Доказаха съществуването на нова форма на материя

След 50 години теории и неуспешни опити, учени най-сетне доказаха съществуването на нова форма на материя. Кондензатът, който е открит, е наречен екзитониум – excitonium. Това наименование е използвано за първи път в теоретични разработки през 60-те години от физика от Харвард Бърт Халперин, който днес е на 76 години.

Физикът направил днешното откритие на екзитониум се казва Питър Абамонте и е професор в университета на Илинойс.

„Доказателството е толкова сигурно, колкото сигурно може да бъде в теоретичната физика, където не можеш да докажеш нищо със сигурност, но хората намират това, което направихме за убедително“, казва Абамонте пред списание Newsweek.

Екзитониумът е кондензат, което означава, че откритото от изследователите е твърда материя. Тя се състои от частици, наречени екзишънс- excitons, по същия начин, както твърдият алуминий е съставен от алуминиеви частици. Екзитонните частици сами по себе си обаче не се създават чрез толкова интуитивен процес.

Абамонте обяснява този процес, като го сравнява с по-елементарен. Водородът е съставен от един електрон и един протон. Екзиконните частици се състоят от избягал електронен елемент и отрицателното пространство, което той е оставил, когато го е направил. Дупката всъщност действа като частица, привличайки избягалия електрон и свързвайки се с него, като те се обикалят взаимно по същия начин, както електроните и протоните.

Колкото и предишни опити да са правени, учените не успяваха да докажат съществуването на този тип материя, а само подозираха, че съществува екзитониум. Досега никой не беше изнамерил достатъчно добър начин да докаже съществуването му.

Това, което Абамонте и колегите му правят, е да създадат техника за разсейване на електрони, за да открият крайния резултат на взаимодействието на екзитоновите частици – екзитониум. Започват с чиста повърхност на материала във вакуум и след това разсейват електроните от повърхността му, за да създадат вълни. Специфичният начин, по който вълните се разпространяват, им позволява да открият тези избягали електрони в крайната им форма, екзитониум. Това не е по- различно от начина, по който е открит легендарният Хигс Бозон. Откритието на Абамонте е публикувано в списание Science.

Абамонте и колегите му започват да работят върху техниката на разсейване преди около седем години, но първоначалната им цел не била да открият екзитониум. Те просто искали да изучават свръхпроводниците за високотемпературни връзки. Едва в началото на 2015 г.осъзнали, че тяхната работа има потенциала да докаже съществуването на съвсем нов вид материя.

Екзитониумът е толкова непозната територия, че учените все още не знаят какви са неговите свойства. Някои смятат, казва Абамонте, че това ще бъде изолатор, което означава, че не може да пренася никаква енергия или инерция. Други смятат точно обратното, че това ще бъде суперфлуид, което означава, че може да пренася както енергия, така и инерция, без разсейване.

Ако се окаже че е суперфлуид, то може да се използва като проводник на електричество и енергия. Следващата стъпка, според Абамонте е да се разбере какви свойства има екзитониумът, като засега е все още твърде рано да се спекулира за неговите приложения.