เว็บตรงนักฟิสิกส์พบอนุภาคควอซิเพิลที่เลียนแบบแกนของสสารมืดตามสมมุติฐาน

การซ่อนตัวอยู่ภายในผลึกแข็งเป็นปรากฏการณ์ทางคณิตเว็บตรงศาสตร์ที่คล้ายคลึงกับอนุภาคย่อยของอะตอมที่เรียกว่า axionsนักฟิสิกส์ Johannes Gooth และเพื่อนร่วมงานรายงานออนไลน์ในวันที่ 7 ตุลาคมในNatureถ้าแอกซอนมีอยู่เป็นอนุภาคมูลฐาน พวกมันสามารถก่อตัวเป็นสสารที่ซ่อนอยู่ในสสารมืดในจักรวาลได้ นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าสสารมืดมีอยู่จริงด้วยแรงดึงดูด แต่พวกเขายังไม่รู้ว่ามันคืออะไร Axions มีความเป็นไปได้อย่างหนึ่ง แต่ยังไม่มีใครพบอนุภาค ( SN: 4/9/18 )

ป้อนผู้ลอกเลียนแบบ แอนะล็อก axions 

ภายในคริสตัลเป็นประเภทของ quasiparticle ซึ่งเป็นการรบกวนในวัสดุที่สามารถเลียนแบบอนุภาคพื้นฐานเช่น axions quasiparticles เกิดจากการประสานกันของอิเล็กตรอนภายในวัสดุที่เป็นของแข็ง มันเหมือนกับว่านกในฝูงดูเหมือนจะสร้างรูปแบบใหม่โดยประสานการเคลื่อนไหวของพวกมัน

Axions ถูกเสนอครั้งแรกในบริบทของควอนตัมโครโมไดนามิกส์ ซึ่งเป็นทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมของควาร์ก ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่อยู่ภายในโปรตอน นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Helen Quinn จาก SLAC National Accelerator Laboratory ใน Menlo Park รัฐแคลิฟอร์เนีย หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ผู้กำหนดทฤษฎีเบื้องหลัง axions กล่าว นั่นหมายความว่านักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ใกล้ชิดกับการแก้ปัญหาสสารมืดของพวกเขา

ถึงกระนั้น การศึกษาใหม่เผยให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าปรากฏการณ์นี้มีชีวิตที่เหนือกว่าสมการในรูปควอซิอนุภาค Gooth จากสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์เคมีของของแข็งในเมืองเดรสเดน ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “มันน่าทึ่งจริงๆ แนวคิดของ axions เป็น “แนวคิดทางคณิตศาสตร์อย่างมาก ในแง่หนึ่ง แต่ก็ยังมีอยู่ในความเป็นจริง”

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยได้เริ่มด้วยวัสดุที่มีอนุภาคควอซิเพิลที่เรียกว่า

Weyl fermionซึ่งมีลักษณะเหมือนไม่มีมวล ( SN: 7/16/15 ) เมื่อวัสดุถูกทำให้เย็นลง Weyl fermions จะถูกล็อคเข้าที่ ก่อตัวเป็นคริสตัล ส่งผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนแปรผันตามรูปแบบปกติทั่ววัสดุ เช่น คลื่นประจุไฟฟ้าคงที่ โดยมียอดในคลื่นสอดคล้องกับอิเล็กตรอนมากขึ้นและลดลงตามอิเล็กตรอนน้อยลง

การใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กคู่ขนานกับคริสตัลทำให้คลื่นซัดไปมา นักวิจัยกล่าว sloshing นั้นเทียบเท่าทางคณิตศาสตร์ของ axion

เพื่อยืนยันว่าเกิดการไถลเกิดขึ้น ทีมงานได้วัดกระแสไฟฟ้าผ่านคริสตัล กระแสนั้นเติบโตอย่างรวดเร็วเมื่อนักวิจัยเพิ่มความแข็งแกร่งของสนามไฟฟ้าในลักษณะที่เป็นรอยนิ้วมือของอนุภาคควอซิพิเคิลของแกน

หากนักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนทิศทางของสนามแม่เหล็กจนไม่อยู่ในแนวเดียวกับสนามไฟฟ้า การเติบโตของกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นก็หายไป ซึ่งบ่งชี้ว่าควอซิอนุภาคของแกนหายไป “เนื้อหานี้ทำงานตรงตามที่คุณคาดหวัง” Gooth กล่าวเว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง