在长达16年的时间里，科学家们一直推测一种被称为“半狄拉克费米子”的准粒子的存在，该粒子以数学家保罗·狄拉克命名，狄拉克方程描述了这种费米子。
如今，一项新的研究声称在一种半金属材料中发现了这些粒子。这种材料在极端条件下表现出量子行为，但像普通材料一样导电。
研究人员发现，当磁场沿特定方向流动时，这些粒子是无质量的，但当方向改变时，它们会获得质量。
亚原子世界充满了量子物理和经典物理的奥秘。众所周知，粒子在冷却到绝对零度并开始表现出量子效应时会表现出奇特的行为。对于某些粒子，这会导致超导性，在这种情况下，由于没有电阻，电流理论上可以永远存在。对于其他粒子，例如半狄拉克费米子，这意味着它们的质量会根据磁场方向而波动。
这是一种即将发表的论文的结论，该论文已被《物理评论X》杂志接受，该论文报告了在半金属中首次发现这些理论粒子（“半”是因为它们除了在极端条件下以外，像金属一样导电）。当这些半金属被冷却到接近绝对零度的超低温时，研究人员注意到，这些粒子并没有像正常那样向前流动，而是形成了像河流中的涡流一样的圆形运动。并且，为了保持“绝对零度对物质有着奇怪的影响”这一格言，该材料表现出量子效应，使得这些粒子像“在涡流中流动时自我增强的波浪”一样运作，据《新科学家》报道。
为了确保他们确实在分析假设的半狄拉克费米子，研究小组将半金属置于各种磁场和光频率中，以识别该粒子。然而，他们观察到的最奇怪的行为是，当研究小组改变磁场与粒子本身之间的关系时。
“这种[粒子]非常奇怪，”尹明邵告诉《新科学家》。“你可以想象你在纽约的街道上行走，如果你笔直走，你就像超级轻，你没有质量。但是向东或向西转弯 90 度，你就会变得超级重。”
该团队使用红外光通过粒子反射的光来分析粒子，这是一个极其困难的过程，因为半金属包含许多其他也会反射红外的粒子。这些准粒子特别有趣，因为它们存在于金属中正常电子和遍布宇宙的无质量中微子之间的中间地带。对这些粒子的进一步研究可能有助于揭示各种物理学的新见解，包括库仑相互作用和其他量子现象。
16 年来，科学家一直在寻找这种假设粒子。现在它已经被观察到，还有很多东西需要学习。
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