Российский ученый предложил новое состояние вещества

В своей работе Александр Рожков пишет, что новое состояние вещества возможно воссоздать с помощью магнитной ловушки, под действием которой можно будет удержать в магнитном поле охлажденные атомы. Физик подчеркивает, что под одномерной жидкостью можно понимать отнюдь не привычное состояние вещества. В частности, жидкость вполне можно отнести к моделям, описывающим многочастичные системы с межчастичным взаимодействием, которые могут дать представление о весьма простых (электроны в проводниках), а также необычных (нанотрубки, листы графена) объектах.

 Фермионный конденсат – шестое состояние вещества (после таких состояний как твёрдое тело, жидкость, газ, плазма и конденсат Бозе-Эйнштейна), открытое в 2003 году Деборой Джин, Маркусом Греинером и Синди Регал

Сейчас есть две модели фермионной материи, так сказать, общего положения: ферми-жидкость (работает в трех- и двумерном пространстве) и жидкость Томонаги-Латтинжера (работает в одномерном). Я показал, что в одномерности можно, подстраивая взаимодействие, получить еще одно состояние одномерной материи, которая похожа на обе эти модели, но не сводится ни к той, ни к другой. Обнаруженную систему я предложил называть квази-ферми-жидкостью. Поскольку требуется аккуратная подстройка взаимодействия, моя квази-ферми-жидкость не есть система общего положения. Возможно поэтому она была обнаружена лишь спустя полвека после описания жидкостей Ферми и Томонаги-Латтинжера.

– Александр Рожков, старший научный сотрудник Института теоретической и прикладной электродинамики РАН и представитель кафедры электродинамики сложных систем и нанофотоники МФТИ

Новый вид материи, предложенный российским физиком, состоит из фермионов. Эти вещества отличаются от бозонов, в частности тем, что состоят из частиц с полуцелым спином, а бозоны – с целым спином.

Рожков отмечает, что при низких температурах, а также под влиянием сильного магнитного поля можно вполне успешно смоделировать фермионы

При достаточно низкой температуре все фермионы выстроят свои спины по полю. Тогда можно будет считать, что фермионы теряют спин, поскольку переворот спина требует слишком большой энергии. Конечно, в реальных веществах – это очень серьезное ограничение на температуру и силу магнитного поля. Однако подобное приближение достаточно распространено в качестве модели для первой попытки. Оно облегчает теоретический формализм, при этом не выбрасывает с водой и ребенка.

– Александр Рожков

Согласно ранним предположениям, новое состояние одномерной жидкости могут помочь получить атомы в магнитных ловушках, охлажденные до максимально низких температур.

Обычно почти в любой современной работе, как теоретической, так и экспериментальной, обещают приложения. Но на данном этапе я бы не слишком напирал на прикладные аспекты как моей, так и родственных работ. Я обнаружил экзотического мутанта, не похожего ни на что уже известное. А будет ли с этого прикладной навар, другой вопрос. В данный момент я думаю, что не будет.

– Александр Рожков

И тем не менее, следует подчеркнуть, что данное открытие является очень важным в изучении физики элементарных частиц и прокладывает путь к абсолютно новому способу мышления в данной области.