Liczba wyświetleń: 813
Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez naukowców z Princeton University odkrył fermiony Weyla, cząstki, których istnienie przewidziano przed 85 laty. Fermiony Weyla mogą doprowadzić do powstania szybszych i bardziej efektywnych urządzeń elektronicznych, gdyż mają niezwykłą zdolność do zachowywania się jak materia i antymateria w krysztale.
Fermiony Weyla były poszukiwane od czasu gdy w 1929 roku ich istnienie przewidział fizyk i matematyk Hermann Weyl, który zaproponował nieposiadający masy fermion jako alternatywę dla teorii względności Einsteina. Cząstki te bardzo interesowały naukowców, gdyż sądzono, że mogą z nich powstawać inne cząstki subatomowe. Podstawowa natura fermionów Weyla oznacza, że mogą one być bardziej stabilnymi i efektywnymi nośnikami ładunków niż elektrony. W przeciwieństwie do elektronów fermiony Weyla mają zerową masę, są wysoce mobilne, ich spin zwrócony jest jednocześnie w kierunku ruchu i w stronę przeciwną. “Fizyka fermionów Weyla jest tak dziwna, że może pojawić się wiele ich zastosowań, których obecnie nawet nie potrafimy sobie wyobrazić” – powiedział profesor M. Zahid Hasan, który stał na czele zespołu badawczego. “Fermiony Weyla to podstawowe budulce. Z dwóch fermionów Weyla można uzyskać elektron” – dodaje uczony.
Nawet samo odkrycie fermionów Weyla było niestandardowe. Zwykle cząstki odkrywane są w akceleratorach podczas zderzeń innych cząstek. Fermion Weyla znaleziono w syntetycznym krysztale arsenku tantalu wyprodukowanym przy pomocy naukowców z Centrum Materii Kwantowej z Pekinu i Tajwańskiego Uniwersytetu Narodowego.
Profesor Hasan wyjaśnia, że dla fizyka najbardziej interesującą właściwością nowo odkrytej cząstki jest fakt, że wewnątrz kryształu zachowuje się ona jak kompozytowa cząstka posiadająca magnetyczny monopol i jego przeciwieństwo. To oznacza, że fermiony Weyla posiadające przeciwne ładunki mogą poruszać się niezależnie od siebie. Naukowcy odkryli też, że wspomniane cząstki mogą zostać użyte do stworzenia elektronów nieposiadających masy, które poruszają się bardzo szybko i nie ulegają rozproszeniu wstecznemu, które jest poważnym problemem we współczesnej elektronice, gdyż negatywnie wpływa na efektywność urządzeń i przyczynia się do ich rozgrzewania. Elektrony Weyla po prostu pędzą przed siebie. “To jest tak, jakby miały własny GPS i pędziły do celu bez względu na przeszkody. Zawsze będą poruszały się w określonym kierunku i tunelowały przez przeszkody. To bardzo szybkie elektrony, które zachowują się jak promienie światła. Mogą być wykorzystane do nowych rodzajów obliczeń kwantowych” – zapewnia Hasan.
Po uzyskaniu kryształu arsenku tantalu został on umieszczony w wielkim, liczącym dwa piętra skanningowym spektromikroskopie tunelowym, który schładzany jest do temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Badania w tym urządzeniu pozwoliły stwierdzić, że struktura kryształu pozwala na pojawienie się w nim fermionów Weyla. Kryształ zabrano następnie do Lawrence Berkeley National Laboratory, gdzie ostrzeliwano go wiązką fotonów. Kształt, rozmiar i kierunek wiązki w krysztale pozwoliły stwierdzić, że pojawiły się tam fermiony Weyla.
“Po ponad 80 latach znaleźliśmy fermion Weyla. To podstawowy budulec wszystkich elektronów. Niesamowite, że w końcu, korzystając z przepisu Weyla z 1929 roku udało nam się go uzyskać” – cieszy się profesor Hasan.
Autorstwo: Mariusz Błoński
Na podstawie: Princeton.edu
Źródło: KopalniaWiedzy.pl
Poznaj plan rządu!
Pozwole sobie zabawic sie nieco w Sokratesa tutaj… 🙂
1. Czy ktos bylby uprzejmy zdefiniowac mase…?
Ciag dalszy (byc moze) nastapi…
https://pl.wikipedia.org/wiki/Masa_%28fizyka%29
@ edek:
1) Wiki nie jest koniecznie najlepszym zrodlem, ale uznajmy je za adekwatne i przeanalizujmy:
“Masa – jedna z podstawowych wielkości fizycznych określająca bezwładność (masa bezwładna) i oddziaływanie grawitacyjne (masa grawitacyjna) obiektów fizycznych. Jest wielkością skalarną. Potocznie rozumiana jako miara ilości materii obiektu fizycznego(…)”:
a) Powyzsze stwierdzenie nie jest definicja z kilku przyczyn, zas najwazniejsza z nich jest niespojnosc logiczna:
*Jezeli masa jest miara bezwladnosci, to czym jest bezwladnosc…? Wiki spieszy z odpowiedzia (a jakze!): “(…) Bezwładność ciał postulowana jest przez zasady dynamiki Newtona. Miarą bezwładności ciała jest jego masa (…) Nieznane są ani źródła jej pochodzenia ani mechanizmy jej powstawania, większość fizyków przyjmuje bezwładność jako cechę materii. (…)”
Czyli jednym slowem masa jest miara pewnej postulowanej wlasnosci, ktorej nie rozumiemy ani nie znamy. Swietnie. Czyli jest miara – tylko nie wiadomo, czego.
**Swoja droga od kiedy to napiecie jest miara roznicy potencjalow…? Napiecie TO JEST ROZNICA POTENCJALOW! To jest definicja (zakladajac, ze wszystkie slowa w tym twierdzeniu sa zdefiniowane w sposob jednoznaczny, wewnetrznie spojny etc.
***Co dzieje sie z masa, kiedy zrodel przyspieszenia (grawitacyjnego badz innego) brak? Brak rowniez masy? (Potocznie rozumianej jako ilosc materii… Czy to oznacza, ze przy braku obecnosci przyspieszen masa znika/zmniejsza sie?!)
b) Definicja nie moze byc oparta na logice blednego kola. Nie mozna zdefiniowac ‘obiektu’ jako ‘czegos, co widac’ – chociazby dlatego, ze taka definicja postulowalaby koniecznosc istnienia obserwatora, tudziez zakladala, ze przy braku obserwatora obiekty nie istnieja. Bylaby, mowiac wprost, wewnetrznie niespojna. Opieranie pojecia masy o grawitacje/przyspieszenie ogolnie jest tego samego typu tautologia.
Przyspieszamy. Co? No obiekt, rzecz jasna. Tj. mase. Czym jest zas masa? Miara przyspieszenia… Chyba rozumiemy juz, na czym polega tu problem?
2) Czyzby wiec, wbrew pozorom, po paru tysiacach lat (a na pewno ostatnich dwustu!) prac, nagrod Nobla i innych spektakularnych osiagniec fizycy, ktorzy rzekomo maja ludzkosc zaprowadzic do gwiazd, swietlanej przyszlosci i gdzie tam jeszcze badz… Nie zdefiniowali (czyli nie zrozumieli) jednego z kilku najbardziej podstawowych elementow, na ktorych cala ich nauka sie opiera?! Niemozliwe, no skadze… Cytujac dalej za Wiki, ten sam artykul, kilka akapitow nizej: “(…) W fizyce relatywistycznej pojęcie masy zależy od teorii, różne określenia i koncepcje masy przedstawiają szczególna teoria względności i ogólna teoria względności. (…)”
CO PROSZE?!
Definicja zalezy od teorii ?! No ale jak to tak? A co z nauka? Co z zalozeniam logiki i jednoznacznosci definicji? Czy pies moze jednoczesnie oznaczac psa, lody i szybkosc znikania piasku z Sahary?! Nie, nie moze – bo wowczas nie zajmowalibysmy sie nauka, tylko magia – dowolna definicje moznaby zmieniac i naginac do woli, wymyslac przerozne, oderwane od rzeczywistosci bzdury i czynic to bezkarnie: jezeli nie ma definicji masy, to masa jest bardziej wszechpotezna niz Bog – mozna przy jej pomocy wyjasnic doslownie wszystko i kazde wyjasnienie bedzie ‘adekwatne’…
Ale to tak nie dziala. No – nie w rzeczywistosci. W umyslach wspolczesnych naukowcow – byc moze. Gaworza sobie tam do siebie rozne bzdury, wygladaja bardzo powaznie i wszystko to nadaje calej tej hucpie nimbu logicznej, obiektywnej spojnosci. Ale ot i wszystko to – gra pozorow.
3) By oszczedzic bolow dalszych, przejdzmy do konkretow: nie ma definicji masy. Po prostu – fizyka oficjalna takiej definicji nie podaje. Nawet gdybysmy jednakowoz przyjeli cyt. ‘potoczne rozumienie’ masy jako ilosci materii, to wowczas nasz magiczny Fermion Weyla okazalby sie… czastka, ktorej nie ma?! 🙂 I to wlasnie jest drugie pytanie:
# 2) Jaka jest definicja czastki? 🙂
(Jezeli bowiem jest to czesc materii, to mamy oto problem: Fermion Weyla staje sie bowiem czescia/czastka niezdefiniowanej miary oddzialywan o zerowej (czyli zadnej!) wlasnosci tych oddzialywan… ?! ?! ?!
Jest to bardzo logiczne wyjasnienie dla odczytow, uzyskanych przez szereg czujnikow w ramach pomiaru… 😉 Nauka, jak sie patrzy! No – i jeszcze do tego cyt. “(…) Fermiony Weyla mogą doprowadzić do powstania szybszych i bardziej efektywnych urządzeń elektronicznych (…)”.
W-o-w. Na prawde… logika godna Nobla. Rownie dobrze moglbym stworzyc teorie o takich malutkich aniolkach… tez by sie liczby po obydwu stronach rownania zgadzaly! Mysle, ze gdyby nie nieprawomyslnosc i wsteczniactwo mojego konceptu (na aniolki moda byla 500 lat temu – teraz dominuja, jakze powazniejsze!, masy, pola i energie), tez mialbym swoj wydzial na uniwerku i niezle profity 🙂
@Prometeusz
🙂 Ubawiłeś mnie 🙂
Masz rację, że niektóre pojęcia nie są “do końca” zdefiniowane. Za którymś “dlaczego?” zawsze pozostanie tylko znak zapytania.
Nie czuję się na siłach żeby ci odpowiedzieć “naukowo” w temacie masy. Spytaj fizyka. Osobiście rozumiem że masa jest miarą oddziaływania jednego ciała na drugie. Bez innych ciał masa nie ma znaczenia. Bo nie ma odniesienia. Podobnie jak prędkość. Albo czas…
Jeśli przyjąć że materia jest zaburzeniem przestrzeni, energią, to masa jest też manifestacją energii pod postacią materii.
Najważniejsze. Jeśli krytykujesz całą naukę to musisz mieć solidne dowody że jest inaczej. 😉
Jeśli krytykujesz bo dostrzegasz (nie tam gdzie myślisz) ograniczoność ludzkiej wiedzy i masz z tego satysfakcję, a nic nie wnosisz… to za przeproszeniem upierdliwość.
Co najmniej.
Ludzie są niedoskonali. Nasze zmysły, instrumenty, myśl. Ale nauka ciągle ewoluuje, szuka. Taka jest jej rola. Poznawać rzeczywistość.
Z braku akceptacji dla zastanych idei rodziły się idee lepsze, bliższe prawdy.
Więc DO DZIEŁA!!! Powodzenia 🙂