Физики из Технического университета Мюнхена в своем новом исследовании доказали существования странных квазичастиц в квантовых системах — после того, как частицы распадаются, они сразу же собираются обратно — и так до бесконечности, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics.
В сообщении физиков отмечается, что подобная теория противоречит второму закону термодинамики, в котором отмечается, что энтропия в изолированной системе может двигаться только в возрастающем направлении: вещи могут только разрушаться, а не восстанавливаться.
Несмотря на законы классической физики, квантовая физика может иметь собственные правила, позволяющие прекратить распад квазичастиц.
При этом квазичастицы — это не частицы, как электроны или кварки. Это, скорее, возмущения или возбуждения в твердом теле, вызванные электрическими или магнитными силами, которые в совокупности ведут себя как частицы. Чаще всего квазичастицами называют фотоны — дискретные единицы колебательной энергии, которые колеблются, например, в атомах кристаллической решетки.
Врезка
Физики из Технического университета Мюнхена разработали численные методы для расчета сложных взаимодействий этих квазичастиц и провели моделирование на мощном компьютере, чтобы наблюдать, как они распадаются.
Результат сложного моделирования показал, что, по общему признанию, квазичастицы распадаются, однако новые, идентичные частицы сущностей появляются из обломков.
Физик Рубен Верресен
При этом распад происходит очень быстро, но и соединение — примерно с такой же скоростью, и этот процесс, отмечает Веррсен, может повторяться бесконечно, поскольку между распадом и возрождением возникает устойчивое колебание. Это колебание позволяет частицам возникать заново, не нарушая тем самым второй закон термодинамики, поскольку колебание — это волна, превращающаяся в материю, которая подпадает под квантово-механическую концепцию дуальности волны-частицы.