“天使粒子”为人类展现美丽新世界

<正>华人物理学家张首晟等人在2017年7月21日出版的《科学》杂志上发表了发现"天使粒子"的论文。80年前,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳预测,物质世界存在一类没有反粒子的粒子,当时称其为马约拉纳费米子。张首晟把这种粒子称为"天使粒子",源自美国作家丹·布朗的代表作之一《天使与魔鬼》。这部小说描绘了一个惊人的后果,物质世界中正反     

从天使粒子回溯天才科学家

<正>"天使粒子"的出现在科学界迅速引发热议,而伴随其中的两位物理学家的名字——"马约拉纳"与"费米"也重回到大众的视野。那么,他们分别是谁?与"天使粒子"有着怎样的联系?迷之马约拉纳科学界有太多未解之谜,科学家常常是解开谜团或者留下谜团。而要说到一直为科学界津津乐道的谜团,马约拉纳所创造的谜,或许应该排在前几位。这位20世纪20年代闻名于世的物理天才留给世人的不只有他的天才成就,不只有让无数科学家追索至今的科学预言,     

探索神秘的“天使粒子”

<正>"天使粒子"被发现后,各大媒体争相报道,甚至有误传说它就是"准粒子"。事实上,就连科研团队本身,都未曾声称找到"马约拉纳费米子",而是将之称为"马约拉纳费米子模",一字之差,大有文章。以下援引张首晟教授发表在2017年07月27日《人民日报》22版上的署名文章,以正视听。我们似乎生活在一个充满正反对立的世界:有正数必有负数,有存款必有负债,有阴必有阳,有天使也有恶魔。宇宙的最小物质组成部分——基本粒子     

我国科学家制备出特殊人工薄膜助高速计算

一种厚度只有头发丝万分之一的特殊人工薄膜,可能"终结"物理学界长达70多年的寻找马约拉纳费米子"马拉松竞赛"。如果这一切成真,将引发未来电子技术的新一轮革命,大大提高计算机运算速度。上海交通大学物理系贾金锋、钱冬研究组近日对外宣布,由其领衔的科研团队制备出一种由拓扑绝缘体材料和超导体材料复合而成的特殊人工薄膜,神秘莫测的马约拉纳费米子探测有望在年内实现。这项研究成果即将在《科学》杂志发表,     

科学家或已制造出马约拉纳费米子

据英国《自然》杂志网站2月29日（北京时间）报道,荷兰代尔夫特理工大学的科学家李·考文霍夫在美国物理学会于今天举办的年度大会上发表演讲时表示,他们或许已制造出了神秘莫测的马约拉纳费米子,这一粒子有望在量子计算中用来形成稳定的比特。如果研究结果获得证实,那将是物理学领域的重大突破。     

大自然对孤独者的奖赏——揭秘“天使粒子”发现的背后

正近日,美国《科学》杂志报告说,多位华人科学家领衔的团队,首次发现了被称为"天使粒子"的马约拉那费米子的存在证据,破解了困扰物理学界整整80年的难题。多位顶尖物理学家认为,"天使粒子"的出现让科学家终于找到了绝佳的量子计算机材料,将大幅提升现有计算速度和效率,进而引发人工智能等行业的深刻变革,是一项里程碑式的发现。"天使粒子"即马约拉那费米子,是一个比已知最小物理单位量子还小的单位。     

马约拉纳:物理学界的绝世隐者

能够和牛顿、伽利略比肩的物理学家,你能想到谁?似乎除了爱因斯坦,很难再有其他人选了。但是有一位不为人知的意大利人,被诺奖得主、量子力学创立者之一、著名物理学家恩里科·费米列为可与牛顿、伽利略比肩的人物。这个神秘的意大利人,就是埃托雷·马约拉纳。把成果扔进垃圾桶的怪人马约拉纳1906年生于意大利的西西里岛,自小便拥有极高的     

“天使粒子”光芒绽放

<正>什么是天使粒子?根据物理学定义,粒子指能够以自由状态存在的最小物质组成部分,现在已经发现的粒子达到400多种。按照粒子与各种相互作用的不同关系,将粒子分为3类,媒介子、轻子、强子。在物理学领域,构成物质的最小、最基本的单位被称为"基本粒子"。它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质,也是组成各种各样物体的基础。基本粒子又分为两种:费米子和玻色子,分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色的名字命名。     

量子幽闭恐怖

归根到底，世界是由费米子构成的。人们熟悉的质子和中子是费米子，组成它们的夸克也是费米子。电子的费米子本性是元素周期表结构的基础(从而也是整个化学的基础)。由于1995年科学家取得了一项阶段性成就——在一种稀薄气体中实现了玻色一爱因斯坦凝聚，因而近几年中费米子的亲戚——玻色子受到了很大重视。但现在该轮到费米子大出风头了，     

美国费米实验室发现罕见的单顶夸克

美国能源部费米国家加速器实验室的科学家们表示,他们在粒子对撞实验中观察到了单个顶夸克的产生。单顶夸克的发现证实了粒子物理学中包括夸克总数在内的一些重要参数,对费米实验室Tevatron加速器正在进行的寻找上帝粒子“希格斯玻色子”的工作有重要意义。     

质子和中子有"远亲"了

美国能源部费米国家加速器实验室国际费米碰撞探测器合作组的科学家说，他们利用Tevatron对撞机，成功地发现了两种罕见的粒子。经过鉴定，这两种粒子是最常见的质子和中子的“远亲”。     

基本粒子的属性及演变规律

弦粒子是"大爆炸"的第一产物。奇子级粒子、光子级基态粒子是弦粒子的逐级演变的产物。弦粒子、奇子级粒子在合成光子、电子、引力子、热子的同时还伴随产生了对应的反粒子。还可合成与正、反粒子相对应的不辉光、不带电荷的中性粒子。此类中性粒子有可能就是希格斯波色子、"以太"……类粒子。热能具有粒子性,可称为热子。根据三分法推断,每种基本粒子除存在一个与之对应的反粒子之外还存在一个与之对应的中性粒子——第三种粒子,与质子、反质子相对应还存在第三种质子——中性质子(中子),与费米子、玻色子相对应还存在第三种类粒子——热子、引力子、希格斯玻色子。     

美科学家发现新的三体原子束缚态

据美国每日科学网7月3日报道,美国堪萨斯州立大学的科学家在原子内部发现了一种新的三体原子束缚态,在这种状态下,三个一模一样的原子松散地依附在一起,这一量子态与以前发现的三体束缚态不同,其既存在于玻色子中又存在于费米子中,因此,有助于科学家们更好地理解物质及其组成。     

可测试的翻转SU（5）模型中的味物理

将基本粒子及其相互作用统一起来,一直是物理学家孜孜不倦的梦想和追求。最近提出的可测试弦起源翻转SU（5）模型不仅解决了电弱强作用的统一以及质子衰变寿命问题,而且预言了具有质量为几百GeV的轻类矢量粒子。初步研究表明此模型中描述夸克、轻子混合的3×3矩阵不再是幺正的,导致味改变中性流在树图水平上存在,费米子与弱规范粒子的作用形式也发生了改变,这些必将对低能的味物理过程产生大的影响。通过味物理的研究,不但可以测试混合矩阵的幺正性性,而且可为在B介子工厂和大强子对撞机上探测和检验新物理做理论上的预言。     

CeCu_2Si_2超导体中的准粒子相干谱

为探究重费米子材料Ce Cu2Si2的超导微观机理,我们从单带模型出发,利用T矩阵近似和格林函数方法,研究了单个非磁性杂质在波恩近似下的博戈留波夫准粒子相干(QPI)效应。我们考虑大家普遍接受的d22x-y波配对对称性,结果发现随着能量的增大,第一布里渊区内准粒子相干峰位置及其谱权重都发生变化,与八角能量轮廓图定性一致。我们期待未来的扫描隧道谱实验能验证现在的理论预言,进一步理解Ce Cu2Si2中的非常规超导电性。     

我对引力的看法——引子说

引力是我们日常生活中最常见的四种基本力之一。对于其产生的原因,有些科学家提出了“引力子”的说法,却一直没有发现“引力子”。千百年来,一直没有人能很好地解释引力产生的原因。在此,我想试着谈谈我的见解。引力应该是由一种叫“引子”(为了与“引力子”区分开来)的基本粒子造成的。引子同其它基本粒子一样,也是在创世大爆炸时产生的。但和电磁粒子不同的是,引子是同性相吸,异性相斥,如同两种截然不同的生物难以很好地一起生活一样。正反引子结合在一起,则需要比整个银河系还大的能量,人类是无法做到的,至少在未来的相当长一段时间里是…     

那些捕捉中微子的『大家伙』

中微子是自然界数量最丰富的粒子,每秒钟穿过我们身体的中微子就有大约100万亿个;中微子又是最难以捕捉的粒子之一,它重量轻(不超过单个电子质量的50万分之一)、运动速度快(接近光速)且极少与其他物质相互作用,人类所捕捉到的中微子通常以个数记.别看中微子小到可以忽略不计,捕捉和研究中微子的科学装置却很大,科学家们正在用它们发现和研究中微子,从而更好地理解宇宙的起源和演化.     

拓扑绝缘体／超导体界面的研究突破

Majorana费米子是1937年Ettore Majorana提出的,它与电子、正电子完全不同．它的反粒子就是它本身。半个多世纪后的今天,寻找神秘的Majorana费米子仍然是现代物理的研究热点。高能物理学家正试图证明中微子（neutrino）是Majorana费米子。     

刊客沙发

作为《大科技》的忠实读者,我想提几点个人的看法:1、2013年3期的《大科技·科学之谜》的视点文章很不错,尤其是后面介绍马约拉纳的那一篇。这一篇文章给了我们很多鼓励,因为里面的事例让我们很钦佩。所以我希望以后的视点文章可以有一些科学怪才、奇才的介绍。2、如果可以,在《大科技·科学之谜》加入一些关于科学界重大事件的时事报道。3、有时候在《大科技·科学之谜》中看到一些有趣的     

新奇发明尽享生活

进入21世纪，世界科技发展日新月异。科研人员和商业公司捕捉瞬间灵感、发挥无穷创意设计出许多意想不到的新发明，让人类的生活更加写意，甚至可能改变人类未来的生活方式。