Home » Stiinta » 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

Autor: Adrian Popovici 02.08.2020
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 cățeluș cu blana verde, numit „Fistic”, s-a născut în Sardinia. Cum poate fi explicat fenomenul foarte rar
Un cățeluș cu blana verde, numit „Fistic”, s-a născut în Sardinia. Cum poate fi explicat fenomenul foarte rar
Spot, unul dintre roboții produși de Boston Dynamics, primește o serie de upgrade-uri
Spot, unul dintre roboții produși de Boston Dynamics, primește o serie de upgrade-uri
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Folosirea mașinilor electrice nu va rezolva problema încălzirii globale – studiu
Folosirea mașinilor electrice nu va rezolva problema încălzirii globale – studiu
Dietele bogate în ceaiuri, fructe de pădure și mere pot reduce tensiunea arterială
Dietele bogate în ceaiuri, fructe de pădure și mere pot reduce tensiunea arterială
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Găurile negre ar putea deveni acceleratoare masive de particule
Găurile negre ar putea deveni acceleratoare masive de particule
Imagini spectaculoase cu o haită de lupi, surprinse în pădurile din Neamț
Imagini spectaculoase cu o haită de lupi, surprinse în pădurile din Neamț
Motivul pentru care directorul executiv al Volkswagen susține că industria auto nu mai are nevoie de noi facilităţi
Motivul pentru care directorul executiv al Volkswagen susține că industria auto nu mai are nevoie de noi facilităţi
India şi SUA semnează un acord militar pentru transferul datelor sensibile obţinute prin sateliţi
India şi SUA semnează un acord militar pentru transferul datelor sensibile obţinute prin sateliţi
Primul muzeu de artă dedicat pandemiei
Primul muzeu de artă dedicat pandemiei
Familia regală a României și-a făcut canal de Youtube
Familia regală a României și-a făcut canal de Youtube
Anticorpii COVID-19 scad semnificativ după câteva luni, sugerând că imunitatea de grup ar fi greu de obținut
Anticorpii COVID-19 scad semnificativ după câteva luni, sugerând că imunitatea de grup ar fi greu de obținut
Ce îi determină pe români să devină loiali unei mărci
Ce îi determină pe români să devină loiali unei mărci
Primul cuib de viespi gigantice asiatice descoperit în Statele Unite a fost eradicat cu succes
Primul cuib de viespi gigantice asiatice descoperit în Statele Unite a fost eradicat cu succes
Pentru prima dată, gheața din Arctica nu a reușit să se refacă până la sfârșitul lunii octombrie
Pentru prima dată, gheața din Arctica nu a reușit să se refacă până la sfârșitul lunii octombrie
O clădire istorică din Shanghai, salvată de la demolare, după ce a fost „plimbată” pe roți într-un loc nou
O clădire istorică din Shanghai, salvată de la demolare, după ce a fost „plimbată” pe roți într-un loc nou
Cercetătorii au descoperit, în premieră, o legătură moleculară între anumite alimente și riscul apariției cancerului
Cercetătorii au descoperit, în premieră, o legătură moleculară între anumite alimente și riscul apariției cancerului