Nakon 85 godina traženja, skupina naučnika potvrdila je postojanje čestice bez mase nazvane Weyl fermion. Uz jedinstvenu sposobnost ponašanja i materije i anti-materije unutar kristala, ta čudna čestica može stvoriti elektrone koji nemaju masu.
Otkriće je ogromno, ne samo zato što konačno imamo dokaz da ove čestice postoje, već zato što otvara put za mnogo efikasniju elektroniku i nove vrste kvantnih računara.
“Weyl fermione može se koristiti za rješavanje prometne gužve koju ste dobili sa elektronima u elektronici – Mogu se kretati na mnogo efikasniji, način od elektrona”, glavni istraživač i fizičar M. Zahid Hasan sa Univerziteta Princeton u SAD-rekao je Anthony Kutbertsonu u IBTimes-u. “One mogu dovesti do nove vrste elektronike koju zovemo ‘Weyltronics’.”
Pa šta je tačno Weyl fermion? Iako u srednjoj školi često učimo da je Univerzum sačinjen od atoma, sa stanovišta fizike čestica, sve je zapravo sastavljeno od fermiona i bozona.
Jednostavno objašnjeno, fermioni su građevinski blokovi koji čine svu materiju, kao što su elektroni, a bozoni su stvari koje nose sile, kao što su fotoni. Elektroni su okosnica današnje elektronike, i dok oni nose zaduženje prilično dobro, oni imaju tendenciju da upadaju u jedni druge i raspršuju se, gube energiju i proizvode toplinu.
Ali, vratimo se u 1929. godine, njemački fizičar Hermann Weyl postavio je hipotezu da bezmaseni fermioni moraju postojati, koje nose naboj daleko efikasnije od običnih elektrona i sada je tim na Princetonu pokazao da oni zaista postoje. Zapravo, oni su pokazali da u elektronskom medijumu za testiranje, elektroni Weyl-a mogu nositi naboj najmanje 1000 puta brže od elektrona u običnim poluprovodnicima i dvostruko brže od grafena. Oni su takođe mnogo efikasniji od elektrona, izvještava tim u časopisu “Nature”, jer je okret čestica ujedno u istom pravcu kao i njen pokret (koji fizičari nazivaju ‘desno’ i suprotno njegovom smjeru u isto vrijeme.
Ovo znači da se svi fermioni kreću na isti način i da prolaze kroz i oko prepreka.
“Kao da imaju sopstveni GPS i upravljaju se bez rasipanja”, rekao je Hasan u saopštenju za javnost. “Oni će se pomicati i kretati samo u jednom pravcu jer su ili desničari ili levoruki i nikad se ne završavaju jer samo prolaze kroz tunel. To su vrlo brzi elektroni koji se ponašaju kao jednozončane svjetlosni snopovi i mogu se koristiti za nove tipove kvantnih računara. ”
Posebno što je cool u vezi ovog otkrića je to da su istraživači otkrili sintetički Weyl Fermion u kristalu u laboratoriji, razliku od većine drugih otkrića čestica, kao što je poznati Higgs bozon, koji je otkriven u sudaraču čestica. To znači da je istraživanje lako reproducibilno, a naučnici će odmah moći početi da otkrivaju kako koristiti Weyl fermion u elektronici.
Tim je pronašao česticu nakon specijalnog formulisanja polumjelnog kristala zvanog tantalum arzenid, koji su ranije bili označeni od strane istraživača u Kini kao potencijalni “dom” za Weyl fermion. Poslije pronalaska tragova nedostižne čestice u svojoj laboratoriji, kristali su uzeti u Nacionalnu laboratoriju Lawrence Berkeley u Kaliforniji, gde su kroz njih ispaljavali visokonaponske fotone. Otisak fotona s druge strane potvrdio je da su kristali stvarno sadržali Weyl fermion.
Weyl fermioni su ono što je poznato kao kvazičestice, što znači da mogu postojati samo u čvrstom obliku kao što je kristal, a ne samostalne čestice. Ali daljnje istraživanje će pomoći naučnicima da razrade koliko su korisni.
“Fizika Weyl fermiona je tako čudna, može postojati mnogo stvari koje proizilaze iz ove čestice koje sada jednostavno ne možemo da zamislimo”, rekao je Hasan.
Jedva čekamo da saznamo.
Izvor:http://www.thescinewsreporter.com/2018/03/scientists-have-finally-discovered.html?m=1
