参考消息网11月11日报道 据美国《大众机械》月刊网站11月7日报道，16年来，科学家们一直假设存在一种被称为半狄拉克费米子的准粒子，该粒子以数学家保罗·狄拉克的名字命名，其同名方程描述了这些费米子。
如今，一项新研究声称，研究人员已经在一种半金属材料中发现了这些粒子，这种材料像正常材料一样导电，但在极端条件下会表现出量子行为。
研究人员发现，当这些粒子在受到流向特定方向的磁场影响时，它们是没有质量的，但当方向改变时，它们就会拥有质量。
亚原子世界充满了量子物理和经典物理学领域的诸多谜团。众所周知，当粒子冷却到绝对零度时，它们的行为会变得古怪，并开始表现出量子效应。对于一些粒子来说，这会产生超导性——即由于缺乏电阻，电流在理论上可永远存在。对于其他粒子，比如半狄拉克费米子，这意味着质量随磁场方向波动。
这是美国《物理评论X》杂志即将发表的一篇论文中的结论，该论文首次报道了半金属中存在这些理论化粒子的实例(所谓“半”是因为它们能像金属一样导电，极端条件下除外)。当这些半金属被置于超冷——接近绝对零度——的温度时，研究人员注意到，这些粒子并没有正常地向前流动，而是像河流中的漩涡一样绕圈运动。英国《新科学家》周刊称，这种材料表现出量子效应，使粒子“像自我增强的波，绕着涡流流动”，这符合“越接近绝对零度，物质性质就越古怪”的箴言。
为了确定他们分析的确实是假想中的半狄拉克费米子，研究小组将半金属置于不同的磁场和光频下，以确认粒子身份。然而，当研究小组重新定向与粒子本身相关的磁场时，他们目睹了最奇怪的现象。
研究人员告诉《新科学家》周刊：“这个(粒子)非常奇怪。想象你走在纽约的街道上，如果直着走，你会非常轻，没有质量。但如果向东或向西转90度，你就会变得超级重。”
研究小组利用红外线，通过其反射回来的光来分析粒子——这是一个极其困难的过程，因为半金属中还含有其他许多反射红外线的粒子。这些准粒子相当耐人寻味，因为它们介乎于金属中正常电子和宇宙中流动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或有助于揭示各种物理学问题，包括库仑相互作用和其他量子现象。
16年来，科学家们一直在寻找这种假想中的粒子。如今已经观察到了它，还有很多事情等待人们去探寻。
