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“轴子弦”？
“轴子”想象图 。 SPL
我们生活在一个光明宇宙 ， 但这只占宇宙质量的20% 。 宇宙质量的另外80%我们看不见也摸不着 ， 属于宇宙的黑暗面 。
而支配着这些黑宇宙的“幽灵”就是“暗物质” 。 它们产生的引力 ， 让宇宙中的物质能够聚集在一起 ， 形成星系、恒星、行星；它们是万物的本源 ， 宇宙的骨架 。
科学家构想了很多可能 ， 试图解释暗物质的本质 ， 寻找它们的踪迹 ， 但是至今一无所获 。 而在众多理论中 ， 有一种认为 ， 暗物质是由一种名叫“轴子（axion）”的粒子构成的 。
“轴子”一说最早见于上世纪七十年代 ， 是量子色动力学的产物 。 量子色动力学的研究领域 ， 是基本粒子组成原子核的方式 。 为了具有解释力 ， 当时的物理学家必须假设许多已知粒子具有某些怪异的特点 ， 而这些特点实际上并不存在 。 为了避免这种情况出现 ， 一种新的假想粒子被提了出来 ， 这种粒子就是“轴子” 。
随后人们又发现 ， “轴子”的概念也可以被运用到宇宙学中 ， 成为暗物质的候选粒子 。
虽然时至今日 ， 也没有人发现“轴子”存在的确凿证据；但是人们发现 ， 我们可以通过一些间接的方法 ， 感知“轴子”的某些特性 。
例如 ， 近日日本物理化学研究所（RIKEN）的科学家日高义正（Yoshimasa Hidaka）等人认为 ， 我们可以通过探测一种特殊的电压信号 ， 来寻找“轴子”和“暗物质”的存在 。
有一种“拓扑绝缘体” ， 具有表面导电 ， 内部绝缘的奇异特性 。 不仅如此 ， 这种材料在特定的情况下 ， 其内部的电子会聚集在一起运动 ， 产生异常的电压 。
理论上 ， “轴子”会在这个过程中现身 。 它会在拓扑绝缘体中 ， 以一种特殊的方式和光子相互作用 。
虽然“轴子”是点状的 ， 但是研究人员发现 ， 在“拓扑绝缘体”中 ， 光子实际上是和线状的“轴子弦”相互作用 ， 通过“反常霍尔效应”产生异常电压 。
研究人员认为 ， 鉴于已经发现了这一现象的数学结构 ， 那么只要我们能够探测到这种电压 ， 就可以间接证明“轴子” ， 以及“暗物质”的存在 。
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