O nouă cvasi-particulă a descoperit Pi-tonul - ScienceDaily
În fizică, există tipuri foarte diferite de particule: particulele elementare sunt elementele fundamentale ale materiei. Alte particule, cum ar fi atomii, sunt stări legate constând din mai mulți constituenți mai mici. Și apoi există așa-numitele „cvasi-particule” - excitații într-un sistem care constă din multe particule, care în multe feluri se comportă la fel ca o particulă.
O astfel de cvasiparticulă a fost descoperită acum în simulări pe computer la TU Wien (Viena) și numită pi-ton. Este format din doi electroni și două găuri. Noua particulă este prezentată în revista „Physical Review Letters”, articolul descrie și modul în care pi-tonul poate fi detectat experimental.
O gaură este aproape o particulă
„Cea mai simplă cvasiparticulă este o gaură”, explică Prof. Karsten Held de la Institute for Solid State Physics de la TU Wien. "Să ne imaginăm, de exemplu, că mulți atomi sunt aranjați într-un model regulat într-un cristal și că există un electron în mișcare la fiecare atom. Doar la un atom anume lipsește electronul - aceasta se numește o gaură". Acum un electron se poate deplasa în sus de atomul vecin. Gaura originală este închisă, se deschide o gaură nouă.
În loc să descrieți mișcarea electronilor în mișcare constantă, este mai ușor să studiați mișcarea găurii. Dacă electronii se deplasează spre dreapta, gaura se deplasează spre stânga - și această mișcare respectă anumite reguli fizice, la fel ca mișcarea unei particule obișnuite. Cu toate acestea, spre deosebire de un electron, care poate fi observat și în afara cristalului, gaura există doar împreună cu celelalte particule. În acest caz vorbim de o „cvasi-particulă”.
„Cu toate acestea, linia de separare dintre particule și cvasi-particule nu este atât de clară pe cât s-ar putea crede”, spune Karsten Held. „În mod strict vorbind, chiar și particulele obișnuite pot fi înțelese numai în contextul mediului lor. Chiar și în vid, excitațiile în gaură de particule apar constant, deși pentru un timp foarte scurt. Fără ele, masa unui electron, de exemplu, ar fi complet diferit. În acest sens, chiar și în experimentele cu electroni obișnuiți, ceea ce vedem este într-adevăr un electron cvasiparticular. "