Tworząca wszechświat materia zwyczajna da się podzielić na dwa podstawowe typy: bozony i fermiony. Podział ten opiera się na charakterystycznych dla tych dwóch grup właściwościach i sposobie oddziaływania ze sobą. Tak przynajmniej wydawało się do teraz. W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Nature naukowcy kwestionują ten podział, wskazując, że brakuje w nim cząstek parastatystycznych, zwanych także paracząstkami.
Tak naprawdę, idea paracząstek nie jest nowa, bowiem po raz pierwszy została ona zaproponowana w połowie XX wieku. Temat ten jednak z czasem został zepchnięty na obrzeża badań naukowych, bowiem naukowcy doszli do wniosku, że takich cząstek nie da się w żaden sposób odróżnić od bozonów i fermionów, a to z kolei oznacza, że ich istnienie nie miałoby wpływu na żadne przewidywania fizyczne czy zjawiska, które da się zmierzyć.
Czytaj także: Egzotyczne cząstki X rzeczywiście istnieją. Są zbudowane z czterech kwarków, a wykryto ich już sto
Zespół fizyków z Uniwersytetu Rice postanowili jednak powrócić do tej idei i przyjrzeć jej się przez pryzmat metod matematycznych. To był strzał w dziesiątkę, bowiem nie tylko okazało się, że paracząstki faktycznie mogą istnieć, ale także mogą one posiadać unikalne właściwości, które wyraźnie odróżniają je od bozonów i fermionów.
Wychodzi zatem na to, że powinniśmy na nowo spojrzeć na budowę wszechświata na jego najbardziej podstawowym poziomie. Świat wzbogacony przez paracząstki może się bowiem okazać dużo bardziej złożony i zróżnicowany, niż dotychczas sądziliśmy (a przecież nikt nie sądził, że jest prosty).
Teoretyzuje się, że te paracząstki wykazują osobliwe „statystyki wymiany”, które regulują sposób, w jaki zamieniają się miejscami i oddziałują ze sobą. Statystyki te wyraźnie różniłyby się od statystyk bozonów i fermionów, co potencjalnie może prowadzić do nowych i jeszcze niespodziewanych zachowań.
Czytaj także: Nowe cząstki elementarne wreszcie odkryte. Naukowcy w szoku
Tutaj jednak należy podkreślić, że na razie istnienie paracząstek zostało potwierdzone od strony matematycznej. Teraz przed naukowcami trudne zadanie eksperymentalnej weryfikacji tych przewidywań. Wszystko jednak zmierza we właściwym kierunku, bowiem badacze już zidentyfikowali miejsca, w których potencjalnie takich cząstek mogliby szukać.
Chociaż badania te są jeszcze na wczesnym etapie, wywołały one znaczące ożywienie i nową falę zainteresowania paracząstkami wśród społeczności naukowej. Już wkrótce rozpoczną się prace nad opracowaniem dokładniejszych modeli teoretycznych, które z kolei pozwolą na zaplanowanie poszukiwań tych unikających nas dotąd cząstek.
Droga do zrozumienia paracząstek prawdopodobnie będzie trudna i pełna niespodzianek. Z tego też powodu, do osiągnięcia sukcesu konieczne będzie wspólne działanie ekspertów z różnych dziedzin fizyki i matematyki. Jest jednak o co walczyć, bowiem nasza wiedza o wszechświecie może właśnie stać u progu rewolucji. Nowe wrota właśnie zostały uchylone.
