不需强大的粒子对撞机，科学家通过桌面设备发现新希格...

darthracer · 2022-6-21 23:51

10年前首次发现的上帝粒子“希格斯玻色子”让我们确认粒子质量来源；最近，科学家首度检测到希格斯玻色子的新磁性相对粒子，名为“轴向希格斯玻色子”，能应用于量子传感器并帮助解开粒子物理学一些谜题。

根据目前描述宇宙最基本组成的粒子物理标准模型，夸克（构成质子和中子）、轻子（包括电子）构成了所有已知物质，载力子则属于玻色子，能影响夸克与轻子。虽然标准模型在解释宇宙运行时非常成功，但它仍有无法掌握的东西，比如暗物质与暗能量，得发现新粒子才有可能解开这些谜团。

10年前，科学家利用大型强子对撞机（LHC）实验发现希格斯玻色子，让标准模型趋向完整；最近，美国波士顿学院团队则只通过一台放在桌面的小小实验设备，找到称为具有轴向希格斯（（axial Higgs）模式的新粒子，它是希格斯玻色子亲戚，还可能是暗物质候选对象。

团队分析RTe3量子材料，原本只是想研究材料的光散射特性，但当室温量子材料模仿一组特定振荡时出现轴向希格斯模式，进一步旋转晶体发现该模式能控制电子角动量，意味这种模式具磁性，且当从所有方向看起来都相同的对称系统变得不对称，是科学家第一次观察到量子材料具多个对称性破缺状态。

轴向希格斯模式不仅在非常特殊的情况下与希格斯玻色子有类似的作用，而且它（以及类似的准粒子）可以为研究暗物质的阴影质量提供有趣的基础。

在高能粒子物理学检测到轴向希格斯粒子将有助于解释暗物质，且双重对称破缺仍与当前物理理论相吻合的事实令人兴奋，因为它可能是一种创造迄今为止都看不见的暗物质粒子方式。新论文发布在《自然》（Nature）期刊。