پژوهشگران دانشگاه موناش استرالیا در یک مطالعه نظری پیشبینی کردهاند که دو نوع متفاوت از ذرات کوانتومی یعنی بوزونها و فرمیونها در شرایط مناسب میتوانند با یکدیگر ترکیب شده و ساختاری پایدار از ماده به نام قطرات کوانتومی ایجاد کنند، حالتی از ماده که به گفته پژوهشگران امکان بررسی تجربی آن با استفاده از آزمایشهای موجود اتمهای فوقسرد وجود دارد.
به گزارش گروه ترجمه خبرگزاری برنا به نقل از تک کرانچ، بوزونها و فرمیونها از نظر قوانین بنیادی مکانیک کوانتومی رفتارهای متفاوتی دارند. با این حال یافتههای نظری جدید نشان میدهد که مخلوطی از این دو نوع ذره در صورت وجود برهمکنشهای قوی میتواند به شکل یک ساختار مقید و پایدار باقی بماند.
این پیشبینی با انتظارهای پیشین درباره سامانههای برهمکنشی بوزون-فرمیون در تضاد است. پیش از این تصور میشد ایجاد قطرات پایدار در چنین سامانههایی بهویژه زمانی که برهمکنش میان ذرات بسیار قوی باشد دشوار خواهد بود. تعادل میان جاذبه و فشار کوانتومی
قطره کوانتومی از نظر نحوه پایدار ماندن با یک قطره مایع معمولی تفاوت دارد. در این سامانه جاذبه میان ذرات موجب نزدیک شدن و مقید شدن آنها به یکدیگر میشود اما این جاذبه به فروپاشی کل سامانه منجر نمیشود زیرا فشار کوانتومی ایجادشده توسط فرمیونها در برابر این جاذبه مقاومت میکند.
در نتیجه میان نیروهای جاذبه و فشار کوانتومی تعادلی برقرار میشود که میتواند یک ساختار خودبسته و پایدار ایجاد کند، ساختاری که بدون نیاز به محصور شدن توسط یک محیط خارجی، انسجام خود را حفظ میکند.
سم فاستر پژوهشگر دکتری و نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه موناش با اشاره به رفتار غیرمعمول سامانههای کوانتومی گفت این یافته امکان بررسی حالتهایی از ماده را فراهم میکند که تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفتهاند.
او توضیح داد: سامانههای کوانتومی میتوانند به شیوههایی رفتار کنند که در دنیای روزمره غیرممکن به نظر میرسند. ما نشان دادهایم که این دو نوع بسیار متفاوت از ذرات میتوانند به شکلی متعادل یکدیگر را خنثی کنند و قطرهای پایدار بسازند که عملا خودش را کنار هم نگه میدارد. عبور از محدودیت نظریههای پیشین
یکی از جنبههای مهم این پژوهش ارائه یک چارچوب نظری جدید …
