Odkryto nowy typ cząstek kwantowych?

Podczas ostatnich eksperymentów, fizycy z Uniwersytetu Princeton byli "całkowicie zaskoczeni" odkryciem zachowania w izolatorze, które wcześniej było zarezerwowane tylko dla metali. Może to świadczyć o obecności nieznanych wcześniej cząstek kwantowych. Wyniki opublikowano w "Nature".

Zazwyczaj metale przewodzą prąd, a izolatory nie. Wynika to z faktu, że elektrony są na ogół bardzo ruchliwe w metalach, podczas gdy wysoki opór izolatorów spowalnia ten ruch. W metalach często obserwuje się tzw. oscylacje kwantowe.Kiedy elektrony w metalach są wystawione na działanie pola magnetycznego w bardzo niskich temperaturach, są one w stanie przejść w stan kwantowy, który powoduje powstawanie oscylacji opornościowych w materiale. Do niedawnego uważano jednak, że stan ten nie jest możliwy do osiągnięcia w izolatorach ze względu na ich wysoką oporność.Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Princeton szczegółowo opisuje, jak przypadkowo odkryto oscylacje kwantowe w izolatorze wykonanym z materiału zwanego diwelurkiem wolframu. Podczas pomiaru oporności materiału pod polem magnetycznym wykryto niezwykłe zachowanie.Badacze zauważyli, że nie istnieje żadna aktualna teoria, która mogłaby opisać to zjawisko, ale wysunęli własną hipotezę. W rzeczywistości to nie same elektrony mogą oscylować. Zamiast tego, silne oddziaływania w materiale mogą tworzyć nowe kwantowe cząstki, które wykazują obserwowany przez nich efekt.Uczeni nazwali hipotetyczne cząstki fermionami neutralnymi, ponieważ każda cząstka poruszająca się w izolatorze musiałaby mieć ładunek obojętny. Konieczne są jednak dalsze eksperymenty poszukujące fermionów neutralnych.