仿暗物质轴已经到来。他们可以揭露真实的事情

如果模仿是一种奉承，那么科学家们就会迷恋轴子。

这种假想的亚原子粒子长期以来一直困扰着科学家。但它是现在以仿制品的形式被召唤出来研究人员于 4 月 16 日报告称，在一片薄薄的材料中自然。

如果轴子存在，它们就可以解释暗物质，这是一种从宇宙观测中推断出的不可见物质形式。但寻找粒子的努力。新发现的轴子模仿器是下一个最好的东西。

“这是一项相当令人印象深刻的工作，”新泽西州皮斯卡塔韦罗格斯大学的实验凝聚态物理学家 Seongshik Oh 说道，他没有参与这项研究。 “这是第一次观察到像轴子粒子这样的东西。”

准粒子的模仿是准确的。 “它们的行为几乎与轴子粒子完全相同，”哈佛大学的化学家徐苏阳说。 “因此，尽管我们还没有找到轴子粒子，但这将使我们能够从根本上研究材料内部难以捉摸的重要粒子的行为。”

轴子仿体是由材料内众多粒子的集体行为产生的，形成所谓的轴子仿体。。制造这些轴子准粒子的想法，2010年提出，15年没有实现。为了制造它们，徐和同事需要合适的物质——一种叫做碲化锰铋的材料薄片，仅于 2019 年首次创建。

在这种材料中，电场和磁场是相互关联的：将电场施加到碲化锰铋片上会产生磁化。当电场和磁化强度之间的耦合随时间变化并以特定方式振荡时，就会产生轴子准粒子。真正的轴子粒子同样在电和磁之间建立了联系：进入强磁场的轴子可以转换成振荡电场，从而形成光粒子或光子。

为了产生准粒子，研究人员使用激光来制造磁振子，这是一种穿过材料的磁波。然后，他们使用另一束激光探测材料的磁化强度，揭示了电场和磁化强度之间的耦合随时间的振荡——这是轴子的标志。

科学家此前发现，但该证据是间接的。相比之下，研究人员在新研究中观察到的振荡是轴子的一个明显迹象。 “这本质上就是轴子准粒子的定义，”哈佛大学化学家邱建祥说。

更重要的是，碲化锰铋可以用来制造一种探测器，能够在野外发现真正的轴子粒子——如果它们存在的话。如果轴子进入材料周围的磁场，它将转化为光子，光子与轴子准粒子相互作用。这种相互作用会放大光子信号，否则光子信号会太弱而无法检测到，从而可以被观察到。

因此，在薄片材料中发现轴子准粒子最终可能导致发现整个宇宙中存在的轴子粒子。