ce continent are cele mai multe țări?
Test de cultură generală. Ce continent are cele mai multe țări?
O schimbare în fizica Universului ar fi omorât dinozaurii. Gravitația, „vinovată“ de evenimentul de extincție?
O schimbare în fizica Universului ar fi omorât dinozaurii. Gravitația, „vinovată“ de evenimentul de extincție?
O pisică de mare uriașă, de 180 de kilograme, a fost pescuită în Cambodgia
O pisică de mare uriașă, de 180 de kilograme, a fost pescuită în Cambodgia
Blue Origin a anunțat când va avea loc următorul zbor turistic
Blue Origin a anunțat când va avea loc următorul zbor turistic
Ce rol ar putea juca România în „războiul grâului”?
Ce rol ar putea juca România în „războiul grâului”?
Ziua în care ”fecioara din Orleans” a intrat în rândul sfinţilor
Ziua în care ”fecioara din Orleans” a intrat în rândul sfinţilor
Mai multe ONG-uri atrag atenția cu privire la exploatarea gazelor din Marea Neagră
Mai multe ONG-uri atrag atenția cu privire la exploatarea gazelor din Marea Neagră