Вчені виявили можливість існування нового типу частинок

Фізики з Університету Райса запропонували теоретичну можливість існування третього типу частинок, які не належать до ферміонів або бозонів, — парачастинок, що відкриває нові перспективи для розуміння фундаментальної природи матерії.

Традиційно квантова механіка класифікує частинки на ферміони та бозони, які розрізняються за властивостями квантових станів. Ферміони, як електрони та кварки, дотримуються принципу Паулі, що забороняє двом частинкам займати один квантовий стан. Це забезпечує структуру атомів і, зокрема, формує періодичну таблицю. Бозони, до яких належать фотони, не мають такої заборони, що дозволяє їм «накладатися» та взаємодіяти, наприклад, переносити сили. Проте дослідження Вана та Хаззарда доводить, що ця класифікація може бути неповною.

У своїй роботі вчені використали методи парастатистики — математичної теорії, яка дозволяє описати частинки, що не підкоряються традиційним законам ферміонів і бозонів. Хоча парастатистика відома ще з середини XX століття, донині вона не демонструвала практичних прикладів частинок, які не вписуються в існуючу класифікацію. Дослідники запропонували новий підхід, додаючи другий рівень квантування, завдяки якому вони змогли моделювати появу парачастинок у тривимірному просторі, схожому на наш Всесвіт.

Ці частинки мають деякі риси аніонів — об’єктів, поведінка яких можлива лише у двовимірному просторі, але парачастинки теоретично можуть існувати в тривимірному середовищі. Це відкриття, хоча й суто теоретичне, підтверджує необхідність перегляду меж існуючих уявлень про структуру матерії.

Попри те, що наразі результати дослідження не пропонують практичного способу виявлення таких частинок, це відкриває нові напрямки в пошуку фундаментальних цеглинок Всесвіту. Враховуючи обмеження Стандартної моделі, яка не пояснює природи темної матерії та темної енергії, подальший розвиток теорії парачастинок може стати ключем до розширення фізичних знань.

Таким чином, запропонована концепція не лише демонструє математичну можливість існування нових частинок, але й нагадує про величезний потенціал теоретичної фізики у відкритті глибших закономірностей природи.