Un experimento ha confirmado que los spinons, partícula-como excitaciones magnéticas, se pueden lindar en un aislador magnético similar a la manera que los quarks elementales se lindan dentro de los protones y de los neutrones individuales. Encontrar, en un sistema magnético bien-descrito, puede ofrecer nuevas maneras de explorar Quantum Chromodynamics, la teoría que describe las acciones recíprocas fundamentales de quarks.
Las observaciones del arresto del spinon fueron hechas en el Laboratorio de Appleton del Rutherford de los Consejos de los Recursos de la Ciencia y de la Tecnología en el Reino Unido por personas internacionales de físicos. Las personas realizaron casual que una teoría desarrolló 12 años anterior por el físico teórico Alexei Tsevelik, ahora en el Ministerio de los E.E.U.U. de Laboratorio Nacional de Brookhaven de la Energía, y los colaboradores predijeron exactamente las conclusión actuales. Junto, los científicos describen la teoría y sus nuevas observaciones en la aplicación del 29 de noviembre la Física de la Naturaleza.
“El concepto de arresto es una de las ideas centrales en la física moderna, estando en la base de la teoría de fuerzas nucleares,” Tsvelik dijo. “En ciertos sistemas, cuando las partículas constitutivas son limitadas juntas por una acción recíproca cuya fuerza aumente con el aumento de la separación de la partícula, las partículas individuales no pueden existir en un estado libre y por lo tanto no se pueden observar solamente indirectamente.”
El ejemplo más famoso del arresto está de los quarks que son ligados en protones y neutrones, por ejemplo, por la gran fuerza, una fuerza que crezca más fuerte con el aumento de distancia.
“Ha sido interesante para nosotros que una situación similar del arresto se puede modelar en sistemas condensados de la materia,” Tsvelik dijo. “En vez de los quarks que son lindados en protones y neutrones, tenemos otras entidades del quantum que actúen apenas como partículas -- las excitaciones elementales de sistemas magnéticos llamaron spinons.”
En el caso del experimento actual, los spinons existen en los encadenamientos paralelos del cobre-óxido separados por el calcio inerte. Spinons en encadenamientos individuales no se linda, pero tan pronto como dos encadenamientos se reúnan para formar ordenaciones escalariformes, las acciones recíprocas de la inter-escalera lindan los spinons.
“Es decir, los spinons pueden ahora aparecer solamente en pares y no pueden volar lejos de uno a demasiado lejos,” Tsvelik dijo. “El resultado de este arresto es una partícula que llamamos un magnon. Es como dos quarks que emparejan hasta formulario un mesón.”
El papel original de la teoría publicó por Tsvelik y los colaboradores hace 12 años describieron el espectro magnético de la excitación de tal sistema detalladamente. Las personas que realizaban los experimentos en el Rutherford observaron una firma que ajustó esa descripción.
“Ahora que tenemos un ejemplo del arresto en un sistema condensado de la materia, nuestro paso de progresión siguiente es controlar otras predicciones de la teoría para asegurarse de que no hay sorpresas desagradables,” Tsvelik dijo. Los científicos también medirán las reacciones en otras pastas para ver si observan efectos similares.