Το τρίτο πρόσωπο του ηλεκτρονίου
Αν και αποτελούν θεμελιώδη σωματίδια, τα ηλεκτρόνια υπό πολύ συγκεκριμένες συνθήκες φαίνονται να επιδεικνύουν διχασμένη προσωπικότητα.
Χωρίζονται σε τρία ξεχωριστά σωματίδια με διαφορετικές ιδιότητες. Οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει τα δυο «κρυφά» πρόσωπά τους, το τρίτο όμως τους διέφευγε πεισματικά. Τώρα μια ομάδα ερευνητών κατόρθωσε να το «δει» ανοίγοντας ένα νέο κεφάλαιο όχι μόνο στα σχολικά βιβλία της Φυσικής αλλά και στην έρευνα της υπεραγωγιμότητας και των κβαντικών υπολογιστών.
Η διχασμένη προσωπικότητα
Επί δεκαετίες η θεωρία της Φυσικής υπαγόρευε ότι ένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να υποδιαιρεθεί σε μικρότερες οντότητες – αυτός ακριβώς είναι και ο λόγος για τον οποίο έχει κερδίσει τον τίτλο του «θεμελιώδους σωματιδίου».
Στη δεκαετία του 1980 ωστόσο διατυπώθηκε η άποψη ότι τα ηλεκτρόνια μιας μονοδιάστατης αλυσίδας ατόμων μπορούν να υποδιαιρεθούν σε τρία είδη ημισωματιδίων (ή αλλιώς οιωνεί σωματιδίων), το καθένα εκ των οποίων «αποκτά» μια ξεχωριστή ιδιότητά τους: τα ολόνια (holons) φέρουν το ηλεκτρικό φορτίο των ηλεκτρονίων, τα σπινόνια (spinons) φέρουν την ιδιοστροφορμή τους (σπιν), ενώ τα ορμπιτόνια (orbitons) φέρουν την τροχιακή στροφορμή τους – δηλαδή την ενέργεια της τροχιάς τους γύρω από τον πυρήνα του ατόμου.
Αυτό συμβαίνει επειδή τα ηλεκτρόνια όταν περιορίζονται σε μια μόνο διάσταση μέσα σε ένα υλικό συμπεριφέρονται ως κύματα, υιοθετώντας «αλλόκοτες» συμπεριφορές. Οταν ένα ηλεκτρόνιο υπό τέτοιες συνθήκες διεγερθεί το κύμα του διαιρείται στα τρία, παράγοντας τρία διαφορετικά κύματα εκ των οποίων το καθένα παίρνει ένα διαφορετικό χαρακτηριστικό του αρχικού.
Το κάθε ημισωματίδιο έχει δηλαδή μια ιδιότητα του ηλεκτρονίου – την οποία και μπορεί να μεταφέρει στα γειτονικά σωματίδια – χωρίς όμως να διαθέτει τις άλλες. Αυτά τα τρία «πρόσωπα» του διχασμένου ηλεκτρονίου δεν μπορούν ωστόσο να υπάρξουν έξω από το υλικό στο οποίο δημιουργούνται και είναι πολύ δύσκολο να απομονωθούν.
Το υπόλοιπο άρθρο μπορείτε να το βρείτε εδώ .
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου