Концепция эфира, гипотетической субстанции, которая, как полагают, является средой, через которую распространяются свет и другие формы электромагнитного излучения, была предметом споров среди ученых на протяжении столетий. Хотя идея эфира когда-то была широко принята, в конечном итоге она была опровергнута экспериментом Майкельсона-Морли в конце 19 века. Однако недавние открытия в области физики элементарных частиц заставили некоторых ученых пересмотреть возможность существования субстанции, аналогичной эфиру.
В 1937 году итальянский физик Этторе Майорана предложил теорию, которая предсказала существование фермионов, частиц, составляющих материю, с нулевой массой. Эти частицы, известные как фермионы Майораны, отличаются от других фермионов, таких как электроны и кварки, которые имеют ненулевую массу.
Одним из ключевых свойств фермионов Майораны является их способность существовать как в качестве частиц, так и античастиц, явление, известное как «вырождение Майораны». Это свойство позволяет фермионам Майораны взаимодействовать друг с другом способом, отличным от других фермионов, которые могут взаимодействовать только со своими античастицами. Это различие в поведении привело некоторых ученых к предположению, что фермионы Майораны могут быть использованы для создания новой формы материи, отличной от материи, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни.
Однако теория Майораны также предсказывала существование нулевых мод, которые не были полностью поняты. Нулевая мода — это квантовое состояние, которое имеет нулевую энергию, но это не вакуумное состояние. Вместо этого это состояние, отличное от вакуума, и оно обладает уникальными свойствами, которые отличают его от других квантовых состояний. Существование нулевых мод было подтверждено в нескольких экспериментах, включая эксперименты с использованием сверхпроводящих материалов и топологических изоляторов.
Концепция нулевой моды также применялась в других областях физики, включая физику конденсированного состояния и квантовую теорию поля. В физике конденсированного состояния нулевые моды использовались для изучения свойств сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей. В квантовой теории поля нулевые моды использовались для изучения свойств частиц и сил в ранней Вселенной.
Идея о том, что фермионы Майораны могут быть субстанцией эфира, основана на том факте, что они не имеют массы и могут взаимодействовать друг с другом способом, аналогичным тому, как свет взаимодействует с эфиром. В контексте эфира фермионы Майораны можно рассматривать как «строительные блоки» вещества, взаимодействующие друг с другом для создания явления электромагнитного излучения.
Хотя идея фермионов Майораны как вещества эфира все еще чисто теоретическая, она вызвала значительный интерес в научном сообществе. Возможность создания новой формы материи, отличной от материи, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни, имеет потенциал для революции в нашем понимании Вселенной.