Квазичастица, предсказанная два года назад, существует, она называется ангулон - Гранит науки - 2017-03-16

Концепция квазичастиц позволяет физикам описывать сложные, многочастичные взаимодействия в терминах поведения отдельной частицы- единого целого. Обычно такие частицы возникают в конденсированных средах, таких как полупроводники, но новый тип квазичастицы, ангулон, предлагали для описания вращения атомных или молекулярных включений в растворе. Ангулонная теория появилась два года назад для объяснения странного поведения различных молекул, вращающихся в жидком гелии. А вообще квазичастицы изучают с 1940-х годов, когда Лев Ландау и другой советский физик-теоретик Соломон Пекарь выдвинули идею полярона для описания поведения электрона, движущегося через кристаллическую решетку. По мере своего продвижения электрон вызывает возмущения в окружающих атомах и таким образом поляризует этот участок кристалла. Полное описание процесса предполагает вычисление изменяющихся взаимодействий между электроном и большим числом атомов, но Ландау предложил рассматривать электрон и связанную с его движением поляризацию как единую частицу, которая ведет себя подобно более массивному электрону в пустом пространстве. В последнем номере журнала Physical Review Letters Михаил Лемешко (Mikhail Lemeshko) из Института науки и технологии Австрии (Institute of Science and Technology Austria) сообщает о результатах анализа многочисленных наблюдений за коллективным движением той или иной вращающейся молекулы, которая взаимодействует со многими атомами в капле сверхтекучего гелия. Посредством таких капель физики удерживают отдельные молекулы вблизи абсолютного нуля и дистанционно регистрируют их спектр излучения. Это особенно удобно при изучении высоко реактивных молекул вроде свободных радикалов. Исследование Лемешко, основанное на экспериментальных данных нескольких лабораторий за последние 20 лет, показало, что независимо от того, какая молекула – тяжелая или легкая, метан, вода, двуокись углерода или аммиак - вращалась в капле сверхтекучего гелия, предсказания ангулонной теории всегда совпадали с результатами измерений. Это указывает на формирование квазичастиц-ангулонов внутри гелиевых капель. В статье, опубликованной два года назад, Лемешко и его коллега по институту науки и технологии Рихард Шмидт (Richard Schmidt) предложили ангулоны как возможность описания вращения молекул в растворах. «Сейчас мы представили строгое доказательство того, что ангулоны на самом деле существуют», приводит слова Лемешко PhysicsWorld.com. По мнению авторов это существенно упрощает теории, описывающие многочастичные процессы, и может иметь применение в молекулярной физике, теоретической химии и даже биологии. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».