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軸子

物理名詞

軸子,是在粒子物理與天體粒子物理和凝聚態物理預言‘存在’的一種自然界存在的亞原子粒子,現今中國的粒子物理科學家已經‘發現’證實-軸子-是自然界本身存在的實粒子(圖例)。在自然界軸子粒子的能譜是空間維度一維度的線性粒子方程運動質量,軸子粒子是粒子的超對稱粒子對撞正負電子對撞后的一種‘次級’粒子,也是在玻色子能級的‘衍射+輻射’能量丟失‘逃逸’的極化新粒子“斥力子”。軸子粒子以一種能量軸線延‘一維度時間空間’做線性躍遷角動量運動,軸子粒子也可以理解為‘磁單極粒子’的軌跡躍遷可以物理測量觀測。軸子粒子的本徵態強關聯著‘暗物質’中的暗物質粒子的存在探索。軸子粒子的斥力排斥力單極特性,決定了它只能做一維度線性方程的斥力運動,所以-軸子粒子的概念強關聯著‘磁單極粒子’‘中微子粒子’和‘暗物質粒子’‘斥力子’的統稱。

基本介紹


軸子
軸子
軸子是粒子物理學及天文學宇宙模型中假想的暗物質構成粒子之一。暗物質的總質量是普通物質的6倍,在宇宙能量密度中佔了1/4,同時更重要的是,暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質仍然還是個謎,因此有諸多假設粒子候選,軸子便是之一。軸子粒子長久以來,最被看好的暗物質中的暗物質粒子僅僅是假說中的基本粒子,它具有壽命長、溫度低、無碰撞類似於磁單極粒子磁極子的特性。
一個候選者是軸子(axion),一種非常輕的中性粒子(其質量在1μeV的數量級上),它在大統一理論中起了重要的作用。軸子間通過極微小的力相互作用,軸子粒子以一種極短的‘極化短波’做推力,由此它無法處於熱平衡狀態,因此不能很好的解釋它在宇宙中的丰度。在宇宙中,軸子處於低溫玻色子凝聚狀態,科學家已經建造了軸子探測器,探測工作也正在進行。現今中國粒子科學家現已經在大自然中‘發現’真實‘實證’存在的‘軸子粒子’,軸子粒子只能做磁單極粒子極化粒子的線性粒子能動,軸子粒子帶來了新粒子新物理,新的相互作用力的認識--“斥力子”的斥力相互作用力(如;人們認知的-弱核相互作用力-強核相互作用力-光電磁相互作用力-引力作用力-斥力子極化相互作用力角動量)。
axion軸子:一種由某些大統一理論要求的、但在地球上的實驗室中尚未探測到的假想基本粒子(據說是以洗滌粉命名的)。如果軸子存在,那麼每個軸子的質量非常小,小於10萬分之一電子伏(10的負五次方eV);但大爆炸遺留給宇宙的軸子可能非常多,多到能夠提供某些宇宙學家為使時空平坦所要求的冷暗物質。因此,證實軸子存在將強有力地表明,我們對物理學定律的理解,在最小和最大這兩個極端尺度上,都是正確的。

研究進展


軸子如果存在,不僅可以解釋暗物質來源,還可解釋為什麼宇宙主要由物質組成。
美國科學家在《物理評論快報》雜誌指出,軸子或許是幫助物質“打敗”反物質的“幕後功臣” 。
科學家認為,138億年前,宇宙大爆炸本應產生了同等數量的正物質和反物質,但正反物質相遇時會彼此湮滅,因此在宇宙演化過程中,可能存在某種過程,讓物質“打敗”了反物質,但科學家一直未曾找出原因,有人認為中微子在其中發揮關鍵作用,但新研究認為“幕後功臣”或是軸子。
最新觀點基於軸子場的演化。軸子場是一種假想的、彌散於空間的場。新研究稱,軸子場的振動會產生軸子。在早期宇宙中,軸子場處於可能的最低能量狀態前擁有很多能量。通過一系列與強作用力(讓夸克緊緊依附在一起)和弱作用力(產生某些放射性衰變)相關的相互作 用,“在早期宇宙中,軸子場的螺旋衰變產生了更多物質”。
科學家正藉助一些試驗“通緝”軸子,如美國的“軸子暗物質實驗”(ADMX)。但這兩位科學家認為,軸子質量可能比ADMX實驗搜尋的要大得多,“國際軸子天文台”等實驗未來有望搜尋質量更大的軸子。