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

2614

194

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)

Увеличение полового органа не оказывает никакого эффекта

Размер не важен. Теперь это официально доказали учёные. Исследователи из Медицинского центра Святого Иосифа и Центра медицинских наук университета Техаса в Хьюстоне пришли к печальным выводам. Результаты своей работы они опубликовали в журнале Sexual Medicine. Они провели масштабный анализ ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Здоровье, Мир

19.05.2019

1771

8

Красноярская ГЭС. Репортаж Бабра

В апреле 2019 года корреспондент Бабра побывал на закрытом энергетическом объекте - Красноярской ГЭС. Красноярская ГЭС, входящая в структуру En+, была построена на реке Енисей в 1955-1972 годах. По установленной мощности (6000 МВт) занимает второе место в России и входит в десятку крупнейших ГЭС ...

Автор: Лера Крышкина

Источник: Babr24

Наука и техника, Красноярск

15.05.2019

1139

14

Набита галлюциногенными веществами: найдена 1000-летняя сумка шамана

Знали бы древние люди, как их обманывали, не простили бы. Необычную находку обнаружили археологи. Вернее, необычным было её содержимое. В 2008 году в горной системе Анды, что находится на западе Южной Америки, была найдена пещера. Располагается она на высоте 4000 метров. Но самое интересное, в ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, История, Мир

08.05.2019

2887

15

Красноярские ученые нашли недостатки в рационах для космонавтов от NASA

Биофизики из Красноярского научного центра СО РАН предложили внести корректировки в рацион космонавтов, который разработала NASA. Об этом 6 апреля сообщила пресс-служба научного центра. Рацион NASA рассчитан на космические полеты продолжительностью более двух лет. Красноярские ученые считают, что ...

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Красноярск

07.05.2019

834

28

Выбраковка! Чем гладить будем?

Российская система качества (Роскачество) и Международная ассамблея организаций потребительских испытаний (ICRT) завершили первый этап масштабного исследования утюгов и парогенераторов. Проверке были подвергнуты 38 популярных моделей шести торговых марок: Bosch, Braun, LauraStar, Philips, Rowenta ...

Автор: Соня Нореман

Источник: Babr24.com

Наука и техника, Расследования, Москва

06.05.2019

3780

19

Итальянцы восстановят ДНК Леонардо да Винчи из волос

В 2019 году исполнилось ровно 500 лет со дня смерти великого художника, инженера и учёного. А как лучше почтить память Леонардо, если не восстановить его ДНК? Именно это планируют сделать итальянские учёные. 2 мая 2019 года в музей итальянского города Винчи, неподалёку от которого родился ...

Автор: Миша Ковальски

Источник: Babr24.com

Наука и техника, История, Мир

06.05.2019

2035

28


Огородников Петр

Солонина Галина

Мельниченко Андрей

Хрусталев Евгений

Ахмадулин Андрей

Наговицын Вячеслав Владимирович

Малов Игорь

Побережный Андрей

Аксаментова Ольга

Гармаев Баир