Вопрос описания свойств электрона сам по себе очень запутанный. На канале мы уже много раз это обсуждали и говорили про странную природу объекта частицы. Тут вам сразу и частица, и энергия, и вообще непонятно что.
При этом последнее, о чём стоило бы вообще говорить при рассмотрении физических свойств электрона применительно к его материальной сущности, будет форма электрона. Как вообще можно думать про какую-то форму, если даже сама природа частицы не до конца понятна?
Но новое исследование обозначает, что всё-таки электрон обладает некоторым диапазоном материальных свойств и что разговоры про форму более, чем уместны.
Исследователи заявляют, что впервые измерили форму электрона, движущегося через твердое тело. Это достижение может открыть новый способ изучения того, как электроны ведут себя внутри различных материалов.
Их открытие подчеркивает множество эффектов, которые могут иметь отношение ко всему, от квантовой информатики до производства электроники. Эти результаты получены командой под руководством физика Риккардо Комина, доцента физики по развитию карьеры Массачусетского технологического института и руководителя работы, в сотрудничестве с другими учреждениями.
Мы, по сути, разработали схему получения совершенно новой информации, которую нельзя было получить раньше - говорит Комин.
Физики изучали электроны десятилетиями, но волнообразный аспект этих частиц вносит дополнительную сложность. Электроны можно описать не только как маленькие точки, но и как волновые функции.
Эти волновые функции выглядят как формы или поверхности в многомерных пространствах. Иногда эти формы относительно просты. В других случаях они запутаны и сложны для измерения. Используя фотоэмиссионную спектроскопию с угловым разрешением, или ARPES, команда записала подробности о том, как электроны ведут себя, когда на них попадает свет. ARPES помогла им определить ранее неуловимое свойство электронов, которое является ключом к лучшему пониманию их геометрии.
В обычных условиях мы говорим об энергии или скорости электрона. Это знакомые концепции. Геометрия, с другой стороны, указывает на узоры или формы, которые могут принимать электронные волны, когда они расположены в твердом теле. Квантовая геометрия влияет на то, как эти частицы взаимодействуют, объединяются в пары и даже вызывают необычное поведение.
Одним из примеров является сверхпроводимость, когда электроны мчатся вдоль материала без сопротивления. Другим примером является то, когда электроны образуют упорядоченные узоры, немного похожие на коллекцию синхронизированных танцоров. Наблюдение за геометрией может помочь ученым разрабатывать новые материалы с новыми электронными характеристиками.
Всё это замечательно, но какая форма всё-таки получилась? Удивительно, но исследования обозначили, что конкретной формы нет. Достижение в том, что это удалось увидеть и запечатлеть. Как уже было отмечено выше, это фигуры или поверхности. По сути опять имеем тоже самое - энергия распределяется определенным образом и получается то, что мы называем электроном.
В какой-то степени можно сказать, что ученые теперь уже измерением подтвердили, что у электрона нет какой-то конкретной формы.
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!