仿暗物質軸已經到來。他們可以揭露真實的事情

如果模仿是一種奉承，那麼科學家們就會迷戀軸子。

這種假想的亞原子粒子長期以來一直困擾著科學家。但它是現在以仿製品的形式被召喚出來研究人員於 4 月 16 日報告稱，在一片薄薄的材料中自然。

如果軸子存在，它們就可以解釋暗物質，這是一種從宇宙觀測中推斷出的不可見物質形式。但尋找粒子的努力。新發現的軸子模仿器是下一個最好的東西。

“這是一項相當令人印象深刻的工作，”新澤西州皮斯卡塔韋羅格斯大學的實驗凝聚態物理學家 Seongshik Oh 說道，他沒有參與這項研究。 “這是第一次觀察到像軸子粒子這樣的東西。”

準粒子的模仿是準確的。 “它們的行為幾乎與軸子粒子完全相同，”哈佛大學的化學家徐蘇陽說。 “因此，儘管我們還沒有找到軸子粒子，但這將使我們能夠從根本上研究材料內部難以捉摸的重要粒子的行為。”

軸子仿體是由材料內眾多粒子的集體行為產生的，形成所謂的軸子仿體。。製造這些軸子準粒子的想法，2010年提出，15年沒有實現。為了製造它們，徐和同事需要合適的物質——一種叫做碲化錳鉍的材料薄片，僅於 2019 年首次創建。

在這種材料中，電場和磁場是相互關聯的：將電場施加到碲化錳鉍片上會產生磁化。當電場和磁化強度之間的耦合隨時間變化並以特定方式振盪時，就會產生軸子準粒子。真正的軸子粒子同樣在電和磁之間建立了聯繫：進入強磁場的軸子可以轉換成振盪電場，從而形成光粒子或光子。

為了產生準粒子，研究人員使用激光來製造磁振子，這是一種穿過材料的磁波。然後，他們使用另一束激光探測材料的磁化強度，揭示了電場和磁化強度之間的耦合隨時間的振盪——這是軸子的標誌。

科學家此前發現，但該證據是間接的。相比之下，研究人員在新研究中觀察到的振盪是軸子的一個明顯跡象。 “這本質上就是軸子準粒子的定義，”哈佛大學化學家邱建祥說。

更重要的是，碲化錳鉍可以用來製造一種探測器，能夠在野外發現真正的軸子粒子——如果它們存在的話。如果軸子進入材料周圍的磁場，它將轉化為光子，光子與軸子準粒子相互作用。這種相互作用會放大光子信號，否則光子信號會太弱而無法檢測到，從而可以被觀察到。

因此，在薄片材料中發現軸子準粒子最終可能導致發現整個宇宙中存在的軸子粒子。