حالة الإلكترون والثقب Excitons هي أزواجٌ من الإلكترونات والثقوب في المادة الصلبة تتصرف مع بعضها كما لو كانت جسيمًا واحدًا. لطالما ظن العلماء أنه عند وجود عدّة حالات إلكترون وثقب في القطعة نفسها من المادة الواحدة فإنها تستطيع تشكيل حالةٍ كموميةٍ تُدعى حالة تكاثف بوز-أينشتاين…
مادة ومادة مضادة بنفس الوقت. طرح فيزيائيٌّ إيطالي منذ ما يقارب الثمانين عاماً الفكرة القائلة بأن الجسيم بإمكانه أن يوجد على شكل مادة ومادة مضادة بنفس الوقت؛ دعيت هذه الحالة بـ"فيرميون ماجورانا" Majorana fermion، وهذه الحالة الغامضة من المادة أطلقت حملة البحث التي طالت لعقود،…
اكتشف الباحثون مؤخراً دليلاً على وجود حالة جديدة للمادة داخل مادة حقيقية، وتُعرف هذه الحالة بالسائل الدوراني الكمي (quantum spin liquid)، وهي تتسبب في جعل الإلكترونات -إحدى لبنات البناء الأساسية للمادة والتي لا يمكن تحطيمها- تتحطم إلى أشباه جسيماتٍ أصغر حجماً (quasiparticles). تنبأ…
تتحدث هذه السلسلة المؤلفة من جزأين (الجزء الثاني) عن فيزياء الجسيمات الأولية. مثّل إدراك حقيقة أن التنوع العظيم الموجود في العالم ينتج عن حفنة من الجسيمات أولية الموجودة تحت تأثير مجموعة صغيرة من القوى الأساسية انتصاراً لفيزياء القرن العشرين. وحتى حصل علماء الفيزياء…
الفيرميونات (Fermions) هي لبنات البناء الأساسية للمادة، وهي تتفاعل بالعديد من الأشكال لتشكل العناصر التي نشاهدها في الجدول الدوري، فمن دون الفيرميونات ما كان العالم الفيزيائي ليُوجد. نجد من بين الأمثلة على الفيرميونات الإلكترونات، والبروتونات، والنيوترونات، والكواركات (quarks)، والذرات…
نظرية الألعاب تُوضح السلوك الجمعي للبوزونات تتصرف الجسيمات الكمومية بطرقٍ غريبة، وغالباً ما يكون من الصعب دراستها تجريبياً. وباستخدام طرق رياضية موجودة في نظرية الألعاب (game theory)، برهن علماء فيزياء من جامعة لودفيغ ماكسيميليان (LMU) أن بإمكان البوزونات (bosons) تشكيل مجموعات متعددة…