A matematika bizonyította be a korábban figyelmen kívül hagyott részecskék létezését

A fizika hagyományos megközelítése szerint minden részecske két csoportba sorolható: bozonok vagy fermionok, attól függően, hogy milyen tulajdonságokkal és viselkedéssel bírnak.

Egy friss tanulmány azonban azt állítja, hogy ez nem feltétlenül fedi a teljes valóságot. Kaden Hazzard, a Rice Egyetem docense és a tanulmány társszerzője szerint „olyan új részecsketípusok létezését igazoltuk, amelyeket korábban nem ismertünk”. A pararészecskék létezésének gondolata azonban nem új keletű. A tanulmányban leírtak szerint „a pararészecskék és annak látszólagos hiánya a természetben a kvantummechanika kezdete óta vitatott téma.” Herbert S. Green már 1953-ban kidolgozta a parastatisztika nevű modell első elméletét, amelyet később részletesen vizsgáltak a kvantumtérelmélet keretében.

A probléma nem az volt, hogy ezek nem létezhetnek, hanem hogy létezésük nem tett hozzá újat a fizikai megfigyelésekhez. „A pararészecskék jelenlétét nem zárták ki, de bizonyos feltételezések mellett a parastatisztikai elméletek fizikailag megkülönböztethetetlenek voltak a hagyományos fermionok és bozonok elméleteitől.” Emiatt nem tartották szükségesnek a parastatisztikai elméletek továbbfejlesztését. Most azonban Hazzard és korábbi diákja, Zhiyuan Wang új megközelítéssel vizsgálta a kérdést, és nemcsak arra jutottak, hogy ezek valóban létezhetnek, hanem arra is, akár mágneses fluxusokban meg is lehetne azokat figyelni.

Hazzard szerint ezek nem csupán alapvető objektumok, hanem az anyagok viselkedésének leírásában is kulcsszerepet játszanak. Emellett valószínűleg még a kvantumfizika szokatlan világában is furcsának számítanának, ugyanis cserestatisztikájuk fizikailag megfigyelhető, és jelentősen eltér a fermionokétól és a bozonokétól. Ez a felfedezés egy új kvázirészecske létezését is felveti a kondenzált anyagok fizikájában, sőt, „korábban figyelembe nem vett elemi részecskék” lehetősége is felcsillant a távolban.

A kutatás azonban még csak az első lépés. Hogy az elmélet merre vezet, vagy hogyan tesztelhetjük kísérletekben, az még megválaszolatlan kérdés. Wang szerint ez egy több területet átfogó kutatás, amely a fizika és a matematika különböző ágaiban gyökerezik. „Ahhoz, hogy kísérletileg is megvalósíthassuk ezeket, további realisztikus elméletekre lesz szükség.

Érdemes elolvasni:

• Mi történne, ha megállna a Föld magjának forgása?
• Mi történne, ha zölddé formálnánk a Szaharát?
• Egy új tanulmány szerint az időutazás lehetséges