Суперкомпьютер вдвое уменьшил отрицательность электронов

Хотя физики, работающие с Большим адронным коллайдером, сталкивают тысячи протонов и других частиц, чтобы узнать, из чего те состоят, с электронами они такого не проделывают. Как бы ни была высока энергия, крошечные отрицательные частицы не распадаются. Однако это не значит, что они неразрушимы.

С помощью нескольких мощных суперкомпьютеров международная команда физиков разделила смоделированный электрон ровно пополам. Результаты их работы получили освещение в новом выпуске журнала Science и стали еще одним примером того, как настольные эксперименты с ультрахолодными атомами и другими материалами в конденсированном состоянии могут помочь в изучении природы фундаментальных частиц.

В ходе проведения симуляций физик Мэттью Гастингс из Университета Дьюка (США) и его коллеги Сергей Исаков из Цюрихского университета (Швейцария) и Роджер Мелко из Университета Уотерлу (Канада) разработали виртуальный кристалл. В компьютерной модели при экстремально низкой температуре кристалл превратился в квантовую жидкость, экзотическое состояние вещества, при котором электроны начинают уплотняться.

По мере уплотнения электронов и их охлаждения до температуры, близкой к абсолютному нулю (около −273°С), может образовываться множество различных типов материалов, от сверхпроводников до свертекучих жидкостей. Примерно при такой температуре частицы просто перестают двигаться, а также могут преодолеть взаимное отталкивание и объединиться. В конечном счете поведение объединившихся частиц становится неотличимым от действий отдельной частицы. В таком состоянии электроны и другие частицы называются квазичастицами. По словам ученых, квазичастицы, сформировавшиеся в ходе симуляции, показали, что электрон не разделяется на более малые частицы, но, метафорически говоря, разбить его можно. В ходе эксперимента частица разбилась на две части, каждая из которых приняла на себя половину исходного отрицательного заряда.

16 января 2012, Редактор