Nieuw bewijs voor bestaan Majorana-deeltje

Het Majorana-fermion (een fermion is een elementair deeltje met halftallige spin, zoals het elektron en het proton) moet qua geheimzinnigheid niet onderdoen voor zijn bedenker, de Italiaanse fysicus Ettore Majorana. Dat Italiaanse genie, een goede vriend van Albert Einstein trouwens, verdween in de lente van 1938 tijdens een bootreis van Palermo naar Napels. De zaak (zelfmoord, moord, kidnapping?) is nooit opgelost.

Net zoals we nooit meer iets van Ettore Majorana hebben vernomen, hebben fysici ook nooit het deeltje kunnen vinden dat de Italiaanse fysicus op theoretische gronden had voorspeld. Het vreemde aan het Majorana-deeltje is dat het zijn eigen antideeltje is. Akkoord, ook het elektrisch ongeladen foton is zijn eigen antideeltje, maar binnen de klasse van de fermionen is het Majorana-deeltje de uitzondering.

Een paar jaar geleden claimden Nederlandse onderzoekers al de ontdekking van ‘enkele Majorana’s’, en wel aan het uiteinde van een extreem klein nanodraadje dat supergeleidend was en in een sterk magneetveld was geplaatst. De metingen aan het uiteinde konden de onderzoekers niet anders verklaren dan door de aanwezigheid van Majorana-deeltjes. Een vorm van indirect bewijs.

Nu claimen Amerikaanse fysici opnieuw het mysterieuze deeltje te hebben gespot. Ze deden dat in een vergelijkbare experimentele opstelling als de Nederlanders, met dat verschil dat ze het gezochte deeltjes nu ‘in volle vlucht’ denken te hebben gezien. Daardoor is het gemeten signaal betrouwbaarder, want aan het uiteinde van het nanodraadje zouden ook andere fenomenen een rol kunnen hebben gespeeld. Maar een glashard bewijs voor het bestaan van het Majorana-deeltje is het nog niet.

Majorana-deeltjes zijn een hot topic, zowel in de kosmologie als in de kwantummechanica. Volgens sommige fysici vormen ze de basis van de al even mysterieuze donkere materie. Meer praktisch ingestelde fysici hopen ze dan weer te gebruiken als fundamentele bouwsteen van een stabiele kwantumcomputer.