神秘莫測的馬約拉納費米子被(bèi)發(fā)現

　　科技日報訊 （記者劉霞）馬約拉納費米子是一種(zhǒng)由物質和反物質組成(chéng)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(zhè)種(zhǒng)神秘莫測的粒子，這(zhè)不僅有助于量子計算機的研制，還(hái)有助于科學(xué)家們進(jìn)一步弄清暗物質的性質。

　　物理學(xué)家們認爲，每個粒子都(dōu)有自己的反粒子，它們的質量相同，但電性相反。馬約拉納費米子卻是個例外，其反粒子就(jiù)是自身，而且呈電中性。物理學(xué)家們認爲，當物質和反物質相互碰撞時(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(néng)存在著(zhe)一種(zhǒng)由物質和反物質組成(chéng)的粒子，不過(guò)，科學(xué)家們一直都(dōu)沒(méi)有發(fā)現其蛛絲馬迹，直到現在。

　　捕捉到這(zhè)種(zhǒng)神秘莫測的粒子并非易事(shì)，爲此，普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)教授阿裡(lǐ)·雅達尼和同事(shì)使用一款有兩(liǎng)層樓高的望遠鏡來對(duì)準一個隻有幾個原子長(cháng)的一段細鐵絲。他們將(jiāng)鐵絲置于一大塊鉛上，并將(jiāng)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狀态，鐵絲産生的磁場和鉛産生的超導性之間的平衡産生了馬約拉納費米子，其在鐵絲的兩(liǎng)端盤旋。雅達尼10月8日接受趣味科學(xué)網站采訪時(shí)解釋道(dào)：“因爲鐵絲足夠長(cháng)，物質和反物質能(néng)分居兩(liǎng)端，當物質和反物質無法相互‘交流’時(shí)，它們可以獨立存在，不會(huì)彼此湮滅。”

　　借用這(zhè)種(zhǒng)巨大的望遠鏡，研究人員探測到了來自鐵絲兩(liǎng)端的中性信号，數十年的研究和計算已經(jīng)證明，這(zhè)是馬約拉納費米子的關鍵信号。雅達尼團隊的實驗建立在加州大學(xué)聖巴巴拉分校物理學(xué)教授阿列克謝·基塔耶夫提出的一個理論的基礎上。2011年，基塔耶夫預測，某種(zhǒng)特殊類型的超導狀态將(jiāng)産生馬約拉納費米子，而且，這(zhè)種(zhǒng)粒子將(jiāng)出現在一條線的兩(liǎng)端。

　　馬約拉納費米子也是迄今還(hái)未被(bèi)科學(xué)家們發(fā)現的暗物質的備選粒子。科學(xué)家認爲，組成(chéng)暗物質的粒子很難探測，可能(néng)也不會(huì)同周圍的環境相互作用，就(jiù)像馬約拉納費米子。