Koinotning yashirin uchinchi eshigi

Tasavvur qiling: koinotdagi hamma narsa ikki xil zarrachadan iborat deb o‘ylaymiz. Lekin olimlar endi uchinchi turdagi zarrachani topdi. Bu zarracha mavjud bo‘lmasligi kerak edi!

Kvant mexanikasi olamiga xush kelibsiz. Bu yerda haqiqat chinakam g‘alati.

Ikki tur... deb o‘ylagandik

Fiziklar barcha asosiy zarrachalarni ikkiga bo‘lib qo‘ygan:

Bo‘zonlar – Kuchlarni uzatuvchilar. Masalan, fotonlar (yorug‘lik) yoki gluonlar. Ular bir-biriga yopishib yuradi. Bir holatga hammasi to‘planadi. Shu sababli lazerlar ishlaydi – fotonlar bir xil ritmda harakat qiladi.

Fermionlar – Oddiy moddani tashkil etuvchilar: elektronlar, protonlar, neytronlar. Ular yolg‘iz qolishni yaxshi ko‘radi. Bir holatni baham ko‘rmaydi. Shuning uchun atomlar qulab tushmaydi va davriy jadvalda xilma-xillik paydo bo‘ladi.

Hammasi shu bilan tugaydi deb o‘ylagandik. Faqat ikki variant.

Ammo shunday emas.

O‘lchovlar g‘alati bo‘lsa...

Narsa shu yerda qiziq bo‘ladi. Zarrachalarni past o‘lchovlarga – 2D yuzaga yoki 1D chiziqqa siqib qo‘ysangiz, g‘alati holat yuz beradi.

3D olamimizda ikki bir xil zarrachani almashtirsangiz, hammasi oddiy. Matematikada +1 yoki -1 chiqadi. Shu ikki turdan kelib chiqadi.

Past o‘lchovlarda esa boshqacha. Zarrachalar bir-birini aylanib o‘tib bo‘lmaydi. Yo‘llari chigallashib qoladi. Ular fazoda o‘ralib ketadi – ajratib bo‘lmaydi. Ipni o‘rab qo‘yganingizdek.

Chigallashganda matematika o‘zgaradi. Almashtirish koeffitsienti +1 yoki -1 bo‘lishi shart emas. Istalgan raqam bo‘lishi mumkin.

Anyonlar tanishligingiz kerak

Mana shu anyonlar. 1970-yillarda bashorat qilingan. 2020-yilda laboratoriyada ko‘rishdi. Ular na bo‘zon, na fermion. O‘rtada.

Bo‘zonlar – ochiq odamlar, fermionlar – yopiqlar. Anyonlar esa o‘rtacha. Oddiy qoidalar ularga taalluq yo‘q.

Yangi kashfiyot

Okinava Fan va Texnologiya Instituti olimlari tadqiqot e’lon qildi. Anyonlar 1D tizimlarda ham mavjud. Eng qiziqi – ularning xususiyatlarini sozlash mumkin.

Bu katta yangilik. Kvant olamida qoidabuzar zarrachalar ko‘proq joyda topilmoqda. Sovuq atom tizimlarida laboratoriyada sinab ko‘rish mumkin bo‘ladi.

Nega muhim?

“Past o‘lchovlardagi zarrachalar menga nima?” deb o‘ylaysizmi?

Cheklangan sharoitlarda zarrachalar qanday harakat qilishini tushunsak, haqiqat haqida asosiy haqiqatlarni bilamiz. Bu yangi kvant texnologiyalariga olib keladi. Fiziklar koinot qoidalarini qayta o‘ylaydi.

Koinot biz o‘ylaganimizdan g‘alatiroq ekanini ko‘rish go‘zal. Hammasini tushunganimizda – syurpriz! Uchinchi tur paydo bo‘ldi.

Ilm shunday. Qoidalar deb o‘ylaysan – biror kishi bo‘shliq topadi.

Bu eng yaxshi qismi.