宇宙和微观世界;“物质宇宙”惊现新粒子

一个国际研究团队预测出了一种存在于金属物质中的新型粒子——Ⅱ型威尔费米子。研究人员推断，这种粒子存在于二碲化钨中。他们将之比作“物质宇宙”，因为它包含几种不同的粒子，这些粒子有的就存在于我们的宇宙中，其他的可能只存在于某些特别的晶体中。

这种新发现的粒子是威尔费米子的表亲，也是标准量子场论的粒子之一。该项研究由普林斯顿大学物理系副教授B.安德烈·百奈威、瑞士苏黎世联邦技术研究所的马提亚·特耶罗和阿列克谢·索卢亚诺夫以及中国科学院物理研究所的戴希牵头，团队成员有普林斯顿大学博士后研究助理王志军和瑞士苏黎世联邦技术研究所博士后研究助理吴全胜，以及瑞士苏黎世联邦技术研究所的研究生多米尼克·格莱琴。

 

 

宇宙和微观世界;“物质宇宙”惊现新粒子

 

研究人员称，85年前量子理论刚起步时，物理学家赫尔曼·威尔未能发现这种粒子，是因为它的存在违反了洛伦兹对称的基本原则。

相对量子场理论描绘了我们宇宙中的粒子，该理论结合了量子力学和爱因斯坦的相对论。依据这一理论，固体是由原子形成的，原子是由电子围绕原子核运动构成的。因为绝对数量的电子之间互相作用，所以根本不可能利用量子力学理论完全解决固体中多电子运动的难题。

 

 

宇宙和微观世界;“物质宇宙”惊现新粒子

 

我们关于物质的现有知识都源于一个简化的观点：固体中的电子都被描述成一种特殊的、不与其他粒子相互作用的粒子——准粒;而在等效磁场中，由带电实体创造的叫离子和电子。这些准粒子被称作布洛赫电子，也是费米子。