Впервые в истории удалось расщепить электрон на две более маленькие квазичастицы

Автор: Артур Скальский,

Источник: © DailyTechInfo,

Наука и техника, Мир

24.04.2012 00:10

2737

204

Как известно, электроны, фундаментальные "стандартные блоки" атомов любого вещества, являются мельчайшими субатомными частицами, которые нельзя разделить на более мелкие составные частицы.

Но, согласно статье в журнале Nature, опубликованной группой швейцарских и немецких ученых, это не совсем так. Впервые в истории этим ученым удалось зарегистрировать и произвести запись процесса расщепления электронов на две более мелкие квазиматериальные частицы, каждая из которых унаследовала различные свойства первоначального электрона.

Данные исследования были выполнены в результате совместной работы ученых-экспериментальных физиков из Института Пола Шеррера (Paul Scherrer Institute), Швейцария, и ученых-теоретических физиков из института IFW Dresden, Германия. Исследователи взяли материал Sr2CuO3 и поместили его под мощный луч рентгеновского излучения, производимый источником Swiss Light Source (SLS), находящемся в институте Пола Шеррера. Высокоэнергетические рентгеновские лучи заставили электроны атомов меди перейти на более высокую энергетическую орбиту, где они вращались на более высокой скорости. После этого ученые обнаружили то, что электрон распался на две квазичастицы, на спинон (spinon), которая унаследовала спин изначального электрона, и орбитон (obitron), который получил от электрона его орбитальный импульс движения.

Материал Sr2CuO3 для экспериментов был выбран не случайно, этот материал является так называемым квазиодномерным изолятором Мотта, частицы внутри которого могут двигаться только в одном направлении, вперед или назад. Успех эксперимента был обусловлен так же тем, что швейцарский источник рентгеновского излучения SLS имеет весьма высокую интенсивность рентгеновских лучей и стабильный регулируемый показатель энергии луча. Помимо источника излучения в эксперименте были использованы высокоточные рентгеновские детекторы, которые есть только в лабораториях института Пола Шеррера, который является в настоящее время самым передовым заведением в мире, работающим с рентгеновским излучением.

Спин и орбитальное движение электрона, с нашей точки понимания физики этих частиц, являлись неотъемлемыми и неделимыми свойствами каждого электрона в отдельности. Поэтому, тот факт, что их удалось разделить, является весьма неожиданным. Хотя, ученые-теоретики уже в течение некоторого времени предсказывали, что эти свойства электронов все-таки могут быть разделены в среде особых материалов, практически осуществить такое ранее ни у кого не получалось. Разделение свойств электрона - это очередное напоминание того, что на квантовом уровне существуют такие вещи и явления, которые даже сейчас могут показаться загадочными и мистическими.

Какова же ценность сделанного открытия? Во-первых, оно, подтвердив некоторые теоретические изыскания, значительно расширило знания людей о квантовом мире и мире малых субатомных частиц. Во-вторых, понимание того, что электроны могут расщепляться на более маленькие квазичастицы, которые передвигаются в материалах с меньшим сопротивлением, может привести к созданию новых высокотемпературных сверхпроводников, которые практически без потерь позволят передавать электроэнергию на сколь угодно большие расстояния.

© DailyTechInfo

URL: http://babr24.com/?ADE=105089
bytes: 3196 / 3196

Поделиться в соцсетях:

Приглашаем обсудить все новости в телеграм-форуме по ССЫЛКЕ.

Обсуждение статьи "Впервые в истории удалось расщепить электрон на две более маленькие квазичастицы":

Подписка

Подписаться на новости (или отписаться от них):

Другие новости в рубрике "Наука и техника" (Главная)

Ученые работают над программой моделирования паводков после потопа в Прибайкалье

Ученые изучают особенности наводнения в Иркутской области и планируют создать программу моделирования паводков. Об этом заявил министр природных ресурсов и экологии Прибайкалья Андрей Крючков. Разработкой программы по госконтракту занимаются ученые Института географии Сибирского отделения РАН ...

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Иркутск

19.09.2019

653

18

Шнобелевская премия 2019: температура мошонки, мертвые намагниченные тараканы и кое-что ещё

Церемония награждения лауреатов Шнобелевской премии состоялась в Гарвардском университете 12 сентября 2019 года. Шнобелевская премия вручается тем учёным или целой команде учёных, чьи исследования и разработки не имеют научной ценности. Устав премии гласит: «Исследования, которые заставляют вас ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Общество, Мир

16.09.2019

1543

20

Производство композитов для иркутского МС-21 запустят в Дагестане

Завод в Дагестане будет выпускать препреги (композиционные материалы-полуфабрикаты) для самолета МС-21 который собирают в Иркутске. Махачкалинский завод стекловолокна переносят за город и запускают на нем новые производства. Сейчас реализуют первый этап проекта «Каспийский завод стекловолокна». На ...

Учёные доказали: секс в школе не приводит к успешной взрослой жизни

Если у старшеклассника не было секса, поцелуев, да и вообще романтических отношений, то он автоматически попадает в категорию неудачников. Ему пророчат социальную дезадаптированность и отсутствие успеха во всех жизненных сферах до конца его дней. Девственность уже давно стала не гордостью, а ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Общество, Мир

14.09.2019

2596

36

Учёные опровергли существование «гена геев»

Пока в России готовились к выборам, английские учёные выпустили статью о гомосексуальности. В ней они приводят доказательства того, что гена гомосексуальности не существует. За это ответственны другие факторы. Ранее же считалось, что сексуальная ориентация заложена генетически, поэтому человек ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Общество, Мир

09.09.2019

1890

31

В Прибайкалье будут развивать проект отопления домов с помощью майнинга

Белорусский проект отопления домов, теплиц и ферм с помощью энергии, которая вырабатывается при добыче криптовалюты, заинтересовал власти Иркутской области. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на генерального директора агентства инвестиционного развития Иркутской области Яну Шевченко. «У нас самая ...


Захаров Руслан

Бабкин Сергей

Фролов Герман

Федоров Владислав

Крутиян Лариса

Серебренников Сергей

Власенко Олег

Полосков Никита

Гаращук Александра

Гайдукова Евгения