Математики доказали существование квантовых частиц, в которые не верили физики

Известный физик Ричард Фейнман когда-то сказал, что "физика для математики - это то же, что для секса мастурбация". Трудно сказать, какой именно смысл он вкладывал в эти слова, но, по-видимому, он имел в виду, что математика часто веселее, эффективнее и лучше для достижения желаемого результата, если приходится работать вне ограничений реального мира.

• Космический телескоп "Хаббл" показал участок неба в созвездии Гидры

Детали

Например: физика традиционно говорит нам, что все частицы можно классифицировать по одному из двух типов, бозонам или фермионам, в зависимости от их свойств и поведения. Однако математики в новом исследовании доказали, что разделение не так просто. Доцент кафедры физики и астрономии в Университете Райса и соавтор исследования Каден Хаззард заявил, что он с коллегами в новом труде определили, что возможны новые типы частиц, о которых мы раньше не знали.

На самом деле это не первый раз, когда предполагают существование таких парастатистических частиц или парачастиц, как их сокращенно называют. Эта теория возникла еще на рассвете квантовой физики. К сожалению, эта идея оказалась недееспособной. Дело не в том, что парачастиц не существовало или не могло существовать, скорее проблема заключалась в том, что не было значения, существовали они или нет. Считалось, что при определенных предположениях любая теория парачастиц физически не отличается от теорий обычных фермионов и бозонов. Это избавило от необходимости рассматривать теории парачастиц, поскольку они дают точно такие же физические предсказания, как теории обычных частиц.

Но когда Хаззард и его коллеги рассмотрели проблему через математическую призму, они не только обнаружили, что нетривиальные парачастицы могут существовать, но и выяснили, где они могут появляться в природе – например, в магнитном потоке. По словам ученого, элементарные частицы не только являются фундаментальными вещами, но и важны для описания материалов.

Как и можно было ожидать, эти парачастицы ведут себя странно, даже с точки зрения квантовой физики. В новом исследовании отмечено: "Их статистику обмена можно физически наблюдать, и она заметно отличается от фермионов и бозонов". Это "демонстрирует возможность нового типа квазичастиц в системах конденсированных веществ и потенциал для ранее не рассмотренных типов элементарных частиц".

Пока даже ученые не могут сказать, что означает существование этих частиц и необходимы дополнительные теоретические исследования, чтобы начать практические эксперименты по поиску этих частиц.

Ранее команда исследователей, изучая групповое поведение муравьев, обнаружила, что при правильных обстоятельствах муравьи могут превзойти людей в коллективных задачах по решению определенных проблем.