Τρίτη, 31 Ιουλίου 2018

Το Αγγελικό σωματίδιο

Ερευνητές ανακάλυψαν ένα νέο σωματίδιο στο οποίο έδωσαν την ονομασία "Αγγελικό σωματίδιο", το οποίο είναι ταυτόχρονα και ύλη και αντιύλη.



Μια ομάδα επιστημόνων βρήκε στοιχεία για ένα ασυνήθιστο σωματίδιο το οποίο,περιέργως, είναι και το ίδιο του το αντισωματίδιο. Η περίεργη αυτή υπόθεση βρίσκονταν στην σφαίρα της θεωρίας πριν από 80 χρόνια, αλλά τώρα, δείχνει ότι μπορεί να είναι πραγματικότητα.


Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science, διεξήχθησαν από επιστήμονες του πανεπιστημίου του Στάνφορντ στην Καλιφόρνια και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας.



Η ιδέα ενός σωματιδίου που έχει το δικό του αντισωματίδιο χρονολογείται από το 1937 όταν ο Ιταλός φυσικός Ettore Majorana (ο οποίος εξαφανίστηκε μυστηριωδώς το 1938) αρχικά διατύπωσε τη θεωρία αυτή. Είπε ότι μέσα στην κλάση των Φερμιονίων, τα οποία περιλαμβάνουν πρωτόνια, ηλεκτρόνια και νετρόνια, μερικά σωματίδια θα πρέπει να έχουν τα δικά τους αντισωματίδια, τα οποία έγιναν γνωστά ως "σωματίδια Majorana".

Ένα αντισωματίδιο είναι ένα σωματίδιο που έχει την ίδια μάζα με το κανονικό σωματίδιο, αλλά αντίθετη ηλεκτρική ή μαγνητική ιδιότητα. Για παράδειγμα, το αντισωματίδιο του ηλεκτρονίου είναι το ποζιτρόνιο. Εάν αυτά τα δύο συναντήσουν το ένα το άλλο, αλληλο εξολοθρεύονται.

Στην έρευνα αυτή η ομάδα "στοίβαξε" λεπτές μεμβράνες δύο κβαντικών υλικών μαζί, και διοχέτευσε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω αυτών σε ένα ψυχρό θάλαμο κενού. Η επάνω μεμβράνη ήταν υπεραγωγός και η κάτω ήταν ένας μαγνητικός τοπολογικός μονωτήρας (magnetic topological insulator).



Σαρώνοντας με ενα μαγνήτη πάνω από αυτή τη "στοίβα", η ομάδα ήταν στη συνέχεια σε θέση να τροποποιήσει την ταχύτητα των ηλεκτρονίων. Αυτό προκάλεσε σε ορισμένα σημεία, τη παρουσία αυτού που ονομάζεται τα "παρολίγον σωματίδια της Μειτζοράνα" (quasiparticles Majorana) τα οποία αναδύθηκαν σε ζεύγη μαζί με ηλεκτρόνια. Κάποιο από αυτά  εκτρέπεται πάντα μακριά από το σημείο του φαινομένου, έτσι ώστε η ροή των μεμονωμένων "παρολίγον σωματιδίων" (quasiparticles) μπορεί να μετρηθεί.

Ωστόσο, για να διευκρινιστεί το θέμα, οι ερευνητές σημειώνουν ότι δεν παρατήρησαν  ακριβώς τα σωματίδια της Μειτζοράνα. Αντίθετα, είδαν ότι ήταν "ουσιαστικά διεγέρσεις σε ένα υλικό που συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο Μειτζοράνα", σύμφωνα με μία δήλωση από τον καθηγητή φυσικής του πανεπιστημίου του Στάνφορντ Giorgio Gratta.


Υπάρχει συνεπώς μια σύγχυση, και αυτό γιατί δεν είναι σαφές εάν αυτά τα σωματίδια μπορούν πραγματικά να εμφανιστούν με φυσικό τρόπο. "Είναι πολύ απίθανο να εμφανιστούν στο Σύμπαν, ¨αν και ποιοι είμαστε εμείς να πούμε κάτι τέτοιο ;" πρόσθεσε ο Gratta. Ο συγκεκριμένος τύπος παρολίγον σωματιδίων της Μειτζοράνα (Majorana quasiparticle) που νομίζουν ότι έχει βρεθεί ονομάζεται "Χειρομορφικό" Φερμιόνιο, το οποίο κινείται κατά μήκος μιας μονοδιάστατης διαδρομής προς μία κατεύθυνση.

Αντ 'αυτού, οι ερευνητές αναφέρονται σε αυτό ως το "όπλο του εγκλήματος" , δηλαδή το πειστήριο ύπαρξης των σωματιδίων της Mειτζοράνα. Ήδη υπήρχε η σκέψη ότι τα νετρίνα μπορεί να είναι τα δικά τους αντισωματίδια, αν και ξεχωριστές έρευνες συνεχίζουν να αναζητούν αν πράγματι συμβαίνει κάτι τέτοιο.

"Η ομάδα μας προέβλεψε με ακρίβεια πού υπάρχει το Φερμιόνιο της Μειτζοράνα,  και τι πρέπει να αναζητηθεί, καθώς είναι μια πειραματική υπογραφή του "όπλου του εγκλήματος", δήλωσε ο καθηγητής Shoucheng Zhan του πανεπιστημίου του Στάνφορντ, ανώτερος συγγραφέας στην σχετική εργασία. "Η ανακάλυψη αυτή ολοκληρώνει μία από τις πιο εντατικές αναζητήσεις στη θεμελιώδη φυσική, η οποία εκτείνεται σε ενα χρονικό πλαίσιο ακριβώς 80 ετών."


--------------------*--------------------


Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy