2015年12月11日,英國物理學會主辦的《物理世界》公布了“2015年十大突破”,中國科學院物理所研究團隊的“外爾費米子研究”入選其中。
外爾費米子是科學家追逐了近一個世紀的“幽靈粒子”。如果告訴你,利用這種神秘莫測的外爾費米子,手機充一次電就能用個一年半載,你相信嗎?
“幽靈粒子”的發現之旅
1929年,德國科學家赫爾曼·外爾最先提出,微觀世界存在一類性質特殊的粒子,這種粒子沒有質量,具有左旋和右旋兩種不同的手性。后來科學家稱之為“外爾費米子”(費米是意大利物理學家)。由于其特殊的物理性質,外爾費米子極有可能給集成電路等領域帶來重大變革。然而經過近一個世紀的研究和探索,到2015年7月之前,科學家始終沒有發現外爾費米子的蹤跡。
在找尋外爾費米子的道路上,也發生過“誤會”,神秘莫測的中微子就曾經被誤認為是外爾費米子。每天,大量從太陽輻射出來的中微子會抵達地球。中微子具有很強的穿透能力,可以暢通無阻地穿過龐大的星球,將星球內部的信息帶給我們,為我們了解宇宙提供途徑。中微子的速度極快,從太陽到地球只需要8分鐘,并且不帶電,幾乎不與周圍環境發生任何作用。外爾費米子在某些特性上與中微子類似,這也是它難以被捕捉到的原因之一。然而此后一系列的科學實驗證明,中微子雖然微小,但仍然具有振蕩現象,而振蕩只有在有質量的粒子間才能進行,因此它并不符合外爾費米子質量為零的特征?!?br>