c. Was sind Quasi Teilchen?
Der Begriff Quasi Teilchen beschreibt ein physikalisches Konzept, in dem elementare Anregungen eines Festkörpers, wie die Spin Wellen, als Teilchen beschrieben werden. Da diese Teilchen nicht aus Materie bestehen werden sie Quasi-Teilchen genannt.
Zunächst muss es seltsam anmuten, elementare Anregungen als Teilchen zu bezeichnen. Es erscheint vielleicht weniger kurios, wenn man sich zunächst klar macht was Materie eigentlich ist. Aus Einsteins Relativitätstheorie, wissen wir, dass Materie und Energie, im Prinzip, das selbe sind. Materie kann in Energie umgewandelt werden. Was, zum Beispiel, bei Kernspaltungs- und Fusionsreaktoren oder bei der Materie- Antimaterie Annihilation, der Fall ist. Auf der anderen Seite, kann aus Energie, Materie erzeugt werden. Das geschieht, künstlich, in Teilchenbeschleunigern, wo die hohe kinetische Energie der beschleunigten Teilchen dazu verwendet wird neue Teilchen zu erzeugen. Oder, natürlich, in unserer Erdatmosphäre, wo hochenergetische Teilchen und Strahlen eintreffen, und dort einen ganzen Teilchenschauer erzeugen.
Von diesem Standpunkt aus gesehen, scheint es, dass das was wir als Materie bezeichnen, auch eine elementare Anregung eines Mediums, genannt Raum, darstellt. Einige dieser Anregungen, wie Myonen oder Pionen, haben eine sehr kurze Lebenszeit, ähnlich den Spin Wellen im Festkörper. Andere, wiederum, scheinen eine unendlich Lange Lebenszeit zu besitzen, wie z.B. Protonen, Neutronen und Elektronen, aus denen die "normale" Materie aufgebaut ist.
Nach diesen Überlegungen erscheint es vielleicht doch nicht so abwegig elementare Anregungen in einem Festkörper als Teilchen zu bezeichnen. In den meisten Fällen haben diese Teilchen eine endliche Lebensdauer, wie das Magnon oder das Exciton. Es gibt allerdings auch Quasi Teilchen mit einer, anscheinend, unendlichen Lebensdauer wie die Cooper Paare in Supraleitern. Wie man sehen kann gibt es in dieser Hinsicht eine große Ähnlichkeit zwischen Teilchen und Quasi Teilchen. Diese Ähnlichkeiten gehen auch noch weiter, so kann man Quasi Teilchen auch eine Masse und eine Geschwindigkeit zuordnen. Allerdings soll an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen werden.
Der nächste Abschnitt dreht sich um das Quasi Teilchen der Spin Welle und um die Frage: