美國(guó)科學(xué)家宣稱找到馬約拉納費(fèi)米子

馬約拉納費(fèi)米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。美國(guó)科學(xué)家近日宣布，他們已經(jīng)找到了這種神秘莫測(cè)的粒子，這不僅有助于量子計(jì)算機(jī)的研制，還有助于科學(xué)家們進(jìn)一步弄清暗物質(zhì)的性質(zhì)。

物理學(xué)家們認(rèn)為，每個(gè)粒子都有自己的反粒子，它們的質(zhì)量相同，但電性相反。馬約拉納費(fèi)米子卻是個(gè)例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。物理學(xué)家們認(rèn)為，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時(shí)，它們會(huì)相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納提出，可能存在著一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的粒子，不過(guò)，科學(xué)家們一直都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其蛛絲馬跡，直到現(xiàn)在。

捕捉到這種神秘莫測(cè)的粒子并非易事，為此，普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)教授阿里·雅達(dá)尼和同事使用一款有兩層樓高的望遠(yuǎn)鏡來(lái)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)只有幾個(gè)原子長(zhǎng)的一段細(xì)鐵絲。他們將鐵絲置于一大塊鉛上，并將其冷卻到接近絕對(duì)零度的零下272攝氏度。極冷溫度在鉛中制造出了超導(dǎo)狀態(tài)，鐵絲產(chǎn)生的磁場(chǎng)和鉛產(chǎn)生的超導(dǎo)性之間的平衡產(chǎn)生了馬約拉納費(fèi)米子，其在鐵絲的兩端盤旋。雅達(dá)尼10月8日接受趣味科學(xué)網(wǎng)站采訪時(shí)解釋道：“因?yàn)殍F絲足夠長(zhǎng)，物質(zhì)和反物質(zhì)能分居兩端，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)無(wú)法相互‘交流時(shí)，它們可以獨(dú)立存在，不會(huì)彼此湮滅。”

借用這種巨大的望遠(yuǎn)鏡，研究人員探測(cè)到了來(lái)自鐵絲兩端的中性信號(hào)，數(shù)十年的研究和計(jì)算已經(jīng)證明，這是馬約拉納費(fèi)米子的關(guān)鍵信號(hào)。雅達(dá)尼團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)建立在加州大學(xué)圣巴巴拉分校物理學(xué)教授阿列克謝·基塔耶夫提出的一個(gè)理論的基礎(chǔ)上。2011年，基塔耶夫預(yù)測(cè)，某種特殊類型的超導(dǎo)狀態(tài)將產(chǎn)生馬約拉納費(fèi)米子，而且，這種粒子將出現(xiàn)在一條線的兩端。

馬約拉納費(fèi)米子也是迄今還未被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)的備選粒子。科學(xué)家認(rèn)為，組成暗物質(zhì)的粒子很難探測(cè)，可能也不會(huì)同周圍的環(huán)境相互作用，就像馬約拉納費(fèi)米子。

（來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)）