第六百四十九章 关于“任意子”的一个发现（1/2）

在物理学中，物理学家把所有粒子分成两类。一种费米子，一种玻色子。

自旋是半整数的是费米子，是基本粒子，同状态不能在一个轨道上。自旋为整数的是玻色子，是传递子，同状态可以在一个轨道上。

物理学家认为，世界上所有的粒子，要么就是玻色子，要么就是费米子。

任意子的存在是从量子拓扑中推断出来的。

宇宙中的每一个粒子（从宇宙射线到夸克）不是费米子就是玻色子。

这些类别将自然的构建块划分为两个截然不同的粒子王国。现在，研究人员发现了第三个粒子王国的第一个例子。

任意子，正如我们所知，即不像费米子也不像玻色子。相反，他们的行为介于两者之间。

在最近发表在《科学》杂志上的一篇论文中，物理学家发现了第一个实验证据，证明这些粒子不属于任何一个王国。”我们有玻色子和费米子，现在我们有了第三个王国，”诺贝尔奖得主、麻省理工学院物理学家弗兰克·维尔切克说。“这绝对是一个里程碑。”

要理解量子王国，可以想象一幅循环图。想象两个无法区分的粒子，比如电子。取其中一个，然后环绕另一个，这样它就会回到它开始的地方。一切似乎都没有改变。事实上，在量子力学的数学语言中，描述初态和末态的两个波函数必须要么等于，要么相差-1。（在量子力学中，你可以通过平方这个波函数来计算你所观察到的概率，所以-1的系数就被消去了。）

如果波函数是相同的，那么量子粒子就是玻色子。如果它们差了一个系数-1，那么就是费米子。虽然推导看起来像是一个纯粹的数学问题，但它具有深刻的物理意义。

费米子是粒子世界的“反社会成员”。它们从不占据相同的量子态。正因为如此电子（也就是费米子）被强迫进入一个原子周围不同的壳层中。从这个简单的现象中产生了原子的大部分空间，元素周期表的惊人多样性，以及所有的化学。

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