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研究发现"天使粒子"同时是物质与反物质!

有一个研究团队的科学家发现一种异常的粒子,奇特的是它同时是自己本身的反粒子,这种粒子曾经在80年代时被提出为一项理论,但如今它可能成为事实。

此研究为加州大学与史丹佛大学的研究团队共同进行,并将研究发现刊登于 Science 杂志。

一个粒子同时拥有其反粒子的想法可回朔到1937年意大利物理学家Ettore Majorana (于193扬州资讯网8年神秘失踪)首次提出此假设理论,他提到费米粒子系列里包含质子、电子和中子:"有些粒子应该拥有它们自身的反粒子。"也就是后来所知的马约拉纳粒子(Majorana particles)。

反粒子是一种与一般粒子拥有相同质量的粒子,但具有相反的电子或磁性,举例来说,电子的泰州资讯网反粒子是正电子,如过两者遇到彼此,它们会互相抵销毁灭对方。

在此研究中,研究团队在一个真空冷冻室马鞍山资讯网里,设置了两层薄膜与两种量子物神农架资讯网质并让它们通过一道电流,其中上层的薄膜为超导体,下层是一个磁性拓朴绝缘体(magnetic topological insulator)。

藉由带电磁场的扫射,研究团队得以操控电子的速度,在某个时间点,它可以造成马约拉纳准粒子以成对的方式和电子一起出现,因为电子的偏向使得准粒衡水资讯网子的流向可以被测量到。

虽然,研究人员记录他们并没有确实看到马约拉纳粒子,然而在一次发表中史丹佛大学物理学教授Giorgio Gratta 提到,他们看到了令人兴奋的发现,一个行为类似 马约拉纳粒子的物质。

令人困惑的是,还不明确的这样的粒子是否能自然出现,Gratta 补充:"虽然这不是由我们说得算,但宇宙中存在这种粒子的可能性很低。"研究人员认为这一项发现是特别型态的马约拉纳准粒子称作对掌型(chiral)的费米粒子,它有向单一维度与单一方向移动的特性。

因此,研究人员将这个发现视为是"有利证据"证明马约拉纳粒子的存在,有一派学者认为中子可能就是粒子它们自身的反粒子,然而各方的实验仍在进行中去验证此想法是否为真。

资深作家与史丹佛大学教授 Shoucheng Zhan 说明:" 我们的研究团队已经开启了一条可以去寻找马约拉纳哈密资讯网费米粒子的明确道路,提供了关于其 "证据" 实验性的辨识点,这项发现可以为一个人类对基础物理学长达 80 年头密集的探索做一个归结。"

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发布时间:2017-12-14 01:19:40

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