Ученые обнаружили новую частицу "демона": это важное открытие в физике и вот почему

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, физики обнаружили прозрачную, безмассовую и нейтральную частицу "демона", которая может помочь ученым лучше понять сверхпроводники. Впервые существование было предсказано еще в 1956 году, пишет Jerusalem Post.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Частица, которую Дэвид Пайнс называл "демоном" является прозрачной незаряженной частицей, не имеющей массы и ее обнаружили внутри образца рутената стронция, который похож на высокотемпературные сверхпроводники, но не является таковым. Это плазмон, то есть рябь на электронах плазмы, которая ведет себя почти как частица, то есть это квазичастица.

Поскольку эти частицы не имеют массы, они могут появится при использовании любой энергии, а значит и при любой температуре. Сейчас считается, что плазмоны могут способствовать сверхпроводимости материалов. Если физики смогут выяснить, как это сделать, они смогут использовать частицу "демона", чтобы пролить свет на то, можно ли создать сверхпроводники при комнатной температуре. А это позволит передавать электричество практически без потерь.

Физик Дэвид Пайнс впервые предсказал существование частицы "демона" еще в 1956 году. Ученый считал, что эта частица появится внутри определенных металлов, когда два набора электронов в разных энергетических диапазонах образуют два плазмона. Если бы эти плазмоны не совпадали по фазе друг с другом, так что пики одного совпадали бы с впадинами другого, они могли бы частично компенсироваться.

Пайнс считал, что эта новая квазичастица была бы безмассовой, нейтральной и не взаимодействовала бы со светом. Обычно для формирования одного плазмона во всем материале требуются определенные температуры, но Пайнс утверждал, что его новый комбинированный плазмон, будучи безмассовым, нейтральным и получающим свои компоненты из смеси энергий, может существовать при комнатных температурах.

Проблема в том, что в большинстве исследований электронов использовался свет, который мешал обнаружить частицу "демона", но авторы нового исследования пошли другим путем.

Ученые изучали свойства материала под названием рутенат стронция, поскольку он похож на высокотемпературные сверхпроводники, но не является таковым. Исследователи выстрелили электронами в материал и измерили их энергию, когда те отскочили назад. Исходя из этого, они рассчитали импульс плазменной волны внутри материала. Таким образом они обнаружили квазичастицу, сущестование, которой предсказывал Пайнс.

По словам ученых, дальнейшие исследования других металлов могут дать фундаментальное представление о том, как работают сверхпроводники. Также необходимо еще полностью понять, как функционирует эта частица "демон". Физики считают, что эту частицу можно будет использовать для создания еще лучших сверхпроводников.

Фокус уже писал о том, что физики стали еще ближе к получению безграничной чистой энергии. Американские ученые смогли повторить успех своего предыдущего эксперимента с термоядерным синтезом.