อนุภาคที่กระแทกจะกลับสู่จุดเริ่มต้นในวัสดุบางชนิดอนุภาคควอนตัมบางตัวต้องกลับไปที่จุดเริ่มต้น นักฟิสิกส์ได้ยืนยันปรากฏการณ์ที่ทำนายในทางทฤษฎีที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ควอนตัมบูมเมอแรง การทดลองเผยให้เห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว หลังจากได้รับการสะกิดอนุภาคในวัสดุบางชนิดจะกลับสู่จุดเริ่มต้นโดยเฉลี่ยนักวิจัยรายงานในบทความที่ได้รับการยอมรับในPhysical Review X
อนุภาคสามารถบูมเมอแรงได้หากอยู่ในวัสดุที่มีความผิดปกติมากมาย
แทนที่จะเป็นวัสดุบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมที่จัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ วัสดุต้องมีข้อบกพร่องหลายอย่าง เช่น อะตอมที่หายไปหรือเรียงไม่ตรงแนว หรืออะตอมประเภทอื่นๆ ที่โปรยไปทั่ว
ในปี 1958 นักฟิสิกส์ Philip Anderson ตระหนักว่าเมื่อมีความผิดปกติเพียงพออิเล็กตรอนในวัสดุก็จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น : พวกมันติดอยู่กับที่ ไม่สามารถเดินทางไกลจากจุดเริ่มต้นได้มากนัก อิเลคตรอนที่ตรึงไว้จะป้องกันไม่ให้วัสดุนำไฟฟ้า ดังนั้นจึงเปลี่ยนสิ่งที่อาจเป็นโลหะให้กลายเป็นฉนวนได้ การโลคัลไลเซชันนั้นจำเป็นสำหรับเอฟเฟกต์บูมเมอแรงด้วย
นักฟิสิกส์ David Weld แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารานึกภาพบูมเมอแรงที่กำลังเคลื่อนไหว จินตนาการว่าตนเองย่อตัวและลื่นไถลไปในวัตถุที่ไม่เป็นระเบียบ ถ้าเขาพยายามจะเหวี่ยงอิเล็กตรอนออกไป เขาพูดว่า “มันจะไม่เพียงแค่หันกลับมาหาฉันเท่านั้น แต่มันจะกลับมาหาฉันและหยุดทันที” (ที่จริงแล้ว เขาพูด ในแง่นี้ อิเล็กตรอน “เหมือนสุนัขมากกว่าบูมเมอแรง” บูมเมอแรงจะวิ่งผ่านคุณไปหากคุณจับไม่ได้ แต่สุนัขที่ได้รับการฝึกมาอย่างดีจะนั่งเคียงข้างคุณ)
Weld และเพื่อนร่วมงานได้สาธิตผลกระทบนี้โดยใช้อะตอมลิเธียมแบบ ultracold เป็นตัวสำรองสำหรับอิเล็กตรอน แทนที่จะมองหาอะตอมที่กลับสู่ตำแหน่งเดิม ทีมงานได้ศึกษาสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับโมเมนตัม เพราะมันค่อนข้างตรงไปตรงมาในการสร้างในห้องทดลอง อะตอมหยุดนิ่งในตอนแรก แต่หลังจากถูกยิงจากเลเซอร์เพื่อให้มีโมเมนตัม โดยเฉลี่ยแล้วอะตอมจะกลับสู่สถานะหยุดนิ่งดั้งเดิม ทำให้เกิดโมเมนตัมบูมเมอแรง
ทีมงานยังได้กำหนดสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำลายบูมเมอแรง
ในการทำงาน เอฟเฟกต์บูมเมอแรงต้องใช้ความสมมาตรในการย้อนเวลา ซึ่งหมายความว่าอนุภาคควรประพฤติตัวเหมือนกันเมื่อเวลาเคลื่อนไปข้างหน้าเช่นเดียวกับการย้อนกลับ โดยการเปลี่ยนเวลาของการเตะครั้งแรกจากเลเซอร์เพื่อให้รูปแบบการเตะไม่ปกติ นักวิจัยได้ทำลายสมมาตรการย้อนเวลาและเอฟเฟกต์บูมเมอแรงหายไปตามที่คาดการณ์ไว้
“ฉันมีความสุขมาก” Patrizia Vignolo ผู้ร่วมวิจัยกล่าว Vignolo นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจาก Université Côte d’Azur ในเมือง Valbonne ประเทศฝรั่งเศสกล่าวว่า “มันเป็นข้อตกลงที่สมบูรณ์แบบ” กับการคำนวณทางทฤษฎี
แม้ว่าแอนเดอร์สันจะค้นพบอนุภาคที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นเมื่อ 60 ปีที่แล้ว แต่เอฟเฟกต์ควอนตัมบูมเมอแรงก็เพิ่งมาใหม่ในวิชาฟิสิกส์ นักฟิสิกส์ Dominique Delandeจาก CNRS และ Kastler Brossel Laboratory ในปารีส กล่าวว่าไม่มีใครคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ อาจเป็นเพราะมันขัดกับสัญชาตญาณอย่างมาก
เอฟเฟกต์แปลก ๆ นั้นเป็นผลมาจากฟิสิกส์ควอนตัม อนุภาคควอนตัมทำหน้าที่เหมือนคลื่นโดยมีระลอกคลื่นที่สามารถบวกและลบในรูปแบบที่ซับซ้อนได้ ( SN: 5/3/19 ) คลื่นเหล่านั้นรวมกันเพื่อเพิ่มวิถีโคจรที่ส่งอนุภาคกลับสู่จุดเริ่มต้นและตัดเส้นทางที่ออกไปในทิศทางอื่น “นี่เป็นเอฟเฟกต์ควอนตัมล้วนๆ” Delande กล่าว “ดังนั้นจึงไม่มีสิ่งใดเทียบเท่าในฟิสิกส์คลาสสิก”
ในทางวิทยาศาสตร์ ความลึกลับมักจะเป็นแบบปลายเปิด ได้คำตอบที่ถูกต้องก็น่าพอใจ แต่บ่อยครั้งสิ่งที่คุณได้รับคือคำถามมากกว่า สิ่งที่รู้ดูเหมือนจะเกินดุลอย่างมากกับสิ่งที่ยังไม่ทราบ โดยมีความเป็นไปได้ชัดเจนที่มันสามารถเปลี่ยนแปลงทุกสิ่งได้
ในช่วงเวลาเดียวกัน นักฟิสิกส์ Lorenzo Iorio จากกระทรวงศึกษาธิการ มหาวิทยาลัย และการวิจัยในเมืองบารี ประเทศอิตาลี ได้เสนอแนวคิดที่แตกต่างออกไป เขาบอกว่าดาวเคราะห์ที่ Trujillo และ Sheppard เสนอ (ถ้ามีอยู่จริง) ต้องอยู่ไกลออกไปมาก อย่างน้อยสองเท่าของการคาดการณ์เดิม จากการดูการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยในวงโคจรของดาวเคราะห์ที่รู้จักสองสามดวง Iorio คำนวณว่าดาวเคราะห์ที่มีมวลมากกว่าโลกสองเท่าต้องมีอย่างน้อย 500 หน่วยทางดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ตามการวิจัย ใน ประกาศรายเดือนของราชวงศ์ที่ 11 ต.ค. จดหมายสมาคมดาราศาสตร์
คนอื่นระวังตัวมากขึ้น “ระบบสุริยะชั้นนอกอาจเต็มไปด้วยสิ่งที่มองไม่เห็นและน่าสนใจทุกประเภท” จิวิตต์กล่าว “แต่ข้อโต้แย้ง … สำหรับผู้ก่อกวนจำนวนมากนั้นค่อนข้างจะงง” อย่างแรก 10 ศพจาก 12 ศพที่มีจุดเดือดปุด ๆ แปลก ๆ ดำน้ำลึกเข้าไปในแถบไคเปอร์จนรู้สึกได้ถึงแรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูน และอย่างที่สอง เขากล่าวว่าวัตถุ 12 ชิ้นเป็นเพียงตัวอย่างเล็กๆ การจัดกลุ่มใกล้ดวงอาทิตย์สุดขอบฟ้าอาจเป็นเพียงภาพลวงตาที่เกิดจากการที่นักวิจัยชี้กล้องดูดาวของพวกมัน
การเก็งกำไรล่าสุดเกี่ยวกับดาวเคราะห์เพิ่มเติมนั้นมีวงแหวนที่คุ้นเคย Jewitt กล่าว ในช่วงปลายทศวรรษ 1800 และต้นทศวรรษ 1900 นักดาราศาสตร์อาศัยการสะอึกที่เห็นได้ชัดในการเคลื่อนที่ของดาวเนปจูนและดาวหางจำนวนหนึ่งเพื่อเริ่มต้นการค้นหาที่นำไปสู่การค้นพบดาวพลูโตในที่สุด “ตั้งแต่นั้นมาก็ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงมากนัก” เขากล่าว อันที่จริง การรำพึงถึงดาวเคราะห์นอกดาวเนปจูนนั้นเกิดขึ้นตั้งแต่ก่อนที่ใครจะรู้ว่าดาวเนปจูนมีอยู่จริง
