მეცნიერებმა ახალი "უცნაური მეტალი" აღმოაჩინეს, რომელიც ჩვენთვის გაუგებარ ქცევას ავლენს. შესაძლოა, მიგნება მათ იმ ფენომენის ახსნაში დაეხმაროს, რომლის გაგებასაც უკვე ათწლეულებია, ცდილობენ. კვლევა ჟურნალ Nature-ში გუშინ გამოქვეყნდა.

მრავალი მეტალი, მათ შორის ვერცხლი და სპილენძი, პროგნოზირებად ქცევას ავლენს, რომელიც კარგადაა შესწავლილი, მეცნიერებს კი ესმით, როგორ იცვლება მათი ელექტროგამტარობა გაცივების ან გაცხელებისას.

არც ისე დიდი ხანია, რაც მკვლევრებმა ნივთიერებათა სხვა კლასს, ე.წ. "უცნაურ მეტალებს" მიაპყრეს ყურადღება. ისინი, როგორც ჩანს, ელექტრობის ჩვეულებრივ წესებს არ ექვემდებარება. ივარაუდება, რომ ამგვარი მეტალები კვანტური სამყაროს შესახებ მინიშნებებს მოგვცემს და საშუალებასაც, სხვა აუხსნელი ფენომენი ავხსნათ.

ახლა მეცნიერებმა უცნაური მეტალების სხვა ქცევა აღმოაჩინეს — ახალ ნივთიერებაში ელექტრულ მუხტს არა ელექტრონები, არამედ კუპერის წყვილები ატარებს, რომლებიც ტალღებს უფრო მეტად წააგავს.

ელექტრონები ნაწილაკთა ერთ-ერთ კლასს, ფერმიონებს წარმოადგენს, კუპერის წყვილები კი ბოზონებია, რომლებიც ძალიან განსხვავებულად იქცევა. ბოზონებიან სისტემაში უცნაური მეტალისათვის დამახასიათებელი ქცევა აქამდე არასოდეს შემჩნეულა. შესაძლოა, სწორედ ეს დაგვეხმაროს იმის გარკვევაში, თუ რატომ ვითარდება უცნაური მეტალებისათვის დამახასიათებელი ქცევა.

"ნაწილაკთა ორი არსებითად განსხვავებული ტიპი გვაქვს, რომელთა ქცევაც საიდუმლოებითაა მოცული", — განაცხადა ჯიმ ვალესმა, ფიზიკის პროფესორმა და კვლევის ავტორმა — "შესაბამისად, უცნაური მეტალების ქცევის ამხსნელი ვერცერთი თეორია ვერ იქნება სპეციფიკური რომელიმე ტიპისათვის. იგი ამაზე ბევრად ძირეული უნდა იყოს".

უცნაურ მეტალთა ქცევა მეცნიერებს უკვე 30 წელზე მეტია, აბნევს — მას შემდეგ, რაც აღმოაჩინეს, რომ კუპრატების ნივთიერებათა კლასი სხვა მეტალების მსგავსად არ მოქმედებდა. როდესაც ნორმალურ მეტალებს ვაცხელებთ, მათი წინაღობა იზრდება, სანამ გარკვეულ ტემპერატურაზე მუდმივი არ გახდება — კუპრატების შემთხვევაში ასეთი რამ არ ხდება, უცნაური მეტალები კი მოსალოდნელ წესებს არ ემორჩილება.

მეცნიერებმა არ იციან, რატომ უნდა ხდებოდეს ეს, თუმცა ვარაუდობენ, რომ ეს ორ განსხვავებულ მუდმივას უკავშირდება: ერთს, რომელიც სითბური მოძრაობისაგან წარმოქმნილ ენერგიას ეხება და პლანკის მუდმივას, რომელიც სინათლის ნაწილაკის ენერგიას უკავშირდება.

"უცნაურ მეტალებში მომხდარის გასაგებად მეცნიერებმა ისეთივე მათემატიკური მიდგომები გამოიყენეს, რომელთაც შავი ხვრელების გამოსაკვლევად ვიყენებთ ხოლმე", — თქვა ვალესმა — "ამიტომაც ამ ნივთიერებებში საკმაოდ არსებით ფიზიკას აქვს ადგილი".

კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა კუპრატის მასალა გამოიყენეს შიგნით პატარა ხვრელებით, რათა კუპერის წყვილები წარმოექმნათ. მათ იგი გააცივეს და ელექტროგამტარობაში მომხდარი ცვლილებები შეისწავლეს — იგი ფერმიონული უცნაური მეტალების მსგავსად იქცეოდა.

ეს არ ხსნის, თუ საიდან მოდის უცნაური ქცევა, თუმცა მეცნიერებს მცდელობისა და ამის უკეთ გაგებისათვის ახალ ინფორმაციას აძლევს.

"თეორეტიკოსებისათვის უცნაურ მეტალებში დანახულის ახსნა დიდი გამოწვევაა", — თქვა ვალესმა — "ჩვენი ნაშრომი აჩვენებს, რომ თუკი უცნაურ მეტალებში მუხტის ტრანსპორტის მოდელის შექმნას განიზრახავთ, იგი ფერმიონებსაც უნდა ერგებოდეს და ბოზონებსაც, მიუხედავად იმისა, რომ ამ ორი ტიპის ნაწილაკები სრულებით განსხვავებულ წესებს ექვემდებარება".