Российские ученые научились изменять и контролировать свойства электрона

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) нашли способ, как изменяя форму волны электрона, контролировать его внутренние характеристики. Эти сведения будут полезны при определении электромагнитных свойств разных материалов, в том числе искусственных со сложными свойствами, сообщила в понедельник пресс-служба Российского научного фонда (РНФ), при поддержке которого выполнено исследование.

«Сотрудники ТГУ выяснили, что, изменяя форму волны электрона, можно контролировать его внутренние характеристики. Теперь ученые смогут создавать пучки частиц, которые будут полезны при определении электромагнитных свойств разных материалов. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), в рамках президентской программы исследовательских проектов», — говорится в сообщении.

Электрон в классической физике — элементарная частица с отрицательным зарядом, которая представляет собой очень маленький заряженный шарик. В квантовой картине мира у электрона формы нет: он и не плоский, и не сплюснутый, а представляет собой волну — волну де Бройля. Она имеет какую- то форму, но не имеет границ: у электрона есть центр, но он нигде не заканчивается, так как волна заполняет всю Вселенную.

Раньше ученые считали, что эти внутренние характеристики электрона связаны только с его спином (момент вращения) и формой. Однако ученые ТГУ выяснили, что свойства задаются в том числе квантовым состоянием самого электрона, то есть, формой волны де Бройля. Один из авторов работы руководитель проекта, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ТГУ Дмитрий Карловец отметил, что у открытия есть как фундаментальные, так и практические приложения.

«Например, можно создавать пучки электронов и других частиц с заранее заданными характеристиками и использовать их в разных экспериментах в физике частиц, атомной и ядерной физике, космологии и других науках», — цитирует пресс-служба ученого.

Карловец добавил, что созданные пучки частиц можно будет использовать, чтобы эффективнее определить электромагнитные свойства разных материалов, в том числе искусственных метаматериалов со сложными свойствами, которые определяются не столько комбинацией элементов, сколько искусственно подобранной и созданной внутренней структурой.