量子力學長期將粒子分為兩種不同的類型:和。
現在,美國萊斯大學的物理學家發現,至少從數學上講,畢竟可能是可能的第三種類型。它們被稱為副粒子,它們的行為可能意味著沒有人考慮過的基本顆粒。
“我們確定我們以前從未知道的新型粒子是可能的,”說卡登·哈扎德(Kaden Hazzard)與合著者王·王(Zhiyuan Wang)一起提出了一種理論,以證明在不違反任何已知法律的情況下,物理現實中可能存在不存在福爾米斯或玻色子的物體。
費米子包含“構建”原子的基本顆粒,例如電子和夸克。從更確切的角度來看,他們有一個它們從占據相同的量子狀態中,有效地確保沒有兩個匹配的費米子可以填補相同的空間。
“這種行為負責週期表的整體結構,”說哈扎德。 “這也是為什麼當你坐下時你不只是穿過椅子的原因。”
玻色子是通過與此屬性不同的措施來定義的,該屬性使他們能夠像走廊中的鬼魂一樣彼此彼此通過。
通常充當諸如光子和膠子等力載體,以從質子到豪豬再到土豆再到行星的方式,將費米斯推入所有東西。

這一嚴格的量子狀態隔離規則有一個顯著的例外。某些材料僅限於兩個維度,可能會產生類似粒子的行為,從而打破了費米和玻色子期望的統計定律,從而有效地允許獨特的量子狀態交換。
被稱為Anyons,這些技術漏洞不能擴展到我們宇宙的三維空間,因此不太可能由我們尚未發現的任何真正的基本粒子代表。量子硬件中的新過道少;它們更像是一個新穎的鑰匙鏈,您可以在前櫃檯撿起。
儘管如此,這從未阻止理論物理學家修補假設顆粒的量子描述,以查看生存的東西,在一個名為Parastatistics的領域。儘管純粹是數學表達的行為,但這樣做可以揭示出關於費米和玻色子是否真正存在的更深層的真理,如果是這樣,為什麼是這樣。
自20世紀初期至中期的成立以來,Parastatistist都沒有找到任何無法落入的東西或者盒子。實際上,隨著量子理論的發展,越來越清楚的是,通過偏見發展而成的任何理論都與僅具有費米子和玻色子的宇宙沒有區別。
王和哈扎德認為他們已經發現了不同意的理由。通過引入與以前方法不同的量化的第二步,它們顯示了材料中的集體行為,也會產生像任何人一樣有點像任何人的粒子,即使它們在三維宇宙中轉彎或多或少地與我們自己相同。
這個概念遠遠不足以將一條通往全新粒子類別的路徑映射,這僅僅是為了表明我們可能不想關閉有關可能性的書。
“要實現實驗中的副粒子,我們需要更現實的理論建議,”說王。
然而,知道量子物理的標準模型硬件尚未庫存,並且沒有磚塊的空間或同樣神秘的彈簧,制定擴展計劃是值得的。
這項研究發表在自然。