+1 əjdaha
1. Fermionların nə olduğu barədə bu məqaləmizdən öyrənə bilərsiniz: "Fermionlar və Bozonlar". Qısa nəzər salsaq, görərik ki, fermionlar əsas maddə daşıyıcılarıdır. Yəni, maddəni təşkil edən zərrəciklər əsasən fermionlar olur. Məsələn, atomların tərkibindəki elektron, proton və neytronlar hər biri ayrıca fermionlar sinfinə aiddir. Bir zərrəciyin fermion olması üçün əsas xassəsi onun yarım-tam spinə malik olmasıdır.Fermionlar riyazi olaraq Pauli Dirak tərəfindən kəşf edilib. Fermi-Dirak statistikasının həlli olan zərrəciklər fermionlar adlanır. Elə, bu zərrəciklər Enriko Ferminin soyadından götürülüb. Əlavə olaraq, Pauli Prinsipini də ödəyir. Yəni, eyni dalğa funksiyasında, eyni kvant halı iki fermion tuta bilməz. Ən azından onların spinləri fərqlənməlidir. Qeyd edək ki, Fermi-Dirak statistikasından əlavə, Boz-Eynşteyn statistikası da var ki, onların həlli olan zərrəciklər bozonlar adlanır(Hiqqs bozonu məsələn).
Fermionların riyazi siniflədirilməsi isə belədir: Dirak, Mayorana(Majorana) və Veyl fermionları. 1929-cu ildə Pauli Dirakın tənliyi əslində bütün fermionlar üçün keçərlidir.
Və, bu tənliyi həll edən potensial sahə Dirak fermion sahəsi adlanır. Bu tənliyin ən ümumi həllidir. Dirak fermionları bu potensialda olan zərrəciklərdir (bu potensialın Şrödinger tənliyini ödəyən zərrəciklər) Dirak fermionları müəyyən kütləyə, spinə, yükə, özünə xas anti-zərrəciyinə malik olur. Məsələn, bildiyimiz fermionlardan bir çoxu - elektron, proton, müon və s. Dirak fermionlarıdır.
Əgər, Dirak tənliyinə bəzi xüsusi şərtlər əlavə etsək xüsusi həllər əldə edəcik. ilk belə həll, Ettore Mayorana tərəfindən gəldi. O, bəzi ümumiləşdirmələri edərək Dirak tənliyini həll etməyə çalışdı. Onun ideyası çox sadə idi. Elə ola bilər ki, fermion öz anti-zərrəciyi olsun. Kvant tənliklərini görənlər bilər, hər zərrəciyin dalğa tənliyinin riyazi qoşması onun əslində fiziki olaraq anti-zərrəciyini bildirir. Majorana da bunu etdi.Tənlikləri sadələşdirmək üçün bu bərabərlikdən istifadə etdi və uyğun potensial sahə və o sahənin zərrəciyini beləcə kəşf etdi. Məsələn, neytrinolar Majorana fermionudur.Majorana fermionunun kəşfi barədə əlavə : http://bit.ly/1giHJuu
Veyl isə digər xüsusiləşdirməni etdi. O qəliz Dirak tənliklərində baş qarışdıran kütləni aradan çıxardı. Sadə dildə desək, m=0 yazıb, tənlikləri sadə hala saldı. Fizika dili ilə desək kütləsiz fermionlar Veyl fermionları adlanır. Veylin bu həlli Veyl fermion potensial sahəsinə və Veyl fermionlarına gətirib çıxardı.
Bütün bunlar 80 il əvvəlki tarixdə baş verib. Lakin, yeni olaraq bu zərrəciklərin varlığı isbat edilir. Əvvəllər, neytrinolar Veyl fermionu hesab edilirdi. Lakin, bəzi hesablamalarda sıfırdan fərqli kiçik kütlə verildiyindən Veyl fermionu olma şərtini ödəmir. Yuxarıdakı linkdə Majorana fermionu tapıntısının xəbərini paylaşmışdıq. 16 iyul isə Prinston Universiteti Veyl fermionunu müşahidə etdikləri barədə məqalə dərc etdiriblər. Onlar, TaAs (tantal arsenid) yarımkeçirici birləşməsinin səthinii lazerlə bombardman edəndə Veyl potensial sahəsinin yarandığı nəticəsinə gəliblər. Bu isə, həmin ərazidə Veyl fermionu olduğuna sübutdur. Alimlər bunu 80 illik kəşf adlandırırlar. Veyl fermionlarının kütləsi olmadığı üçün kristal səthində və daxilinə maneəsiz rahat hərəkət edəcəkdir. Bu isə, elektrona əsaslanan indiki texnologiyanın gələcəkdə daha sürətlisi ilə yenilənəcəyini bildirir. Kvant kompüterləri üçün də Veyl fermionlarından istifadə etmək səmərəli ola bilər. Hazırda bir çox alimlərin diqqəti bu istiqamətdə yönəlib.