Osamdeset godina nakon što je prvi put upućeno na njezino postojanje, naučnici sa Univerziteta u Stenfordu pronašli su „anđeosku česticu“, koja istovremeno postoji i kao materija i antimaterija.
Antimaterija je supstanca koja se sastoji od elementarnih antičestica, za razliku od „obične“ materije koja je sastavljena od elementarnih čestica.
Svaka elementarna čestica se odlikuje po nekim osobinama (masa, naelektrisanje, spin…) koje je razlikuju od ostalih čestica.
Za svaku česticu postoji i odgovarajuća antičestica, čije su neke osobine, poput mase ili spina, jednake, a druge osobine, poput naelektrisanja ili magnetnog momenta, suprotne.
Istraživači su dugo smatrali da bi se materija i antimaterija, u slučaju da se „sretnu“, međusobno poništile, pri čemu bi oslobodile velike količine energije u obliku gama-zračenja ili drugih čestica.
Ali 1937. godine italijanski fizičar Etore Majorana, ukazao je na moguće postojanje tipova čestica koje su same sebi antičestice. Nazvao ih je fermioni.
Fizičari su sada prvi put u historiji pronašli dokaz njihovog mogućeg postojanja.
„Ovo otkriće označilo je kraj jednog od najintenzivnijih istraživanja u fundamentalnoj fizici, koje je trajalo 80 godina“, rekao je profesor Šu Čeng Džang sa Stenford univerziteta.
Da bi dokazali postojanje fermiona, naučnici su morali prvo da pronađu kvazičestice. Uprkos tome što se kvazičestice ne ponašaju kao čestice u prirodi, uklapaju se u matematički model neophodan za postojanje majoranfermiona.
Naučnici su u okviru eksperimenta u vakuumskoj komori smjestili na dva tanka filma kvantne materijale — superprovodnik i magnetni topološki izolator — i kroz njih sproveli električnu struju.
Gore je bio smješten superprovodnik, dok se na donjoj strani nalazio topološki izolator, koji sprovodi struju samo na svojoj površini ili ivicama, ali ne i u sredini.
Spajanje ove dvije materije dovelo je do stvaranja superprovodnog topološkog izolatora, koji je naveo elektrone da se kreću na jedan način na jednoj ivici, a na suprotnoj ivici na drugi način.
Naučnici su zatim prevukli magnet preko materijala, što je prvo dovelo do usporavanja elektrona, onda do njihovog zaustavljanja, a na kraju i do mijenjanja njihovog pravca.
U određenom trenutku u okviru ovog procesa pojavile su se kvazičestice, koje su se u parovima izdizale iz superprovodnih slojeva i putovale ka ivicama topološkog izolatora, baš poput elektrona.
Ukoliko fermioni zaista postoje, mogli bi da dovedu do velikoj proboja na polju kvantnog računarstva, i nastanka kompjutera nekoliko desetina puta bržih od onih koje danas koristimo.
zavnews/b92
