Przejdź do treści

Odkryto fermiony Majorany

Ho­len­derscy na­ukowcy z Uni­wer­sy­tetu Tech­nicz­nego w Delft wpadli na trop fer­mionu Ma­jo­rany, a więc ta­jem­ni­czej i dotąd nie­uchwytnej cząstki, nad której ist­nie­niem spe­ku­lo­wano już od 75 lat.

Cząstka ta, bę­dąca jed­no­cze­śnie własną an­ty­czą­steczką, jest równie za­gad­kowa jak bozon Higgsa.

Ta cząstka jest do­kładnie na gra­nicy ma­terii i an­ty­ma­terii – po­wie­dział szef ho­len­der­skiego ze­społu Leo Ko­uwen­hoven, fizyk z Uni­wer­sy­tetu Tech­nicz­nego w Delft.

Jej od­krycie być może wy­jaśni ta­jem­nicę tzw. ciemnej ma­terii we wszech­świecie. Już teraz wia­domo, że fer­miony Ma­jo­rany świetnie na­dają się do wy­ko­rzy­stania w przy­szłych kom­pu­te­rach kwan­to­wych. Ist­nienie cząstki Ma­jo­rany zo­stało za­pro­po­no­wane w la­tach 30. XX wieku przez wy­bit­nego wło­skiego fi­zyka Et­tore Ma­jo­ranę. Uro­dzony na Sy­cylii w 1906 roku ge­niusz zaj­mował się fi­zyką czą­stek ele­men­tar­nych, ale nigdy nie przy­wią­zywał wiel­kiej wagi do swoich prac, uznając je za ba­nalne. Od­krył m.in. teo­re­tyczne ist­nienie neu­tronu, ale nie chciało mu się na­pisać na ten temat ar­ty­kułu. Nobla za to otrzymał więc James Cha­dwick, który był drugi, ale któ­remu się chciało. W 1938 roku Ma­jo­rana za­ginął w ta­jem­ni­czych oko­licz­no­ściach i do dziś nie wia­domo, czy po­pełnił sa­mo­bój­stwo, uciekł do Ar­gen­tyny czy za­mknął się klasztorze.

Nad od­na­le­zie­niem do­wodów na ist­nienie czą­stek prze­wi­dzia­nych przez za­gi­nio­nego ge­niusza, oprócz Ho­len­drów, pra­co­wało nie­za­leżnie kil­ka­na­ście ze­społów na całym świecie. Jednak to Ho­len­drzy jako pierwsi ogło­sili sukces. Pod­czas gdy bo­zonu Higgsa szuka się w po­tężnym ak­ce­le­ra­torze, fer­miony Ma­jo­rany wy­ma­gały skon­stru­owania urzą­dzenia w nanoskali.

To urzą­dzenie to wła­ściwie nie­zwykle cienki drucik, o śred­nicy po­rów­ny­walnej ze śred­nica wi­rusa HIV, wy­ko­nany z an­ty­monku indu, po­łą­czo­nego za po­mocą złota z nad­prze­wod­ni­kiem niobu i umiesz­czony w silnym polu ma­gne­tycznym. Drucik zo­stał opra­co­wany przez ze­spół ba­daczy z Uni­wer­sy­tetu Tech­no­logii w Ein­dhoven. To wła­śnie na jednym z końców tego dru­cika od­no­to­wano obec­ność fer­mionów Majorany.

Wy­niki prze­pro­wa­dzo­nych przez nas po­miarów mogą być wy­ja­śnione tylko po­przez po­ja­wienie się tam pary fer­mionów Ma­jo­rany – ogłosił Kouwenhoven.

Sami na­ukowcy są po­dzie­leni, czy takie ob­ser­wacje wy­starczą, aby uznać Ho­len­drów za od­krywców nowej cząstki. Ale wia­domo – kto pierwszy ten lepszy.

Powiązane materiały: