شواهد ریاضیاتی جدید نشان می‌دهد كه وجود ذره سوم «غیرممكن» امكان‌پذیر است
دانشمندان با استفاده از شواهد ریاضیاتی جدید، نشان داده‌اند كه فراتر از فرمیون‌ها و بوزون‌ها، امكان وجود ذره بنیادی سوم وجود دارد.
شواهد ریاضیاتی جدید نشان می‌دهد كه وجود ذره سوم «غیرممكن» امكان‌پذیر استعلوم پایه و مهندسیسه‌شنبه ۲۵ دی ۱۴۰۳ - ۲۳:۵۰مطالعه 3 دقیقهصبا سلوكیتبلیغاتمشاهده همه ویدئو‌هاتبلیغاتتبلیغاتدانشمندان با استفاده از شواهد ریاضیاتی جدید، نشان داده‌اند كه فراتر از فرمیون‌ها و بوزون‌ها، امكان وجود ذره بنیادی سوم وجود دارد .
تبلیغاتمكانیك كوانتومی مدت‌هاست كه ذرات را فقط به دو نوع متمایز تقسیم كرده است: «فرمیون‌ها» و «بوزون‌ها». اكنون فیزیكدانان «دانشگاه رایس» در ایالات متحده دریافته‌اند كه حداقل از نظر ریاضی ممكن است نوع سومی نیز وجود داشته باشد .
رفتار این ذرات كه به‌عنوان «پاراذرات» شناخته می‌شوند، می‌تواند حاكی از وجود ذره‌ای بنیادی باشد كه هیچ‌كس تا به‌حال به آنها فكر نكرده است.«كادن هازارد»، نویسنده‌ی مطالعه‌ی جدید گفت: «ما تعیین كردیم كه وجود انواع جدیدی از ذرات كه قبلاً هرگز از آنها خبر نداشتیم، امكان‌پذیر است .
» او و همكارش «ژیوان وانگ» نظریه‌ای را مطرح كردند تا نشان دهند چگونه اشیایی كه نه فرمیون هستند و نه بوزون، بدون آنكه هیچ یك از قوانین شناخته‌شده را نقض كنند می‌توانند در واقعیت فیزیكی وجود داشته باشند. فرمیون‌ها شامل ذراتی بنیادی هستند كه اتم‌ها را می‌سازند؛ مانند «الكترون‌ها» و «كوارك‌ها» .
به زبان دقیق‌تر، آنها دارای خاصیتی هستند كه از اشغال حالت‌های كوانتومی یكسان جلوگیری می‌كند و باعث می‌شوند كه هیچ دو فرمیون مشابه نتوانند فضای یكسانی را پر كنند. هازارد می‌گوید: «این رفتار، مسئول كل ساختار جدول تناوبی است .
همچنین دلیل این است كه وقتی روی صندلی می‌نشینید، از آن عبور نمی‌كنید!»اما بوزون‌ها با معیاری متفاوت نسبت به این خاصیت تعریف می‌شوند كه به آنها امكان می‌دهد مانند ارواح سرگردان در یك راهرو از یكدیگر عبور كنند .
بوزون‌ها معمولاً به‌عنوان حاملان نیرو عمل می‌كنند؛ مانند «فوتون‌ها» و «گلوئون‌ها» و به‌گونه‌ای واسطه‌ی برهم‌كنش‌هایی می‌شوند كه فرمیون‌ها را به درون هرچیز، از پروتون‌ها تا جوجه‌تیغی‌ها یا سیب‌زمینی‌ها و سیارات می‌كشانند .
مدل استاندارد، ذرات بنیادی را به گروه‌های مرتبط دسته‌بندی می‌كند.یك استثنای قابل توجه در این قاعده‌ی سخت جداسازی وجود دارد. برخی از مواد كه فقط محدود به دو بعد هستند، می‌توانند رفتاری شبه‌ذره‌ای بروز دهند كه قوانین آماری مورد انتظار از فرمیون‌ها و بوزون‌ها را نقض و به‌طور مؤثری امكان تبادل منحصر به‌فرد حالت‌های كوانتومی را فراهم می‌كند .
بیشتر بخوانیدنوترینو: اسرارآمیزترین و عجیب‌ترین ذره‌ی بنیادی شناخته شدهكشف ذره‌ای جدید ممكن است قوانین اساسی فیزیك را زیر سوال ببرداین مواد كه به‌عنوان «آنیون» شناخته می‌شوند، نمی‌توانند به فضای سه‌بعدی جهان ما گسترش یابند؛ بنابراین بعید است كه نمایانگر ذره‌ای بنیادی باشند كه هنوز كشف نكرده‌ایم .
آنها كمتر شبیه یك ردیف جدید در سخت‌افزار كوانتومی هستند و بیشتر به یك جاكلیدی نوآورانه‌اند شباهت دارند كه می‌توانید از پیشخوان بردارید.بااین‌حال، محدودیت یادشده هرگز مانع از آن نشده است كه فیزیكدانان نظری از دستكاری توصیف‌های كوانتومی ذرات فرضی برای دیدن آنچه در حوزه‌ی «پارا-استاتیستیك» فعالیت می‌كند، دست بردارند .
اگرچه توصیف چنین ذراتی صرفاً یك بیان ریاضی است، انجام آن می‌تواند درباره‌ی اینكه آیا فرمیون‌ها و بوزون‌ها واقعاً تمام ذرات موجود هستند یا خیر و چرایی این وضعیت، حقایقی عمیق‌تر را آشكار كند. از زمان پیدایش پارا-استاتیستیك در اوایل تا اواسط قرن بیستم، فیزیكدانان نتوانسته‌اند با كمك آن چیزی پیدا كند كه در دسته‌های فرمیون یا بوزون قرار نگیرد .
در واقع با توسعه‌ی نظریه‌های كوانتومی، به‌طور فزاینده معلوم شد كه هر نظریه‌ای كه از طریق پارا-استاتیستیك توسعه یابد، از جهانی كه فقط با فرمیون‌ها و بوزون‌ها تشكیل شده است، متمایز نیست.پارا-استاتیستیك تلاش كرده است تا ذراتی را شناسایی كند كه نتوانند به دو دستهٔ اصلی ذرات یعنی فرمیون‌ها و بوزون‌ها تقسیم شوندوانگ و هازارد فكر می‌كنند دلیلی برای مخالفت با این نتیجه پیدا كرده‌اند .
آنها با معرفی مرحله جدیدی از كوانتش، نشان داده‌اند كه رفتارهای جمعی در مواد می‌تواند به ذراتی منجر شود كه مانند آنیون‌ها عمل می‌كنند؛ حتی زمانی كه در یك جهان سه‌بعدی تقریباً مشابه جهان خودمان هستند.اما مفهوم توصیف‌شده به هیچ وجه نمی‌تواند راهی برای ایجاد یك نوع جدید از ذرات ترسیم كند و صرفاً نشان می‌دهد كه شاید نباید هنوز این احتمال را كنار بگذاریم .
وانگ می‌گوید: «برای تحقق پاراذرات در آزمایش‌ها، به پیشنهادات نظری واقعی‌تر نیاز داریم.»با این‌حال، دانستن اینكه مدل استاندارد فیزیك كوانتومی، هنوز هیچ جایی برای «نسبیت عام» ذخیره نكرده و جایی برای مصالح «ماده تاریك» یا فنرهای مرموز «انرژی تاریك» ندارد، نیاز به داشتن برنامه‌هایی برای گسترش این نظریه را برجسته می‌كند .
منبع : https://www.zoomit.ir/fundamental-science/432959-impossible-third-type-particle-could-exist/