馬約拉納費米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。美國科學(xué)家近日宣布，他們已經(jīng)找到了這種神秘莫測的粒子，這不僅有助于量子計算機的研制，還有助于科學(xué)家們進一步弄清暗物質(zhì)的性質(zhì)。

物理學(xué)家們認為，每個粒子都有自己的反粒子，它們的質(zhì)量相同，但電性相反。馬約拉納費米子卻是個例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。物理學(xué)家們認為，當物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時，它們會相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納提出，可能存在著一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的粒子，不過，科學(xué)家們一直都沒有發(fā)現(xiàn)其蛛絲馬跡，直到現(xiàn)在。

捕捉到這種神秘莫測的粒子并非易事，為此，普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)教授阿里·雅達尼和同事使用一款有兩層樓高的望遠鏡來對準一個只有幾個原子長的一段細鐵絲。他們將鐵絲置于一大塊鉛上，并將其冷卻到接近絕對零度的零下272攝氏度。極冷溫度在鉛中制造出了超導(dǎo)狀態(tài)，鐵絲產(chǎn)生的磁場和鉛產(chǎn)生的超導(dǎo)性之間的平衡產(chǎn)生了馬約拉納費米子，其在鐵絲的兩端盤旋。雅達尼10月8日接受趣味科學(xué)網(wǎng)站采訪時解釋道：“因為鐵絲足夠長，物質(zhì)和反物質(zhì)能分居兩端，當物質(zhì)和反物質(zhì)無法相互‘交流時，它們可以獨立存在，不會彼此湮滅?！?/p>

借用這種巨大的望遠鏡，研究人員探測到了來自鐵絲兩端的中性信號，數(shù)十年的研究和計算已經(jīng)證明，這是馬約拉納費米子的關(guān)鍵信號。雅達尼團隊的實驗建立在加州大學(xué)圣巴巴拉分校物理學(xué)教授阿列克謝·基塔耶夫提出的一個理論的基礎(chǔ)上。2011年，基塔耶夫預(yù)測，某種特殊類型的超導(dǎo)狀態(tài)將產(chǎn)生馬約拉納費米子，而且，這種粒子將出現(xiàn)在一條線的兩端。

馬約拉納費米子也是迄今還未被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)的備選粒子?？茖W(xué)家認為，組成暗物質(zhì)的粒子很難探測，可能也不會同周圍的環(huán)境相互作用，就像馬約拉納費米子。

（來源：科學(xué)網(wǎng)）