物理学家发现了异常奇特的“粒子”，并非真正的粒子

根据国外媒体的报道，让我们从一个表面上看起来很糟糕的物理谜语开始:这是一个还不是真正粒子的粒子；粒子甚至在被探测到之前就消失了，但仍然可以被看见。它打破了人们对物理的理解，但并没有完全改写物理知识。什么事？

看到这一点，你可能会感到困惑。让我们找出答案:它是一个亚原子的准粒子，叫做奥德龙。不久前，科学家用大型强子对撞机(LHC)发现了这种粒子存在的可能证据。位于瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机是世界上最强大的粒子“粉碎机”，能够在周长27公里的隧道中将粒子加速到接近光速。

复杂的怪事

首先，奇数粒子不是真正的粒子。我们通常认为粒子非常稳定，例如电子、质子、夸克、中微子等。你可以把这些粒子拿在手里，随身携带——确切地说，你的手实际上是由它们组成的。此外，你的手不会在稀薄的空气中迅速消失，所以你可以有把握地假设组成你手的基本粒子可以存在很长时间。

仍有一些粒子不会持续很久，但仍被称为粒子。虽然生命短暂，但他们是*和独立的，可以独立存在，没有任何互动。这些都是真实粒子的迹象。

还有所谓的准粒子，这比“根本不是粒子”只差一步。准粒子不完全是粒子，但它们不是完全虚构的。他们只是...复杂。

这真的很复杂。特别是高速运动的粒子之间的相互作用非常复杂。当这两个质子以接近光速的速度碰撞时，它们并不像台球那样分裂，而是像两个水母那样互相摇晃，翻转它们的内部器官，并在所有的重组后分别恢复水母的形状。

什么是准粒子？

在所有这些复杂的混乱中，有时会出现奇怪的模式。这些微小的粒子在一眨眼的功夫就冒出来了，接着是一个稍纵即逝的粒子，然后又是另一个。有时这些粒子会以特定的顺序或模式闪烁。有时甚至根本不是粒子的闪烁，而是碰撞混沌中的振动——表明一些瞬态粒子的振动。

在这里，物理学家面临一个数学难题。他们可以尝试完全描述导致这些模式的复杂混沌，或者他们可以假装——纯粹是为了方便——这些模式本身是“粒子”，但是具有特殊的性质，例如负质量和随时间变化的自旋。

物理学家选择了后一种选择，于是准粒子诞生了。准粒子实际上是短暂而活跃的能量模式，出现在高能粒子的碰撞中。因为用数学方法描述这种情况需要大量的工作，物理学家采取了一些捷径来假装这些模式本身就是粒子。这只是为了让数学更容易处理。因此，准粒子被视为粒子，即使它们本身肯定不是粒子。

古怪孩子的“古怪”

奇粒子是20世纪70年代被预测存在的特殊准粒子。科学家认为，当奇怪的夸克短暂闪烁，并在质子和反质子的碰撞过程中消失时，就会出现奇怪的夸克。如果在这个碰撞场景中出现了奇怪的粒子，粒子本身的碰撞和粒子与反粒子的碰撞之间的横截面(物理学中用来描述一个粒子撞击另一个粒子的难易程度的术语)会有细微的差别。

因此，如果我们将大量质子碰撞在一起，我们可以计算出这种相互作用的截面。然后，我们进行质子-反质子碰撞并计算截面。如果没有奇怪的地方，两个横截面应该完全一样。志高改变了这一切。与反粒子-反粒子碰撞相比，这些瞬态模式更有可能发生在粒子-粒子碰撞中，导致横截面的微小变化。

令人不安的是，这种差异预计会非常小，只有在大量碰撞之后，你才能声称已经发现了奇怪的证据。

如果我们有一个巨大的粒子对撞机，它经常将质子和反质子“粉碎”在一起，并且碰撞的次数足够多，碰撞能量足够高，那么我们就可以获得可靠的统计数据。是的，我们正在谈论大型强子对撞机。

在3月26日预印的网站arXiv上在线发布的一篇论文中，TOTEM(全截面弹性散射检测器)合作团队报告了质子碰撞和质子-反质子碰撞之间显著的截面差异。解释这种差异的唯一方法是重新获得几十年前对古怪孩子的预测。这些数据可能有其他解释(换句话说，可能有其他形式的奇怪粒子)，但奇怪粒子似乎是最佳候选。

TOTEM发现了宇宙的新东西吗？当然。图腾发现新粒子了吗？不，因为奇数粒子是准粒子，它本身不是粒子。古怪的儿子还能帮助我们突破已知物理的界限吗？当然。志高能颠覆已知的物理学吗？不，因为科学家基于对已知物理的理解做出了奇怪的预测。