МОСКВА, 12 янв - РИА Новости. Международный коллектив физиков смог разделить заряд виртуального подобия электрона на две части при помощи компьютерной модели, описывающей поведение отрицательно заряженной частицы в квантовой жидкости, охлажденной до абсолютного нуля, и опубликовал свои выводы в статье в журнале Science.
Электрон принадлежит к числу лептонов - классу легких элементарных частиц, у которых предположительно отсутствует внутренняя структура. Тем не менее, за последние несколько десятилетий ученые обнаружили множество намеков, что заряд электрона может делиться на равные части при определенных условиях - к примеру, в квантовой жидкости или в других сложных агрегатных состояниях вещества. Тем не менее, дробный заряд ученые так и не смогли однозначно зафиксировать на практике.
Сергей Исаков из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, а также его коллеги Мэттью Гастингс (Matthew Hastings) из Дьюкского университета в городе Дарем (США) и Роджер Мелко (Roger Melko) из университета города Ватерлоо (Канада) уточнили некоторые параметры этого процесса при помощи компьютерной модели деления заряда электрона в квантовой жидкости.
Для создания квантовой жидкости ученые "охладили" в своей модели специально организованный кристалл из нескольких "атомов" до абсолютного ноля и сжали его. В таком состоянии электроны перестают отталкивать друг друга и "слипаются" в единое образование - квантовую жидкость. В этом состоянии отдельные электроны теряют самостоятельность и их совокупность ведет себя как одна огромная частица.
В модели Исакова и его коллег квантовая жидкость находится внутри полого тора, атомы в стенках которого объединены в решетку Кагомэ - соединение треугольников, выстроенных в виде повторяющихся рядов шестиконечных звезд. Эта структура привлекла внимание ученых тем, что в ней возникают дефекты с частичным положительным или отрицательным зарядом.
Ученые ввели в систему из квантовой жидкости и окружающей ее оболочки свободный электрон и проследили за его поведением. Выяснилось, что заряд частицы разделился на две половины под влиянием дефектов. Это подтвердило принципиальную возможность расщепления заряда в аналогичной конструкции в реальном мире.
По мнению исследователей, их выводы и методику можно использовать для экспериментов с гербертсмититом - естественным стеклоподобным минералом зеленого цвета, кристаллы которого выстроены в виде решетки Кагомэ. Этот минерал давно привлекает внимание физиков, изучающих сверхпроводимость, и опыты с его участием могут подтвердить или опровергнуть теоретические выкладки Исакова и его коллег.
