Was passiert, wenn sich 4 Elektronen verbinden? Ein brandneuer Fall sagt eine aktuelle Studie

Nach fast 20 Jahren Forscher sagten zuerst das Quadrupol-Elektron voraus, hat sich gezeigt, dass sein Vorkommen in experimentellen Geräten nachgewiesen wird, die ganz neu sind Aggregatszustand Es eröffnet ein ganz neues Feld von Möglichkeiten in der Physik.

Technisch sprechen wir hier über die Vervierfachung von Fermionen, die sich auf die Art der beteiligten Teilchen beziehen und wie sie miteinander interagieren. Nun, da Wissenschaftler es gefunden haben, können sie daran arbeiten, herauszufinden, wie man es verwendet.

Wenn Sie an Supraleitung denken, bei der der elektrische Widerstand null ist, benötigen Sie Elektronenpaare – sie sind bekannt als Cooper-Paare – Um zu formen und zu verdicken. Etwas ganz Ähnliches passiert mit vier Elektronen in diesem neuen Zustand.

„Es wird wahrscheinlich viele Jahre der Forschung dauern, um diesen Zustand vollständig zu verstehen.“ Der theoretische Physiker Igor Babayev sagt: vom KTH Royal Institute of Technology in Schweden und leitender Forscher der neuen Studie. Babayev machte die ursprüngliche Vorhersage von 2004 über diesen Zustand der Materie.

Damit eine Elektronenvervierfachung auftritt, muss verhindert werden, dass die Teilchen in der Normallage koppeln und widerstandslos fließen Supraleiter Bedingungen, von denen Wissenschaftler bis vor kurzem nicht einmal sicher waren, dass dies möglich ist.

Babayev und seine Kollegen untersuchten ein supraleitendes Eisenmaterial namens Ba._{1 x}NS_xFe₂wie₂ (siehe unten) für ihre Erfahrungen, Vorausgewählt Erzeugt wahrscheinlich ungewöhnliche Effekte. Elektrischer Widerstand und andere Materialien wurden in einem anderen Temperaturbereich getestet.

(Vadim Grinenko / Federico Cagliaris)

Experimente haben Beweise für einen Bruch der Umkehrzeitsymmetrie gezeigt, ein Konzept in der Physik, bei dem negative Wendezeitausdrücke in Formeln dasselbe Ereignis rückwärts auslösen oder Bewegungen in entgegengesetzte Richtungen transformieren können.

Bei vier –fermion Der Kondensator, über den wir berichten, die Zeitumkehr versetzt ihn in einen anderen Zustand.“ Babaev sagt.

Zusammengenommen weisen die Messungen aus den Experimenten auf eine weitreichende Anordnung hin: nicht zwischen Elektronenpaaren (wie bei der Supraleitung), sondern zwischen Paaren von Elektronenpaaren. Dies ist ein quaternäres Fermion und ein neuer Aggregatzustand.

Der Fall der Supraleitung wird überall verwendet, von Quantencomputer mir MRT Magnetresonanztomographie (MRT)-Scanner, aber es bleibt abzuwarten, was der neue Aggregatzustand, der durch die Quadrupol-Fermionen-Multiplikation ermöglicht wird, auf Lager hat. Sie wird als tetragonale Metallphase BTRS (Broken Temporal Reflection Symmetry) bezeichnet.

Mit dem anderen Aktuelle Studien Forscher weisen auf immer mehr Supraleiter hin, die nicht die Symmetrie oder Stabilität aufweisen, die bisher von diesen Materialien erwartet wurde, und die Forscher sagen, dass diese Arten von alternativen Aggregatzuständen möglicherweise nicht so selten sind.

„Die Experimente eröffnen eine Reihe neuer Fragen und zeigen eine Reihe anderer ungewöhnlicher Eigenschaften, die mit ihrer Reaktion auf thermische Gradienten, Magnetfelder und Ultraschall verbunden sind und die noch besser verstanden werden müssen.“ Babaev sagt.

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