华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么？

好久不见了，今天我想和大家探讨一下关于“华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么？”的话题。如果你对这个领域还不太了解，那么这篇文章就是为你准备的，让我们一看看吧。

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华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么？

2.5个科学家和他（她）的成就，（成就简短，2—3行）

首先，天使粒子在学术上的称谓是“手性马约拉纳费米子”，不过，与一般的电子或者质子不同的是， 华裔科学家张首晟等实验组发现的“天使粒子”本质上不是一个真的粒子，而是一种在凝聚态物理中出现的“准粒子”。这有点像什么呢？如果说真的粒子是“股票”，那么准粒子有点像“股指期货”——那是一种抽象的金融衍生品。

那么，这次张首晟他们发现的手性马约拉纳费米子为什么取了一个名字叫“天使粒子”呢？这个我 给大家来分析解读一下，不一定对，毕竟我不是张首晟老师，他到底怎么想的我只能靠猜靠分析了：

首先，是因为这个手性马约拉纳费米子是很特殊的，从粒子物理的dirac方程可以看出来，一般的粒子都是既有正粒子又有反粒子，比如电子与正电子不是同一种粒子，而是两种粒子——这就好像我们的手掌，既有左手又有右手，左手不等于右手。但是，这次发现的手性马约拉纳费米子的特点是正粒子就是反粒子，也就是说，这个粒子就好像一种外星人，只有一只手——你说是左手还是右手？所以，按照西方人的思维习惯，一般用“天使与魔鬼”来比喻，那么现在是天使与魔鬼集成在同一个粒子身上了，因此被取名叫天使粒子。

其次，是因为2012年发现一个重要的基本粒子，那就是希格斯粒子，希格斯粒子被称为上帝粒子。现在，也许为了与上帝对应， 其发现的重要性，所以取名“天使粒子”。

还有，张首晟是 的天使投资人，丹华资本就是他主管的。天使这个词汇对他来说应该是最亲切的。

最后，有可能是因为物理学家马约拉纳本身就是一个折翼的天使——死得早，年轻的时候就失踪了，成为物理学的谜，这个粒子本来就叫做“手性马约拉纳费米子”嘛。

正负、阴阳、善恶……这个 仿佛充满正反对立。英国物理学家保罗·狄拉克1928年预言，每一个基本粒子都有对应的反粒子。几年后，科学家在宇宙射线中发现了电子的反粒子正电子，验证了这一预言。1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言，自然界中可能存在一类特殊的粒子，它们的反粒子就是自身，这种正反同体的粒子被称为马约拉纳费米子。

不过，马约拉纳费米子存在的证据一直未被发现，它和中微子、希格斯—玻色子等一起，成为理论早有预言但长期无法验证的粒子。如今，张首晟团队终于找到了它存在的证据。

在寻找“天使粒子”的过程中，张首晟领导的理论团队预言了通过怎样的实验 能够找到马约拉纳费米子，哪些实验信号能够作为证据；加利福尼亚大学洛杉矶分校的何庆林、王康隆以及欧文分校的夏晶领导的实验团队与理论团队密切合作，在实验中发现了被称为手性马约拉纳费米子的一类最基本马约拉纳费米子。中国的复旦大学和上海 科技 大学对实验也有贡献。

按照理论团队预言，研究人员搭建了一个将普通超导体薄膜置于量子反常霍尔效应薄膜（即磁性拓扑绝缘体）之上的混合器件。施加低强度外磁场后，研究人员测量到了半整数量子 ，这成为手性马约拉纳费米子存在的实验证据。

张首晟解释说，在以往的量子反常霍尔效应实验中，随着调节外磁场，会出现整数量子 。这是通常的粒子行为。马约拉纳费米子没有反粒子，相当于半个传统粒子，因此当把普通超导体置于量子反常霍尔效应薄膜之上时，在通常的整数量子 之外，会新出现半整数量子 。

由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子，从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。

相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海 科技 大学寇煦丰课题组等多个团队共同完成，通讯作者为何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆，均为华人科学家。

今天，科学杂志发表了张首晟教授及其合作者的一篇论文。这个工作体现了理论与实验的很好结合。张老师是此项工作的理论负责人，实验团队根据张老师的理论方案，在二维反常量子霍尔效应绝缘体（即磁性拓扑绝缘体）与超导体的一维界面，发现导电性质表明电子的集体行为表现出马约拉纳费米子的行为。

归根到底，这是固体材料中的电子的行为。但是，大量电子在固体的环境（原子核阵列以及外部条件比如磁场所形成的复杂势能）以及它们自己之间的相互作用下，可以简洁地用所谓“准粒子”来描述，也就是说这里的大量电子的表现就像在最低能量的状态基础上，激发出大量“准粒子”。为了强调这些“准粒子”是在新的层次上演生出来，而它们在其所在的环境中就类似我们的宇宙中的基本粒子，我们还可以称它们为“演生粒子”。

现在，张老师及其合作者在某个特定固体环境中，找到了类似马约拉拉纳费米子的演生粒子。所谓“找到”，是说导电行为必须要用马约拉纳费米子来解释。他们发现的马约拉纳费米子是在二维磁性拓扑绝缘体与超导体的一维边界，这导致它是手征性的，也就是说沿着一个方向跑。

费米子是这样一种量子粒子。在同一个系统中，同种费米子的状态（考虑所有的的指标）必须各不相同。电子（不管是在自由空间中还是在固体材料中）就是费米子。马约拉纳费米子是这样一种特殊的费米子，即它的反粒子是它自己。 反粒子可以如下定义：产生一个反粒子，相当于消灭一个与之很多性质（动量、角动量、电荷等等）相反的粒子。反之亦然，正反粒子是相对的。宇宙自由空间中还没有发现马约拉纳费米子，中微子有可能是，也有可能不是，答案还不知道。

张老师将马约拉纳费米子称为天使粒子，因为他注意到小说《天使和魔鬼》中，正反粒子湮灭， 消失，而马约拉纳费米子可以比喻为，这里只有天使，没有魔鬼。

根据粒子物理的定义，物质由费米子和玻色子两种基本粒子组成，费米子是构成物质的原材料（如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子）；玻色子是传递作用力的粒子（光子、介子、胶子、W和Z玻色子）。

位列神秘粒子名单的Majorana费米子是费米子的一种，其 之处在于， 它是一个没有反粒子，或者说反粒子就是其自身的粒子。

手性Majorana费米子的发现为持续了整整80年对这一神秘粒子的搜索画上了圆满的句号。类比Dan Brown描述正反粒子湮灭爆炸的小说《天使与魔鬼》，张首晟提出这一新发现的手性Majorana费米子应该称为天使粒子：我们发现了一个 的 ，那里只有天使，没有魔鬼。

意义在于：

Majorana费米子被发现，将从哲学层面对挑战人类对现有 的认知，即 不完全是正反对立的，有阴不一定有阳，有天使不一定有魔鬼。除此之外，这一发现还具有更加现实的意义——在固体中实现拓扑量子计算将成为可能。

在张首晟看来，天使粒子的发现 “非常非常神奇，这意味着一个量子比特可以拆成两个，对整个量子物理有根本的改变。”

等了80年 天使粒子现身

1928年，英国物理学家保罗·狄拉克预言，每一个基本粒子都有对应的反粒子。几年后，科学家在宇宙射线中发现了电子的反粒子正电子，验证了这一预言。

1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言，自然界中可能存在一类特殊的粒子，它们的反粒子就是自身，这种正反同体的粒子被称为马约拉纳费米子。

正负、阴阳、善恶……这个 仿佛充满正反对立。

不过，马约拉纳费米子存在的证据一直未被发现，它和中微子、希格斯—玻色子等一起，成为理论早有预言但长期无法验证的粒子。如今，华人科学家领衔的科研团队终于找到了它存在的证据。

神秘的正反同体粒子

在以往的量子反常霍尔效应实验中，随着调节外磁场，会出现整数量子 。这是通常的粒子行为。马约拉纳费米子没有反粒子，相当于半个传统粒子，因此当把普通超导体置于量子反常霍尔效应薄膜之上时，在通常的整数量子 之外，会新出现半整数量子 。

为此，研究人员搭建了一个将普通超导体薄膜置于量子反常霍尔效应薄膜（即磁性拓扑绝缘体）之上的混合器件。施加低强度外磁场后，研究人员测量到了半整数量子 ，这成为手性马约拉纳费米子存在的实验证据。

根据爱因斯坦的质能转换公式，当一个粒子遇上其反粒子就会发生湮灭，并释放能量。所以，科研团队把他们发现的马约拉纳费米子称为“天使粒子”。

在寻找“天使粒子”的过程中，华裔科学家的理论团队预言了通过怎样的实验 能够找到马约拉纳费米子，哪些实验信号能够作为证据；实验团队与理论团队密切合作，最终发现了手性马约拉那费米子，为持续了整整80年的科学 探索 画上了圆满的句号。对此，中国的复旦大学和上海 科技 大学对实验也有贡献。

带来的量子计算时代，让人期待

发现马约拉纳费米子存在，对于建造稳定的量子计算机具有什么现实意义呢？

目前看来，最大的用途之一，就是未来能帮助中国建造更稳定 的量子计算机！量子计算机是一种具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。它的运算能力将提升数万倍。

普通计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。这种超快速度可能彻底改变所有行业。例如 到秒的天气预报，可预见的交通路况，新型药剂成分的构造 探索 ，外太空 探索 ，人工智能与自动化等一切目前计算机需要通过穷举法逐一 探索 的事业，都可能在一瞬间完成。

张首晟一直提到：人类文明的价值是大道至简，他认为把大道用简单的话讲出来，让人人都听懂，这才是真正牛的。

他最喜欢讲的故事是关于狄拉克的：

4的根号等于几？很简单，2和-2，英国理论物理学家、量子力学的奠基者之一狄拉克初中时，就觉得这个回答非常非常奇妙，为什么开根号的时候总是有一个正根，有一个负根？

狄拉克突然从开根号开始天马行空，做了个惊人的预言，断定宇宙中所有的基本粒子，都有个反粒子，有电子就有反电子，有质子就有反质子，有中子就有反中子，这是个非常非常神奇的预言。

1932年C.D.安德森实验发现了正电子。

1956年美国物理学家张伯伦在劳伦斯-伯克利 实验室发现了反质子，他用玻璃管中的被粒子加速器加速过的高能粒子对相撞，发现在突然间成对出现了几道轨迹，又在短时间内相撞而互相湮灭，这是人们 次直接观测到反粒子。

迄今，已经发现了几乎所有相对于强作用来说是比较稳定的粒子的反粒子。 如果反粒子按照通常粒子那样结合起来就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质。

这样，狄拉克的天才预言被实验证实了，那么，有没有反例呢？宇宙中会不会存在一类没有反粒子的粒子，或者说正反同体的粒子？

意大利理论物理学家埃托雷·马约拉那（Ettore Majorana）在1937年，从理论上提出了这样的粒子存在，即我们今天所称的马约拉那费米子，它的反粒子就是它本身。但是不幸而且巧合的是，他在提出这种神奇粒子存在不久后，到巴勒莫乘船旅行中神秘失踪，从此渺无音信。

从那时开始，这一神奇粒子成为了物理学家们无时不想追寻的梦中情人，困扰了物理学界整整80年。

张首晟把突破口转向凝聚态物理。2017年7月，张首晟及其团队在《科学》杂志上发表了一项新发现，在超导-量子反常霍尔 中发现了具有半个量子电导的边缘电流，与理论预言的手性马约拉纳粒子十分吻合。这是在霍尔效应 系统中 个具有确凿证据的马约拉纳测量结果。

张首晟将这一新发现的手性马约拉那费米子命名为“天使粒子”，这个名字来源于丹·布朗的小说及其**《天使与魔鬼》。“这部作品描述了正反粒子湮灭爆炸的场景。过去我们认为有粒子必有其反粒子，正如有天使必有魔鬼。但今天，我们找到了一个没有反粒子的粒子，一个只有天使，没有魔鬼的 ”张首晟说。

这也使得张首晟再度成为2017年诺贝尔物理学奖的热门人选，虽然最终再度落选。

当然也存在一些质疑，比如中山大学天文与空间科学研究院院长李淼对此评价说：“这个发现不是基本粒子，而是在极低温条件之下以及二维材料的边界上造成的某种量子态，这个态满足中性粒子的要求，即其反态就是自身。鉴于这种量子态需要极端条件，距离应用还比较远，如果我用一句大白话来解释，就是“凝聚态物理还没有攻陷粒子物理”。“

简单地说，马约拉纳准粒子的证实必须找到更令人信服的证据，马约拉那费米子还只能继续是物理学家们的情人，梦中的。

12月1，美籍华人张首晟在美国的9层高楼一跃而下，匆匆结束了短暂的一生，终年55岁。

张首晟是杨振宁的得意门生，中国科学院外籍院士，物理学家，天使粒子的发现人。获得欧洲物理奖,巴克莱奖,狄拉克奖,尤里基础物理学奖等，被杨振宁认为是下个诺贝尔奖获得者。

让杨振宁想不到的是他竟然白发人送黑发人。

1937年由马约拉纳提出，是一种费米子，它的反粒子与它自身完全等价，当它们相遇时，会互相湮灭，释放大量能量。拿约拉纳对狄拉克方程进行了改写，得出了马约拉纳方程。但从未有物理学家发现过“马约拉纳费米子”的存在。

直到过去了80年后，张首晟和他的团队在拓扑绝缘体和超导体组成的系统中发现了手性马约拉纳费米子，它符合马约拉纳费米方程的波动方程， 次有力的证实了马约拉纳费米子（天使粒子）的存在。这个消息发表在《科学》杂志上。

欢迎关注和点评。

我不是专门学物理的，只是把我看到的一些关于“天使粒子”的信息分享一下。

这段话里面提到的“反粒子”，是由物理学家迪拉克提出的，他预言，每一种基本粒子都会有自己的反粒子，而且这种反粒子跟“正粒子”是两种完全不一样的粒子——就好像是一对水火不容的兄弟一样。举个简单的例子，数轴上的每一个正数都对应了一个负数，虽然这两个数之间有千丝万缕的联系，但是完全是两个数；而这种预言中的天使粒子是一个例外，他是数轴上的0，他的负数就是自己。

这个说法只是张首晟本人一个浪漫的说法而已。

所以只要他愿意，他也可以说这个粒子应该叫魔鬼粒子。

目前发现的不是预言中的基本粒子，而是一堆电子形成的“准粒子”。他们的行为跟预言中的天使粒子有相似之处。

举个例子，好比一块大石头拦住了道路，一个人预言，一定会有可以搬动这块石头的人。几十年过去了，一对人非常兴奋的表示，我们发现了一种可以让二十个人一起搬动这块石头的方法。所以那个预言中的大力士依然没有找到，但是这二十个人达到了跟那个大力士一样的效果，并且最终搬开了石头，解决了一个大难题。

所以这篇论文的 作者不是张首晟，当然，这只是论文作者排序的问题，他对该研究的贡献依然是非常巨大的。

而且我们应该注意到，这篇论文的共同 作者分别是加州大学洛杉矶分校（UCLA）的 何庆林和 潘磊， 从名字上也可以看出来，都是中国人。

此外，上海 科技 大学也参与了试验研究，甚至比何庆林/潘磊团队更早的，上海交通大学的贾金锋团队就发表了关于发现手性马约拉纳费米子的报告，但是相比前者：

贾教授团队的工作是马约拉纳费米子的零维版，主要通过扫描显微镜测试；我们研究的是马约拉纳费米子的一维版，主要是做成电子器件来进行宏观电磁测试。

所以即便上海 科技 大学和上海交通大学的团队没有取得那么多的关注，他们对“天使粒子”研究的贡献也是不可忽略的。

天使粒子并不是正式的叫法，只是发现者将其这样命名，在此之前，该粒子称为马约拉纳费米子。从这个名字可以看出，马约拉纳费米子有两个部分构成，一个是马约拉纳，一个是费米子。马约拉纳是意大利的理论物理学家，可谓是英年早逝，1906年生，1938年就没了，但他提出了马约拉纳方程，改写了大物理学家狄拉克的方程。后一个是费米子，作为量子粒子中的一个大类，费米子被认为是拥有与自身不同的反粒子，而另一个大类为玻色子，该粒子拥有自身的反粒子。于是，马约拉纳预测，自然界中还有一种特殊的费米子，拥有自身的反粒子，这个粒子就被称为马约拉纳费米子。

马约拉纳费米子仅仅是预言存在，在自然界中的地位显然要低于“希格斯玻色子”，因为希格斯玻色子的任务是将质量赋予了费米子，而自身则是一种玻色子。从中可以看出，马约拉纳费米子的发现算是验证了马约拉纳的猜想。如果从科学史的角度看，将这个粒子称之为马约拉纳费米子更准确一些，因为这是他预言存在的，这就像有人告诉你这个玩意存在，只是受限于当时的观测技术。如果要将马约拉纳费米子命名为天使粒子，其实还得去问问马约拉纳愿不愿意，因为希格斯玻色子的预言者希格斯不太喜欢上帝粒子这个称呼，从这个角度看，预言者的权重更大一些，在半个世纪前就能通过理论方程进行预言，令人敬佩。

5个科学家和他（她）的成就，（成就简短，2—3行）

科学家新提出的理论认为，半个光子有可能存在，而且用现有的技术、桌面大的设备就能进行实验探测并证实它的存在。

这项由美国达特茅斯学院（Dartmouth College）和纽约州立大学理工学院（SUNY Polytechnic Institute）联合完成的研究认为，半个光子，也称为“马约拉纳玻色子”（Majorana boson）有可能存在。这项理论将极大地推动物理学界对光这种物质的认知。

研究人员解释说，就像水可以有冰和气体不同的相态（phase），光也可以有不同的相态，其中一种就是以两个完全不一样的半个光子的形式存在。

主要研究者之一达特茅斯学院物理学教授洛伦萨·维奥拉（Lorenza iola）说：“不论是固态还是液态，水都是水，只是展现的特性不同。我们用这种思维方式看待光这种物质，它也有不同的相态。”

不过，研究人员所说的半个光子，不是像物体分成两半那种概念，而是像硬币的正反两面。这两个不同的部分既能组成一个完整的个体，又有各自独立的功能。

研究人员说他们的理论从物理基本概念发展而来。物理学家把粒子分为两大类：费米子和玻色子。费米子，例如电子，是各自独立的，它们总是互相排斥。玻色子，例如光子，它们喜欢聚集在一起。科学家以前很自然地以为要把玻色子分裂成两个部分不大可能，但是这份研究认为它们会以马约拉纳玻色子的形式存在。

合作研究者文森特·弗林（Vincent Flynn）说：“我们的发现提供了 个线索，显示像光线和其它能够承载马约拉纳玻色子的物质所展现的、以前未知的拓扑相位。”

早在1937年，科学家提出存在半个电子，也称为“马约拉纳费米子”（Majorana fermion），可是直到大约一百年后的今天，科学家才提出半个光子的存在。

接下来，科学家需要进行实验探测半个光子的存在。研究称，不像希格斯玻色子（Higgs boson）那样需要用大型的设备才能探测，对半个光子的探测可以使用现有的技术、或是不远的将来出现的新技术、设计一个桌面大小的设备即可。研究组表示，马约拉纳玻色子具有明显的特征，对实验误差具有较好的抵抗力。

研究者预计半个光子在量子计算机、光学感应器和光线放大器等领域都有潜在用途，并启发科学家发现光线和物质的奇异新相态。

这份研究12月10日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

华人科学家领衔团队找到＂天使粒子”有啥现实意义？

1、1901年：伦琴（德国）发现X射线

2、1902年：洛伦兹（荷兰）、塞曼（荷兰）关于磁场对辐射现象影响的研究

3、1903年：贝克勒尔（法国）发现天然放射性；皮埃尔·居里（法国）、玛丽·居里（波兰裔法国人）发现并研究放射性元素钋和镭

4、1904年：瑞利（英国）气体密度的研究和发现氩

5、1905年：伦纳德（德国）关于阴极射线的研究

6、1906年：约瑟夫·汤姆生（英国）对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子

7、1907年：迈克尔逊（美国）发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究

8、1908年：李普曼（法国）发明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）

9、1909年：马克尼（意大利）、布劳恩（德国）发明和改进无线电报；理查森（英国）从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律

10、1910年：范德瓦尔斯（荷兰）关于气态和液态方程的研究

11、1911年：维恩（德国）发现热辐射定律

12、1912年：达伦（瑞典）发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置

13、1913年：昂内斯（荷兰）关于低温下物体性质的研究和制成液态氦

14、1914年：劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现象

15、1915年：W·H·布拉格、W·L·布拉格（英国）用X射线对晶体结构的研究

16、1916年：未颁奖

17、1917年：巴克拉（英国）发现元素的次级X辐射特性

18、1918年：普朗克（德国）对确立量子论作出巨大贡献

19、1919年：斯塔克（德国）发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象

20、1920年：纪尧姆（瑞士）发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性

21、1921年：爱因斯坦（德国）他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现

22、1922年：玻尔（丹麦）关于原子结构以及原子辐射的研究

23、1923年：密立根（美国）关于基本电荷的研究以及验证光电效应

24、1924年：西格巴恩（瑞典）发现X射线中的光谱线

25、1925年：弗兰克·赫兹（德国）发现原子和电子的碰撞规律

26、1926年：佩兰（法国）研究物质不连续结构和发现沉积平衡

27、1927年：康普顿（美国）发现康普顿效应；威尔逊（英国）发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹

28、1928年：理查森（英国）研究热离子现象，并提出理查森定律

29、1929年：路易·维克多·德·布罗伊（法国）发现电子的波动性

30、1930年：拉曼（印度）研究光散射并发现拉曼效应

31、1931年：未颁奖

32、1932年：海森堡（德国）在量子力学方面的贡献

33、1933年：薛定谔（奥地利）创立波动力学理论；狄拉克（英国）提出狄拉克方程和空穴理论

34、1934年：未颁奖

35、1935年：詹姆斯·查德威克（英国）发现中子

36、1936年：赫斯（奥地利）发现宇宙射线；安德森（美国）发现正电子

37、1937年：戴维森（美国）、乔治·佩杰特·汤姆生（英国）发现晶体对电子的衍射现象

38、1938年：费米（意大利）发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应

39、1939年：劳伦斯（美国）发明回旋加速器，并获得人工放射性元素

40、1940——1942年：未颁奖

41、1943年：斯特恩（美国）开发分子束方法和测量质子磁矩

42、1944年：拉比（美国）发明核磁共振法

43、1945年：泡利（奥地利）发现泡利不相容原理

44、1946年：布里奇曼（美国）发明获得强高压的装置，并在高压物理学领域作出发现

45、1947年：阿普尔顿（英国）高层大气物理性质的研究，发现阿普顿层（电离层）

46、1948年：布莱克特（英国）改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现

47、1949年：汤川秀树（日本）提出核子的介子理论并预言∏介子的存在

48、1950年：塞索·法兰克·鲍威尔（英国）发展研究核过程的照相方法，并发现π介子

49、1951年：科克罗夫特（英国）、沃尔顿（爱尔兰）用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变

50、1952年：布洛赫、珀塞尔（美国）从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法

51、1953年：泽尔尼克（荷兰）发明相衬显微镜

52、1954年：玻恩（英国）在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献；博特（德国）发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线

53、1955年：拉姆（美国）发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构；库什（美国）用射 束技术 地测定出电子磁矩，创新了核理论

54、1956年：布拉顿、巴丁、肖克利（美国）发明晶体管及对晶体管效应的研究

55、1957年：李政道、杨振宁（中国）发现弱相互作用下宇称不守衡，从而导致有关基本粒子的重大发现

56、1958年：切伦科夫、塔姆、弗兰克（苏联）发现并解释切伦科夫效应

57、1959年：塞格雷、张伯伦 (Owen Chamberlain)（美国）发现反质子

58、1960年：格拉塞（美国）发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室

59、1961年：霍夫斯塔特（美国）关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构；穆斯堡尔（德国）从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯堡尔效应

60、1962年：达维多维奇·朗道（苏联）关于凝聚态物质，特别是液氦的开创性理论

61、1963年：维格纳（美国）发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理；梅耶夫人（美国人）、延森（德国）发现原子核的壳层结构

62、1964年：汤斯（美国）在量子电子学领域的基础研究成果，为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础；巴索夫、普罗霍罗夫（苏联）发明微波激射器

63、1965年：朝永振一郎（日本）、施温格、费尔曼（美国）在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果

64、1966年：卡斯特勒（法国）发明并发展用于研究原子内光、磁共振的双共振方法

65、1967年：贝蒂（美国）核反应理论方面的贡献，特别是关于恒星能源的发现

66、1968年：阿尔瓦雷斯（美国）发展氢气泡室技术和数据分析，发现大量共振态

67、1969年：盖尔曼（美国）对基本粒子的分类及其相互作用的发现

68、1970年：阿尔文（瑞典）磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子物理富有成果的应用；内尔（法国）关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现

69、1971年：加博尔（英国）发明并发展全息照相法

70、1972年：巴丁、库柏、施里弗（美国）创立BCS超导微观理论

71、1973年：江崎玲于奈（日本）发现半导体隧道效应；贾埃弗（美国）发现超导体隧道效应；约瑟夫森（英国）提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质，即约瑟夫森效应

72、1974年：赖尔（英国）发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究；赫威斯（英国）发现脉冲星

73、1975年：A·N·玻尔、莫特尔森（丹麦）、雷恩沃特（美国）发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系提出核结构理论

74、1976年：丁肇中、里希特（美国）各自独立发现新的J/ψ基本粒子

75、1977年：安德森、范弗莱克（美国）、莫特（英国）对磁性和无序体系电子结构的基础性研究

76、1978年：卡皮察（苏联）低温物理领域的基本发明和发现；彭齐亚斯、R·W·威尔逊（美国）发现宇宙微波背景辐射

77、1979年：格拉肖、温伯格（美国）、萨拉姆（巴基斯坦）关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的 理论的贡献，并预言弱中性流的存在

78、1980年：克罗宁、菲奇（美国）发现电荷共轭宇称不守恒

79、1981年：西格巴恩（瑞典）开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析；布洛姆伯根（美国）非线性光学和激光光谱学的开创性工作；肖洛（美国）发明高分辨率的激光光谱仪

80、1982年：K·G·威尔逊（美国）提出重整群理论，阐明相变临界现象

81、1983年：萨拉马尼安·强德拉塞卡（美国）提出强德拉塞卡极限，对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程进行的理论研究；福勒（美国）对宇宙中化学元素形成具有重要意义的核反应所进行的理论和实验的研究

82、1984年：鲁比亚（意大利）证实传递弱相互作用的中间矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在；范德梅尔（荷兰）发明粒子束的随机冷却法，使质子-反质子束对撞产生W和Z粒子的实验成为可能

83、1985年：冯·克里津（德国）发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术

84、1986年：鲁斯卡（德国）设计 台透射电子显微镜；比尼格（德国）、罗雷尔（瑞士）设计 台扫描隧道电子显微镜

85、1987年：柏德诺兹（德国）、缪勒（瑞士）发现氧化物高温超导材料

86、1988年：莱德曼、施瓦茨、斯坦伯格（美国）产生 个实验室创造的中微子束，并发现中微子，从而证明了轻子的对偶结构

87、 ：拉姆齐（美国）发明分离振荡场方法及其在原子钟中的应用；德默尔特（美国）、保尔（德国）发展原子 光谱学和开发离子陷阱技术

88、1990年：弗里德曼、肯德尔（美国）、理查·爱德华·泰勒（加拿大）通过实验 证明夸克的存在

89、1991年：热纳（法国）把研究简单系统中有序现象的方法推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中

90、1992年：夏帕克（法国）发明并发展用于高能物理学的多丝正比室

91、1993年：赫尔斯、J·H·泰勒（美国）发现脉冲双星，由此间接证实了爱因斯坦所预言的引力波的存在

92、1994年：布罗克豪斯（加拿大）、沙尔（美国）在凝聚态物质研究中发展了中子衍射技术

93、1995年：佩尔（美国）发现τ轻子；莱因斯（美国）发现中微子

94、1996年：D·M·李、奥谢罗夫、R·C·理查森（美国）发现了可以在低温度状态下无摩擦流动的氦同位素

95、1997年：朱棣文、W·D·菲利普斯（美国）、科昂·塔努吉（法国）发明用激光冷却和捕获原子的方法

96、1998年：劳克林、斯特默、崔琦（美国）发现并研究电子的分数量子霍尔效应

97、1999年：H·霍夫特、韦尔特曼（荷兰）阐明弱电相互作用的量子结构

98、2000年：阿尔费罗夫（俄国）、克罗默（德国）提出异层结构理论，并开发了异层结构的快速晶体管、激光二极管；杰克·基尔比（美国）发明集成电路

99、2001年：克特勒（德国）、康奈尔、维曼（美国）在“碱金属原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基本性质研究”方面取得成就

100、2002年：雷蒙德·戴维斯、里卡尔多·贾科尼（美国）、小柴昌俊（日本）“表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献，其中包括在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙X射线源”方面的成就。”

101、2003年：阿列克谢·阿布里科索夫、安东尼·莱格特（美国）、维塔利·金茨堡（俄罗斯）“表彰三人在超导体和超流体领域中做出的开创性贡献。”

102、2004年：戴维·格罗斯（David J. Gross，美国）、戴维·普利策（H. David Politzer，美国）和弗兰克·维尔泽克（Frank Wilczek，美国），为表彰他们“对量子场中夸克渐进自由的发现。”

103、2005年：罗伊·格劳伯（Roy J. Glauber，美国）表彰他对光学相干的量子理论的贡献；约翰·霍尔（John L. Hall，美国）和特奥多尔·亨施（Theodor W. H?nsch，德国）表彰他们对基于激光的精密光谱学发展作出的贡献。

104、2006年: 约翰·马瑟（美国）和乔治·斯穆特（美国） 表彰他们发现了黑体形态和宇宙微波背景辐射的扰动现象。

105，2007年，法国科学家艾尔伯·费尔和德国科学家皮特·克鲁伯格，表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子，究竟是什么东西？

物理学迎来重大突破：由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子，从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。

相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇煦丰课题组等多个团队共同完成，通讯作者为何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆，均为华人科学家。

张首晟接受采访。

诺贝尔奖获得者Frank Wilczek评价这项工作时说: 张首晟与团队设计了全新的体系, 并在实验中清晰地测量到马约拉那费米子，这真是一项里程碑的工作。

国际同行指出：发现马约拉那费米子是继发现“上帝”粒子（希格斯波色子）、中微子、引力子之后的又一里程碑发现，不仅具有重大的理论意义，而且具有重要的潜在应用价值：让量子计算成为现实。

“神秘的正反同体粒子，让我们等了80年”

在物理学领域，构成物质的最小、最基本的单位被称为“基本粒子”。它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质，也是组成各种各样物体的基础。基本粒子又分为两种：费米子和玻色子，分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色的名字命名。

东方西方哲学家都认为，人类似乎生活在一个充满正反对立的 ：有正数必有负数，有存款必有负债，有阴必有阳，有善必有恶，有天使必有恶魔。 1928年，伟大的理论物理学家狄拉克(Dirac)作出惊人的预言：宇宙中每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。根据爱因斯坦E=mc2的质能公式，当一个费米子遇上它的反粒子，它们会相互湮灭，从而使两个粒子的质量消失并转化为能量。

从此以后，宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是 真理。然而，会不会存在一类没有反粒子的粒子，或者说正反同体的粒子？1937年，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉那（Ettore Majorana）在他的论文中猜测有这样神奇的粒子存在，即我们今天所称的马约拉那费米子。不幸的是，他本人做出这一猜测后在一次乘船旅行中神秘失踪。自此以后，寻找这一神奇粒子成为了物理学家门梦寐以求的探索目标。

意大利理论物理学家埃托雷·马约拉那

科学家们认为，在粒子物理中，标准模型范畴之外的中微子可能是马约拉那费米子。而要验证这一猜想，需要进行无中微子的beta双衰变实验。可惜的是，这项实验所要求的精度在今后的10年到20年以内都难以达到。

张首晟把突破口转向凝聚态物理。从2010年到2015年，张首晟团队连续发表三篇论文， 预言了实现马约拉那费米子的体系及用以验证的实验方案。王康隆等实验团队依照张首晟的理论预测，成功发现了手性马约拉那费米子，为持续了整整80年的科学探索画上了圆满的句号。

张首晟将这一新发现的手性马约拉那费米子命名为“天使粒子”，这个名字来源于丹·布朗的小说及其**《天使与魔鬼》。“这部作品描述了正反粒子湮灭爆炸的场景。过去我们认为有粒子必有其反粒子，正如有天使必有魔鬼。但今天，我们找到了一个没有反粒子的粒子，一个只有天使，没有魔鬼的 。”张首晟说。

**《天使与魔鬼》海报。

“今天的成果，是建立在发现量子反常霍尔效应的基础上”

困扰了物理学界80年的难题是怎样被 的？张首晟认为，任何科研工作都是建立在已有成果的基础上。天使粒子的发现，得益于先前对量子反常霍尔效应的探索，也是理论和实验结合的成果。

最初，张首晟按常理做了一项推断：既然马约拉那费米子只有粒子、没有反粒子，那么它就相当于传统粒子的一半。他很快意识到，“一半”的概念就是解决问题的关键。

早在2008年，张首晟理论就预言了量子反常霍尔效应，这一预言在2013年被清华大学教授薛其坤领衔的清华大学物理系和中科院物理研究所联合组成的实验团队证实。在实验中，随着调节外磁场，反常量子霍尔效应薄膜呈现出量子 ，对应着1、0、-1倍基本电阻单位e2/ h。也就是说，量子 里的电阻是量子化的，它只能整数倍地跳台阶。

这给了张首晟一个灵感：马约拉那费米子是通常粒子的一半，既然通常的粒子按整数跳，马约拉那费米子或许就是按半整数跳——它一定会呈现出一个奇特的、“1/2的台阶”。由此，他预言手性马约拉那费米子存在于一种由量子反常霍尔效应薄膜和普通超导体薄膜组成的混合器件中。当把普通超导体置于反常量子霍尔效应薄膜之上时，临近效应使之能够实现手性马约拉那费米子，相应的实验中会多出全新的量子 ，对应1/2倍基本电阻单位e2/ h。

张首晟团队提出的搜寻马约拉那费米子的实验 ：由量子反常霍尔效应薄膜和普通超导体薄膜组成的混合器件。

在后续的实验验证中，激动人心的成果出现了：王康隆等实验团队确实看到了“1/2的台阶”。这半个基本电阻来源于马约拉那费米子作为半个传统粒子的特殊性质，因此，多出来的半整数量子 为手性马约拉那费米子的存在提供了有力的印证。

王康隆实验团队等在与张首晟理论团队合作下所测量到的与理论预测符合的半量子电导 ，这为马约拉那费米子的发现提供了直接而有力的实验证据。

“天使粒子带来的量子计算时代，让我充满兴奋和期待”

找到天使粒子有什么现实意义？张首晟指出，从基本科学发现到技术应用往往需要多年时间，但天使粒子的发现意味着量子计算已成为可能。

他解释说，量子 本质上是平行的，一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。因此，量子计算机能够进行高度并行的计算，远比经典计算机有效。以算术问题为例，如果给出一个很大的数字，问这个数字能否拆成两个数字的乘积，那么经典计算机只能用穷举法逐一尝试整除计算，而量子计算机可以在一瞬间同时完成所有可能项的测算。

一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。

然而，一个量子比特的信息非常难以存储，微弱的环境噪声就能毁灭其量子特性。因此，量子计算机往往被视为可望不可即的空想。

“通常情况下，量子比特只能放在一个传统粒子内储存，容易被干扰。但如今，天使粒子的发现提供了一种绝妙的可能性：一个量子比特能够被拆成两半，存储在两个距离十分遥远的马约拉那费米子上。”

张首晟说，如此一来，传统的噪声很难同时以同样的方式影响这两个马约拉那费米子、进而毁灭所存储的量子信息。“相较于传统的存储方式，基于天使粒子的存储方式极其稳固。”

“我们提出的器件同时还是二维体系，从而允许马约拉那费米子的纠缠和编辫，使得有效的量子计算成为可能，从而解决人类面对的一些艰难问题。”张首晟说，“我对天使粒子巡游的量子天堂充满兴奋与期待。”

祝贺华人科学家出成果！

证据显示：宇宙中存在颠覆物理定律的新能量

2012年7月，物理学领域有了一个重大的发现，物理学家们终于解开了困扰他们40多年的谜团。当每个人都兴奋地握手庆祝时，一个老人哭了，这个人就是彼得?希格斯。他对一个新的基本粒子的预测，即标准物理模型中对基本粒子家族的必要补充，最终被证明是正确的。

希格斯玻色子的发现尤其令人期待，因为它被吹捧为“上帝粒子”。但是为什么它有这么一个耸人听闻的昵称呢？

如果说社交媒体教会了我们什么的话，那就是一个文化中的想法会以指数速度传播，但误解也是如此。不了解来龙去脉，就连喜剧也似乎变成悲剧。难道上帝粒子的发现最终证明了上帝确实存在？

你在与物理学家交谈时说出 “上帝粒子”这个词时，如果他或她一脸苦相地反驳的话，不要感到惊讶。令物理学家懊恼的是，这个词现在已经不可避免地与粒子纠缠在一起了。对物理学家来说，这是一种不必要的夸张。彼得?希格斯更愿意把它称为物理学最想要的粒子。但是为什么我们如此迫切地想要找到它？

标准模型中的基本粒子可以分为费米子和玻色子。费米子是构成物质的粒子，而玻色子则是传递物质之间作用力的粒子。在20世纪50年代末期，科学家证实物质和辐射可以同时表现出粒子和波的行为。这被称为波粒二象性。

因此，每个粒子都与一个相应的场或粒子所“携带”的扰动相关联。

例如，两个磁体之间的排斥和吸引力是电磁力，但你可能不知道这个磁场是由光子携带的，它的粒子模拟物。虽然我们可以从磁体的运动中探测到磁场，但对携带它的粒子却不能这样说。这是因为力量粒子或玻色子是无形的或虚拟的。

标准模型描述了自然界四种基本力中的三种。按照力量顺序，他们可以列为，结合原子核并由胶子携带的强场，最常见的，由电子承载的电磁场，和致使β衰变及核聚变反应，由W和Z粒子携带的弱场。

一个叫做引力子的假想粒子被认为携带着引力，这是第四种基本力，但是每一次尝试将其合并到模型中并完成这个谜题时，结果都失败了。对于物理学家来说，无法将一切都包含在一个整体中一直是挫败感的来源。

物理学家渴望确定性，他们希望能够有预测的能力，并见证事件慢慢明朗。标准模型允许我们描述原子核千分之一大小的粒子的行为，但他们仍然不满意。

在这些力量中，存在着明显的不对称。电磁学的范围是无限的，但弱相互作用力的范围不是。物理学家认为存在一种对称性，有一种比所有四种基本力更基础的力。他们认为这四种力量是从单一河流中分裂出来的一个三角洲的溪流。因此，所有不同的力量都是一种力量的表现，它是大爆炸后出现的 个力量。

虽然引力目前不予考虑，但我们希望能达到对称性，或者说把剩下的三种力合并成一个我们称之为大 力（GUF）的力。然而，这样的对称性只能在巨大的能量或大 能量中见证，大 能量是宇宙大爆炸后产生的一种能量。

为了探测GUF，我们需要一个像太阳系一样大的粒子加速器！所以，物理学家认为他们至少能做的就是把电磁力和弱力结合成“电弱力”。他们希望，在随后的几年里开发出来的粒子加速器能够强大到足以探测到“电弱力”。

弱力没有像电磁力那样到处分散的原因是，弱力粒子与光子不同，它们很大。因为它们的质量使它们停滞不前，所以不会到处窜动。在60年代末，史蒂文?温伯格成功地将这两种理论结合起来，创造了电弱理论。他 预测了W、Z粒子，并计算了它们的质量。16年后，欧洲原子核研究组织（CERN）成功地探测到它们并发现它们的质量大约是一个质子的100倍，这与温伯格最初预测的差距不太大。

弱力粒子的发现是历史性的，但我们的研究还没有完成。只有能够解释是什么导致了不对称，是什么导致了大量的力粒子才能建立一个完整的电弱理论框架。

彼得?希格斯提出了一个新的基本力场的存在，这是一种相互作用，它会在弱场粒子中注入质量。无处不在的力场最终被称为希格斯场，与它相关的粒子被称为希格斯玻色子。希格斯认为W和Z粒子会干扰这个场并产生质量，而光子会以不同的方式快速地穿过，不会产生任何质量。

令人惊讶的是，希格斯场不仅导致产生力粒子的质量，还会产生物质粒子。虽然物质扰乱希格斯场的机制不同，但这意味着如果没有希格斯场，就没有质量，没有质量，质子就没有对抗运动，不会停止，聚集和形成物质，而是以光速穿过空间。没有它，我们就不会存在。所以，希格斯玻色子的发现确实非常重要。

然而，如果没有证据，一个理论就是推测。希格斯玻色子是出了名的难以捉摸，探测希格斯场所需的能量比一般加速器所能提供的能量大得多。此外，更大的能量会带来更大的风险和成本。没有人能保证更大的加速器就会探测到它。如果所有的努力，高昂的费用和不可挽回的时间最终发现都毫无价值，那该怎么办？

二十年过去了，物理学家们仍然一无所知。1993年，美国物理学家Leon Lederman和Dick Teresi写了一篇文章《上帝粒子：如果宇宙是答案，那问题是什么？》。有趣的是，最初的标题是《这令人讨厌的粒子》（The Goddamn Particle），反映了物理学家在近20年里无法找到它的巨大挫败感。然而，出版商不同意，之后作者把单词删减成“上帝”。结果这个名字就粘在上面了。就像一个有责任心的寄生虫，似乎不会很快离开。

误释被曲解了，阴谋也随之而来。2005年大型强子对撞机（LHC）开始开发时，扑朔迷离的阴谋正四处流传。一些人认为物理学家打开了通往地狱的大门。

物理学家通过研究在高速粒子碰撞中分散的碎片，发现了新的、更小的基本粒子。这类似于通过检查电视机从建筑物顶部扔下来摔成的碎片来研究其内部结构。2012年，人类有史以来建造的最强大的粒子加速器LHC，以接近光速的速度碰撞质子，最终发现了长久以来寻找的希格斯玻色子，原来它隐藏在内部。

希格斯场的发现仅仅是个开始。我们推测，这个场的许多“版本”最终将不仅仅是对称建立，而是所谓的超对称，它是一个扩展的标准模型，有望填补剩余的空白。这也包括暗物质的构成，暗物质目前似乎比希格斯场更难以理解。

不管是不是上帝粒子，这个发现是开创性的，也许是我们短暂历史上最重要的发现之一。我们的祖先带着棍子出发，但最重要的是，带着好奇心，沿着潮湿的砾石，追踪水斑找到溪流，爬过一个个悬崖，跟着溪流发现池塘，我们现在已经艰难地追踪到这四大河流。

在这段时间里，我们已经锻造了一些工具，正如英国科幻作家Arthur Clarke所说，它们与魔法别无二致。很快，我们就会沿着河流到达最终的“大河”，把我们的木棍固定在它旁边的地面上，回顾我们史诗般的朝圣之旅。然后我们就可以停止好奇“如何做”，而开始思考“为什么”。

尽管我们感受不到，实际上我们每天都生活在物质与能量的相互作用当中，物理学家们将它们简单归纳为重力、电磁力、强力和弱力四种基本作用力。不过，近日有物理学家表示，他们已经发现了宇宙中有可能存在人类尚未发现的第五种作用力（能量）形式，这一发现可能颠覆科学界现有的“标准模型（Standard Model）”这一物理定律。

事实上，四个基本作用力决定着自然界中所有物体和粒子的相互作用。比如说，重力会使物体掉落到地面上，而重物的表现形式就如同它们被粘在地板上一样。

来自鼎鼎大名的美国伊利诺斯州巴达维亚（Batavia）费米国立加速器实验室（Fermilab）证实了一项实验结果，也即是说可能有“第五种能量”存在于宇宙中。

4月7日，费米国立加速器实验室在网络广播中报告了最新的测量结果，并将其发布在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

有来自7个 、35个机构的二百多名物理学家共同参与了这项研究。该实验室物理学家克里斯?玻利（Chris Polly）形容此项发现的意义相当于量子物理界的“火星登陆时刻！（This is our Mars rover landing moment）”。

肯塔基大学列克星敦分校（University of Kentucky in Lexington）的物理学家苏珊?加德纳（Susan Gardner）说，这一结果让那些希望发现其它粒子的人“受到极大鼓舞”。

物理学家表示，某些物质和能量形式对宇宙的性质和演化至关重要，这是目前科学尚未认知的。他们说，这项新的发现最终可能会导致比2012年希格斯玻色子（Higgs boson）的发现更具戏剧性的突破，科学家们发现希格斯玻色子使其它粒子充满质量。

如果该实验结果成立，它们最终将迫使理论物理学发生重大变化，并揭示出全新的基本粒子的存在。

该项实验的英国负责人马克?兰卡斯特教授（Prof Mark Lancaster）告诉英国广播公司，他们“发现缪子之间的相互作用与‘标准模型（Standard Model ）*’不符”，“标准模型”为被当前广泛接受的理论并用以解释宇宙的构造块是如何表现的。

缪子（Muon g-2）是费米国立加速器实验室的一项粒子物理实验，科学家们将缪子这种亚原子粒子高速射入接近 零度的强磁场中，结果发现缪子的表现没有完全遵循 的理论预测。

科学家们发现缪子的摆动速度比预期的要快，这可能是由一种未知的自然力（能量）引起的。

除了影响粒子的摆动速度外，无人知道这种潜在的新的能量是什么。

英国科学技术委员会（Science and Technology Facilities Council, STFC）表示，该结果“为存在未发现的亚原子（或称次原子，是指比原子还小的粒子）粒子（sub-atomic particle）或新生能量提供了有力证据”。

“很显然，这非常令人兴奋，因为它潜在地指出了人类所未知的新的物理定律、新的粒子或称作新的能量。”兰卡斯特教授表示。

剑桥大学的本?阿拉纳赫（Ben Allanach）教授没有参与最新的工作，但他表示，直觉告诉他这一结论“将是真实的”。

阿拉纳赫教授的整个职业生涯就是在寻找超出人类所知范围的力量和粒子，他已经兴奋地在他的理论模型中给予了可能的“第五种能量”以各种称呼，其中包括“调味力（flavour force）”、“第三家族的超压力”和以数学题命名的“B减去L2”。

“第五种基本能量”可能有助于解释近几十年来科学家们对宇宙中的一些重大现象的困惑。

例如，他们观察到宇宙膨胀正在加速的原因是一种被称为暗能量的神秘物质，一些研究人员此前也曾暗示，这可能是“第五种能量”在宇宙中存在的证据。

*编者按：标准模型（Standard Model）是描述强相互作用、弱相互作用及电磁相互作用这三种基本相互作用及组成所有物质基本粒子的理论，属于量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，引力、暗物质和许多其它现象都被忽略在标准模型外，相关的实验结果还很难利用标准模型来解释。

好了，今天关于“华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么？”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么？”有更全面、深入的了解，并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。