科学家找到证明“轴子”存在新方法

据物理学家组织网6月18日报道，寻找新的粒子通常需要很高的能量，因此需要构建大型加速器等设备，其可将粒子加速至接近光速的速度，但也存在着其他创造性的粒子找寻方式：维也纳技术大学的科学家就提出了一种方法，能够证明假想的亚原子粒子——“轴子”的存在。这些轴子能够在黑洞周围积聚，并从中汲取能量。这一过程将放射重力波，并能被探测出来。相关研究报告发表在近期出版的《物理评论D》杂志上。 4 3]6J]!)  
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维也纳技术大学理论物理系的丹尼尔·格鲁米勒表示：“轴子的存在一直未被证明，但学界普遍认为它很可能存在。”轴子的质量极其微小，根据爱因斯坦的理论，质量与能量直接相关，因此生成轴子只需要极低的能量。 *n}9_V%  
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在量子物理中，每个粒子都被描述为一种波。波长则与粒子的能量相关。较重的粒子波长较短，而低能量的轴子的波长可达数千米。格鲁米勒等人的计算结果显示，轴子能环绕在黑洞周围，就像电子能围绕原子核运动一样。而与连接电子和原子核的电磁力不同，万有引力才能将轴子和黑洞联系起来。 1Y}gki^F  
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此外，原子中的电子和环绕黑洞的轴子仍存在着巨大的不同：电子是费米子，这意味着两个电子永远不会处于同一个态；而轴子属于玻色子，这表示大多数轴子都能在同一时间占据相同的量子态。它们能在黑洞周围创造出“玻色子云”，这种云将连续不断地从黑洞中汲取能量，从而增加云中的轴子数量。 PO&xi9_  
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格鲁米勒表示，这种云并不十分稳定，其也能够突然崩塌。而最令人兴奋的是，坍缩时很可能测量到“玻色—新星”（bose-nova）爆发，即由玻色—爱因斯坦凝聚态所诱发的、非常小的、超新星状的爆发。这一事件能够催生时空的振动，放射出重力波。科学家因此可借助相关探测器，对其进行捕获。新的计算结果也显示，这些重力波不仅能够为我们提供有关天文学的新见解，也有助于科研人员更好地了解新型粒子的特性。