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物理学家|新粒子“任意子”的发现呈现出一个新的粒子世界，物理学的里程碑( 二 )


实验
巴黎索邦大学的物理学家格温达尔·费弗领导了最近的这项实验 ， 他说：“拓扑论证是第一个迹象 ， 表明这些任意子可能存在 。 ”“剩下的就是物理系统了 。 ”
当电子被限制在二维空间运动 ， 冷却到接近绝对零度 ， 并受到强磁场的作用时 ， 非常奇怪的事情开始发生 。 在20世纪80年代早期 ， 物理学家首先利用这些条件来观察“分数量子霍尔效应” ， 在这个效应中 ， 电子聚集在一起产生了所谓的准粒子 ， 其电荷只有单个电子的一小部分 。 （如果把电子的集体行为称为粒子似乎有些奇怪 ， 想想质子 ， 它本身就是由三个夸克组成的 。 ）
1984年 ， 威尔切克、丹尼尔·阿罗瓦斯和约翰·罗伯特·施里弗在一篇两页纸的论文中指出 ， 这些准粒子必须是任意粒子 。 但科学家们从未在这些准粒子中观察到类似于任意子的行为 。 也就是说 ， 他们无法证明任意子既不像费米子 ， 也不像玻色子 ， 既不聚在一起 ， 也不完全相互排斥 。
这就是这项新研究的目的 。 2016年 ， 三位物理学家描述了一个类似于二维粒子对撞机的实验装置 ， 用它来把任意子撞在一起 。 通过测量对撞机中电流的波动 ， 他们能够证明任意子的行为完全符合理论预测 。
布朗大学物理学家德米特里·费尔德曼没有参与最近的研究 ， 他说 ， “一切都与这个理论非常契合 ， 没有任何疑问 。 ”“根据我的经验 ， 这在这个领域是很不寻常的 。 ”
“在很长一段时间里 ， 已经有了很多证据 ， ”威尔切克说 。 但如果你问：是否存在一种特定的现象 ， 你可以指出并说任意子导致了这种现象 ， 而你无法用其他任何方式解释它 。 我认为这在一个不同的层面上是非常明显的 。 ”
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