Vedecký svet je známy neustálym skúmaním hraníc možného a nemožného. Oblasť základných častíc je toho výborným príkladom. Za posledné desaťročia fyzici objavili mnohé stavebné bloky nášho vesmíru, no niektoré teórie boli považované za príliš abstraktné alebo nepraktické na potvrdenie.

Medzi také patria tzv. “nemožné častice”. Teraz však nový výskum znovu oživuje túto fascinujúcu myšlienku, a zdá sa, že nemožné sa stáva možným. O téme informoval portál BGR.

Kľúčom k tejto diskusii sú parapartice, skupina teoretických častíc, ktoré prvýkrát predstavil britský fyzik Herbert Green v 50. rokoch minulého storočia.

Kontroverzný koncept z 50. rokov

Na rozdiel od bežnejších častíc, ako sú fermióny (napríklad elektróny) alebo bosóny (napríklad fotóny), parapartice spadajú do zvláštneho štatistického režimu nazývaného parastatistika.

Kým fermióny sa riadia tzv. Pauliho vylučovacím princípom, ktorý zakazuje dvom fermiónom obsadiť ten istý kvantový stav, a bosóny umožňujú neobmedzenému množstvu častíc obsadiť rovnaký stav, parapartice by mohli ponúkať niečo medzi tým. Inými slovami, obmedzili by počet častíc, ktoré môžu obsadiť ten istý kvantový stav. Táto zvláštnosť robí parapartice jedinečnými, no zároveň veľmi teoretickými.

Hoci Greenova práca vzbudila na začiatku určitý záujem, väčšina vedcov tieto častice vylúčila ako nerelevantné. Hlavným argumentom bolo, že ich existencia by sa nedala jasne odlíšiť od správania fermiónov či bosónov, čo ich robilo ťažko dokazateľnými a nepraktickými pre experimentálne skúmanie.

Nový výskum prináša oživenie teórie

Teraz tím výskumníkov z Rice University predstavil novú štúdiu, ktorá naznačuje, že parapartice nemusia byť len teoretickým konceptom. Vďaka prísnejšiemu matematickému modelu, ktorý tím vypracoval, sa tieto “nemožné častice” môžu objaviť ako zistiteľné javy v určitých kvantových systémoch.

Ich výpočty ukazujú, že parapartice môžu existovať v systémoch s jednou alebo dvoma dimenziami, napríklad vo veľmi tenkých kvantových materiáloch alebo na povrchu pevných látok. Hoci zatiaľ nie je jasné, či by mohli existovať aj v troch dimenziách, matematika túto možnosť nevylučuje.

Navyše, vedci zdôrazňujú, že namiesto skutočných základných častíc, ako sú elektróny, by parapartice mohli byť tzv. kvázičasticami, čo sú kolektívne excitácie alebo vibrácie, ktoré sa správajú ako častice.