راه ترقی - آخرین خبر / دانشمندان "فلز عجیبی" را کشف کردند که رفتار خاص آن برای دانشمندان قابل درک نیست
به گزارش آخرین خبر به نقل از ایندیپندنت، دانشمندان "فلز عجیب و غریب" جدیدی پیدا کرده اند که به گونه ای رفتار می کند که آنها نمی توانند آن را درک کنند. این کشف می‌تواند کلیدی برای یافتن توضیحی برای پدیده‌ای باشد که دهه‌ها محققان را با مشکل مواجه کرده است. حل این مساله می تواند به پیشرفت های مختلفی مانند شبکه های برق بدون تلفات برقی و کامپیوترهای کوانتومی منجر شود و به نظر می‌رسد می‌تواند به روشن کردن چگونگی عملکرد واقعی کیهان کمک کند. بیشتر مواد مانند مس و نقره به روش‌های قابل پیش‌بینی و به خوبی قابل درک رفتار می‌کنند و دانشمندان می‌دانند که چگونه رسانایی الکتریکی آنها هنگام گرم شدن یا سرد شدن تغییر می‌کند. اما اخیراً دانشمندان روی دسته دیگری از مواد به نام فلزات عجیب تمرکز کرده اند. به نظر نمی رسد آنها طبق قوانین معمول الکتریکی رفتار کنند. دانشمندان مجذوب شده اند زیرا تصور می شود که آنها نکاتی از جهان کوانتومی و همچنین راهی برای درک سایر پدیده ها ارائه می دهند که هنوز به طور کامل توضیح داده نشده است.
 در این ماده، بار الکتریکی طبق معمول توسط الکترون ها حمل نمی شود، بلکه توسط جفت های به اصطلاح کوپر که بیشتر شبیه امواج هستند حمل می شود. الکترون ها بخشی از دسته ای از ذرات به نام فرمیون هستند و جفت های کوپر بوزون هایی هستند که رفتار بسیار متفاوتی دارند. رفتار عجیب فلزی هرگز در سیستمی با بوزون دیده نشده است. 

جیم والس، استاد فیزیک و نویسنده این مطالعه جدید، می‌گوید: «ما این دو نوع ذره اساساً متفاوت را داریم که رفتارهایشان رمز و راز گونه است.» این تحقیق با عنوان "امضاهای یک فلز عجیب در سیستم بوزونی" امروز در Nature منتشر شده است. رفتار عجیب فلزات 30 سال است که دانشمندان را متحیر کرده است، زیرا طبقه ای از مواد به نام کپرات ها کشف شد که مانند فلزات دیگر عمل نمی کنند. هنگامی که فلزات معمولی گرم می شوند، مقاومت آنها بالا می رود، تا زمانی که دمای بالا به ثابت شدن مقاومت برسد - اما در کورات ها، این اتفاق نمی افتد و فلزات عجیب از قوانین مورد انتظار پیروی نمی کنند. محققان نمی دانند چرا این اتفاق رخ می دهد اما می دانند که به نظر می رسد با دو موضوع مختلف مرتبط است: یکی که به انرژی تولید شده توسط حرکت حرارتی مربوط می شود و ثابت پلانک که به انرژی یک ذره نور مربوط می شود. والس گفت: «برای درک آنچه در این فلزات عجیب اتفاق می‌افتد، مردم از رویکردهای ریاضی مشابه روش‌هایی که برای درک سیاهچاله‌ها استفاده می‌شود، استفاده کرده‌اند. بنابراین فیزیک بسیار اساسی در این مواد اتفاق می افتد.
برای درک بهتر چرایی این اتفاق، دانشمندان از یک ماده کوپرات که سوراخ‌های کوچکی در آن وجود داشت برای تولید جفت‌های کوپر استفاده کردند. آن را خنک کردند و مشاهده کردند که رسانایی آن چگونه تغییر می کند - و متوجه شدند که مانند فلزات عجیب فرمیونی رفتار می کند. این آزمایش اما توضیح نمی دهد که این رفتار عجیب از کجا می آید. اما اطلاعات جدیدی را به آنها می دهد تا سعی کنند آن را بهتر درک کنند. والس گفت: "این یک چالش برای نظریه پردازان بود که توضیحی برای آنچه در فلزات عجیب می بینیم ارائه کنند." کار ما نشان می‌دهد که اگر می‌خواهید انتقال بار در فلزات عجیب و غریب را مدل‌سازی کنید، این مدل باید هم برای فرمیون‌ها و هم برای بوزون‌ها اعمال شود - حتی اگر این نوع ذرات از قوانین اساسی متفاوتی پیروی کنند.

http://www.RaheNou.ir/Fa/News/333379/کشف-فلز-عجیب-که-برای-دانشمندان-قابل-درک-نیست