Fizičari otkrivaju mogućnost trećeg tipa čestica: paračestice

Fizičari otkrivaju mogućnost trećeg tipa čestica: paračestice

Kvantna mehanika je već dugo klasifikovala čestice u dva osnovna tipa: fermione i bozone. Međutim, fizičari sa Univerziteta Rajs u SAD-u sada su otkrili mogućnost postojanja trećeg tipa čestica – paračestica. Ova otkrića mogu značiti da postoje fundamentalne čestice koje nisu fermioni niti bozoni, a njihovo ponašanje bi moglo otvoriti nova vrata u razumevanju prirode.

Tim koji su predvodili Kaden Hazzard i Džijuan Wang formulisao je teoriju koja pokazuje da je moguće postojanje čestica koje ne krše poznate zakone fizike, ali se ponašaju drugačije od fermiona i bozona. Fermioni, kao što su elektroni i kvarkovi, čine osnovu atoma i poseduju osobinu koja im ne dozvoljava da zauzmu identična kvantna stanja. Ova osobina je ključna za strukturu materije, pa čak i za razlog zbog kojeg ne prolazimo kroz predmete poput stolica.

S druge strane, bozoni, kao što su fotoni i gluoni, deluju kao nosioci fundamentalnih sila, a njihova osobina omogućava im da prolaze jedni kroz druge, čineći ih ključnim za interakcije između čestica.

Iako su fermioni i bozoni dugo vremena bili jedini poznati tipovi čestica, tim sa Univerziteta Rajs otkriva mogućnost postojanja novih tipova čestica koje bi mogle imati svojstva koja podsećaju na specifičan slučaj u kojem kvantna mehanika dopušta česticama da se ponašaju na način koji nije dosledan fermionskim ili bozonskim pravilima. Ovaj fenomen se proučava u okviru parastatistike, koja je ranije bila neefikasna u otkrivanju novih čestica.

Prema Hazzardu i Wangu, uvođenjem novog koraka kvantizacije, moguće je da se u materijalima pojave čestice koje bi se ponašale kao „bilooni“, hipotetički objekti koji krše uobičajene statističke zakone. Iako bilooni nisu praktični za predstavljanje fundamentalnih čestica u trodimenzionalnom prostoru, njihovo proučavanje može pomoći u razumevanju mogućnosti za postojanje novih vrsta čestica.

Iako je ovo istraživanje daleko od kreiranja novih tipova čestica, ono otvara prostor za dalja istraživanja koja bi mogla dovesti do novih teorija i potencijalnih eksperimenata. „Da bismo realizovali paračestice u eksperimentima, potrebno je razviti realističnije teorijske predloge“, kaže Vang.

Ova studija može doneti nove uvide u kvantnu fiziku, ali i u razumevanje tamne materije i tamne energije, za koje trenutno nemamo dovoljno teorijskih temelja. Istraživanje je objavljeno u časopisu Priroda, i podstiče dalja razmišljanja o granicama trenutnog kvantnog modela.