یک استثنا قابل توجه برای این قاعده جدایی سخت وجود دارد. مواد خاصی که فقط به دو بعد محدود میشوند، میتوانند رفتار شبه ذرهای را نشان دهند که قوانین آماری مورد انتظار از فرمیونها و بوزونها را نقض میکند و به طور موثر امکان تبادل منحصربهفرد حالتهای کوانتومی را فراهم میکند.
ادامه مطلب
این مواد، که به عنوان “آنیون” شناخته می شوند، نمی توانند در فضای سه بعدی جهان ما گسترش یابند. بنابراین، بعید است که آنها نماینده یک ذره بنیادی باشند که ما هنوز آن را کشف نکرده ایم. آنها کمتر شبیه یک خط جدید از سخت افزار کوانتومی هستند و بیشتر شبیه یک جاکلیدی نوآورانه هستند که می توانید آنها را بدون نسخه خریداری کنید.
با این حال، این محدودیت هرگز فیزیکدانان نظری را از دستکاری توصیفات کوانتومی ذرات فرضی برای دیدن آنچه در قلمرو «پارآماری» در کار است، باز نمی دارد. اگرچه توصیف چنین ذراتی یک عبارت ساده ریاضی است، اما ممکن است حقایق عمیق تری را در مورد اینکه آیا فرمیون ها و بوزون ها واقعاً همه ذرات موجود هستند و چرا هستند، آشکار می کند.
از زمان ظهور فراآمار در اوایل تا اواسط قرن بیستم، فیزیکدانان نتوانسته اند چیزی را بیابند که در دسته فرمیون ها یا بوزون ها قرار نگیرد. در واقع، با توسعه نظریههای کوانتومی، به طور فزایندهای روشن شد که هر نظریهای که از طریق آمارهای نیمهآماری توسعه مییابد، از جهانی متشکل از فرمیونها و بوزونها قابل تشخیص نیست.
Parastatistics تلاش کرد ذراتی را شناسایی کند که نمی توان آنها را به دو دسته اصلی ذرات، فرمیون ها و بوزون ها تقسیم کرد.
وانگ و هازارد معتقدند که دلیلی برای مخالفت با این نتیجه پیدا کرده اند. آنها مرحله جدیدی از کوانتومینشان داده اند که رفتار جمعی در مواد می تواند منجر به ذراتی شود که به عنوان آنیون عمل می کنند. حتی زمانی که آنها در دنیای سه بعدی تقریباً مشابه دنیای ما هستند.
اما مفهوم توصیف شده به هیچ وجه راه را برای ایجاد نوع جدیدی از ذره هموار نمی کند و به سادگی نشان می دهد که شاید هنوز نباید این احتمال را رد کنیم. وانگ میگوید: «برای درک ذرات فرعی در آزمایشها، به پیشنهادهای نظری واقعیتر نیاز داریم.
اما دانستن اینکه مدل استاندارد فیزیک کوانتومی هنوز جایی برای «نسبیت عام» و جایی برای «ماده تاریک» یا منابع اسرارآمیز «انرژی تاریک» باقی نمیگذارد، بر نیاز به برنامههایی برای گسترش این نظریه تأکید میکند.
تحقیق در مجله طبیعت منتشر شده است.