بعد مرور حوالي 50 عاما على النظرية الأولى، يدعي فيزيائيون أنهم أثبتوا أخيرا وجود شكل جديد من المادة المعروفة باسم "إكسيتونيوم".
ويتكون الإكسيتونيوم من الجسيمات المعروفة باسم "إكسيتونس"، والتي نتجت عن هروب الإلكترون ليخلق ثقبا وراءه.
وفي التجارب الجديدة، يقول الباحثون إنهم كانوا قادرين على مراقبة المواد وتحديد شكل جديد لها. وعندما يتحرك الإلكترون و"يقفز" من مكانه، يترك وراءه ثقبا يمكنه التصرف كما لو كان جسيما، مع وجود شحنة موجبة.
ويمكن للثقب جذب الإلكترون وبالتالي تشكيل جسيمات مركبة أو "بوزون"، المعروف باسم إكسيتون.
ودرس الباحثون في كلية الهندسة بجامعة إلينوي، في التجارب الجديدة بلورات من المعادن الانتقالية (1T-TiSe2)، وكانوا قادرين على الحصول على النتائج نفسها 5 مرات، باستخدام بلورات مختلفة.
وللكشف عن شكل جديد من المادة، طور الباحثون تقنية جديدة تسمى حل الزئبق الإلكتروني الطيفي (M-EELS)، حيث يقوم الفريق بتحديث مطياف EEL بالتناسب مع مقياس الزوايا، لقياس زخم حركة الإلكترون بدقة.
وتتيح هذه الطريقة إمكانية قياس درجة إثارة الجسيمات لأول مرة. ويقول البروفيسور بيتر أبامونتي: "هذه النتيجة ذات أهمية كونية. فمنذ أن تم صياغة مصطلح (إكسيتونيوم) في عام 1960 من قبل بيرت هالبيرين، عالم هارفارد الفيزيائي، سعى الفيزيائيون لإثبات وجودها".
وأضاف البروفيسور بيتر: "منذ السبعينيات، نشر العديد من العلماء أدلة على وجود الإكستونيوم، ولكن النتائج التي توصلوا إليها ليست دليلا قاطعا، ويمكن أن يتم تفسيرها عبر مرحلة التحول الهيكلي التقليدية".
ويقول الباحثون إن الاكتشاف الجديد يمكن أن يساعد في كشف عدد من أسرار نظريات الكم الأخرى.
