Ученые случайно нашли частицу-демона без массы и с нейтральным зарядом
. Предсказавший это 67 лет назад физик не дожил до научного прорыва 5 летНайдена уникальная частица-демон без массы и с нейтральным зарядом, которую искали 67 лет
Физики наткнулись на важное квантовое явление, предсказанное много лет назад. Речь о так называемом «демоне Пайнса» — безмассовой нейтральной частице, описанной еще 67 лет назад. Сейчас ее обнаружила группа ученых Иллинойского университета в Урбане-Шампейне, подробности они привели в новой публикации в научном журнале Nature.
В 1956 году физик-теоретик Дэвид Пайнс заявил, что электроны в твердом теле могут иметь странные свойства. По его предположению, обладая массой и электрическим зарядом, электроны способны создавать составную частицу, которая становится безмассовой, нейтральной и не взаимодействует со светом. Пайнс назвал эту частицу «демоном» и предположил, что частица имеет большое значение в поведении самых разных металлов. Однако сам «демон» в силу своих свойств оставался недоступным для наблюдения — он практически не взаимодействует со средой.
«Мы нашли это случайно еще в 2018 году, и нам потребовалось некоторое время, чтобы понять, что это такое. Как оказалось, это и есть «демон», — сказал ученый-физик из Университета Иллинойса Питер Аббамонте.
Аббамонте вспоминает, что он и его сотрудники изучали рутенат стронция по другой причине — этот металл похож на высокотемпературные сверхпроводники, но не является таковым. В надежде найти ключ к разгадке того, почему это явление происходит в других системах, они провели первое исследование электронных свойств металла.
Нейтральность «демонов» означает, что они не оставляют следов в стандартных экспериментах с конденсированным веществом. В рамках нового исследования, не связанного с загадочной частицей, физики изучали рутенат стронция (Sr2RuO4) с помощью электронной спектроскопии. Просматривая данные, исследователи обнаружили нечто необычное, что было похоже на квазичастицу, но без массы и не отвечало ни одной из ранее изученных частиц.
Как отметили ученые, это знаковое открытие, как и многие другие великие научные прорывы, было сделано случайно. Теперь исследователи продолжат изучение «демона». Они полагают, что он играет решающую роль в сверхпроводимости материалов.
Про первооткрывателя: предсказатель «демона» американский физик Дэвид Пайнс пять лет не дожил до этого знакового научного открытия. Ученый, чьи теоретические открытия помогли объяснить электрический поток в сверхпроводниках, умер 3 мая 2018 года в своем доме в Урбане, штат Иллинойс. Ему было 93 года.
