Het verborgen derde type deeltje in ons universum

Stel je voor: alles om ons heen bestaat uit slechts twee soorten deeltjes. Zo dachten we altijd. Maar nu hebben wetenschappers sporen gevonden van een derde soort. Een die eigenlijk niet mag bestaan.

Duik mee in de rare wereld van de kwantummechanica. Hier wordt de werkelijkheid écht gek.

Twee soorten... Dachten we

Fysici hebben alle basispdeeltjes lang geleden verdeeld in twee kampen.

Bosonen zijn de krachtdragers. Zoals fotonen voor licht of gluonen. Ze zijn dol op elkaar. Ze kruipen allemaal in dezelfde toestand, net als fans op een festival. Daarom laseren fotonen perfect samen.

Fermionen vormen de materie. Elektronen, protonen, neutronen. Die zijn juist einzelgängers. Ze dulden geen dubbelgangers in hun toestand. Daardoor blijven atomen stabiel en hebben we een kleurrijk periodiek tafel.

Klaar, leek het. Boson of fermion. Punt uit.

Maar nee.

Lage dimensies gooien roet in het eten

Nu wordt het spannend. In lagere dimensies – denk aan een plat vlak of een lijn – gebeuren rare dingen met deeltjes.

In onze 3D-ruimte wisselen identieke deeltjes van plek zonder gedoe. Wiskundig geeft dat +1 of -1. Vandaar die twee types.

In 1D of 2D? Hun paden verstrikken zich. Ze kunnen niet zomaar passeren. Het wordt een knoop in de ruimtetijd, onontwarbaar als gevlochten touwen.

Die knopen veranderen de wiskunde. De wissel-waarde kan nu álles zijn. Geen +1 of -1 meer.

Hallo, anyonen

Zo ontstonden anyonen. Voorspeld in de jaren 70, waargenomen in 2020. Ze zijn geen bosonen, geen fermionen. Iets ertussenin.

Bosonen: feestbeesten. Fermionen: kluizenaars. Anyonen: flexibel, passen zich aan. Hun regels gelden niet in die platte werelden.

De nieuwste vondst

Onderzoekers van het Okinawa Institute of Science and Technology tonen aan: anyonen werken ook in ééndimensionale systemen. En je kunt hun eigenschappen afstellen.

Groots nieuws. Deze rebellen duiken op meer plekken op. Met superkoude atomen in labs kunnen we dit snel testen.

Waarom dit telt

Denk je: 'Leuk, maar wat kan mij die platte deeltjes schelen?'

Omdat extreme omstandigheden de kern van de realiteit blootleggen. Dit kan leiden tot onvoorstelbare kwantumtech. Fysici moeten hun basiswetten herzien.

En het mooiste: het universum is wilder dan we dachten. We hadden de regels door, bam – een derde deur opent zich.

Wetenschap is top. Net als je denkt dat je het snapt, ontdekt iemand een list.

Dat maakt het verslavend.