科學家發現了‘水滴’本質背後的一個“出乎意料”的公式
科學家們發現了一個出人意料的簡單公式，它支配著物理學中一個看似最不可知的極限：確定水滴在爆炸前能承受多大的電場。幾十年來，物理學家們一直在研究這種無限小...
量子世界的動物園裡充滿了有趣的動物。它有粒子，也有波，力的量子載體，還有行為像粒子但不是粒子的現象。被稱為準粒子的研究人員現在發現了一種真正奇特的類型:一種不朽的粒子。
自然規律之一是衰老是不可避免的。事物總是在崩潰，包括我們衰老和死亡的事實。在量子世界中，一些粒子極其短命，而另一些則要經歷漫長的衰變過程，但準粒子總是站在“活得快，死得早”的一邊。然而，正如《自然物理》(Nature Physics)雜誌所報道的，對於某些準粒子來說，情況似乎並非如此。
該團隊對準粒子進行了複雜的模擬，並目睹了一個奇怪的現象。如果強相互作用產生了準粒子，那麼它的行為將有點像神話中的鳳凰。它會衰變，但從同樣的衰變，它會重新形成。這些準粒子似乎從未完全消失過。
來自馬普複雜系統物理研究所的主要作者魯本·弗雷森在一份聲明中說:“精細模擬的結果是:誠然，準粒子確實會衰變，但從碎片中會出現新的、相同的粒子實體。”“如果衰變速度非常快，一段時間後就會發生相反的反應，碎片就會再次聚合。這個過程可能會無休止地重複，在腐朽和重生之間出現持續的振盪。”
儘管“不朽”準粒子具有特殊的性質，但它們並不違反任何已知的物理定律，尤其是熱力學第二定律。準粒子的熵保持不變，這就是它們不衰變的原因。
該團隊將這個想法從模擬階段應用到準粒子現象的實驗中。例如，由於一種被稱為磁農的準粒子，特殊材料Ba3CoSb2O9具有極其穩定的磁性。當氦被冷卻到接近絕對零度時，它就會變成一種沒有粘度的超流體，不能沿著任何放置它的開放容器的一側蠕動並逸出。它的行為由羅頓準粒子描述。研究小組認為這些準粒子是“不朽的”。
雖然目前的研究只是純理論性質的，但知道這些準粒子不會衰變可能在量子計算等領域變得有用。
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