Физики обнаружили «бессмертные» квантовые частицы

Ученые обнаружили, что квазичастицы в квантовых системах при сильном взаимодействии могут быть бессмертными. Это не означает, что они не распадаются, однако после распада, частицы могут снова восстановиться. По мнению физиков, этот процесс может происходить бесконечно.
«До сих пор считалось, что квазичастицы в интерактивных квантовых системах через определенное время распадаются. Сегодня мы знаем, что происходит и обратный процесс: сильные взаимодействия могут даже полностью остановить распад», — объясняет Франк Поллманн, профессор физики твердых тел в Техническом университете Мюнхена (TUM), Германия.
По словам ученого, кванты колебательных движений в атомах кристалла, так называемые фононы, являются примером этих квазичастиц.
Как рассказали исследователи, ранее не было детально известно, какие процессы влияют на судьбу квазичастиц во взаимодействующих системах. «Только сейчас у нас появились числовые методы, с помощью которых мы можем рассчитать сложные взаимодействия, а также компьютеры с достаточно высокой производительностью для решения этих уравнений», — сказал Поллманн.
«Результат сложного моделирования говорит о том, что несмотря на то, что квазичастицы распадаются, из этих «остатков» появляются новые частицы», — рассказал ведущий автор исследования Рубен Верресен. «Если этот распад происходит очень быстро, обратная реакция произойдет через некоторое время, и обломки снова соберутся вместе. Этот процесс может повторяться бесконечно и поддерживать колебание между распадом и возрождением».
Исследователи объясняют, что с физической точки зрения колебание представляет собой волну, которая превращается в материю, что, согласно квантово-волновому дуализму, когда материальные микроскопические объекты при одних условиях способны проявлять свойства классических волн, а при других — классических частиц, вполне возможно. Таким образом, заключили ученые, бессмертные квазичастицы не нарушают второй закон термодинамики. 

Источник