轴子

物理名词

轴子，是在粒子物理与天体粒子物理和凝聚态物理预言‘存在’的一种自然界存在的亚原子粒子。在自然界轴子粒子的能谱是空间维度一维度的线性粒子方程运动质量，轴子粒子是任意粒子的超对称粒子对撞正负电子对撞后的一种‘次级’粒子，也是在玻色子能级的‘衍射+辐射’能量丢失‘逃逸’的极化新粒子“斥力子”。轴子粒子以一种能量轴线延‘一维度时间空间’做线性跃迁角动量运动，轴子粒子也可以理解为‘磁单极粒子’的轨迹跃迁可以物理测量观测。轴子粒子的本征态强关联着‘暗物质’中的暗物质粒子的存在探索。轴子粒子的斥力排斥力单极特性，决定了它只能做一维度线性方程的斥力运动，所以-轴子粒子的概念强关联着‘磁单极粒子’‘中微子粒子 ’和‘暗物质粒子’‘斥力子’的统称。

名词解释

轴子是粒子物理学及天文学宇宙模型中假想的暗物质构成粒子之一。暗物质的总质量是普通物质的6倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质仍然还是个谜，因此有诸多假设粒子候选，轴子便是之一。轴子粒子长久以来，最被看好的暗物质中的暗物质粒子仅仅是假说中的基本粒子，它具有寿命长、温度低、无碰撞类似于磁单极粒子磁极子的特性。

一个候选者是轴子（axion），一种非常轻的中性粒子（其质量在1μeV的数量级上），它在大统一理论中起了重要的作用。轴子间通过极微小的力相互作用，轴子粒子以一种极短的‘极化短波’做推力，由此它无法处于热平衡状态，因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。在宇宙中，轴子处于低温玻色子凝聚状态，科学家已经建造了轴子探测器，探测工作也正在进行。现今中国粒子科学家现已经在大自然中‘发现’真实‘实证’存在的‘轴子粒子’，轴子粒子只能做磁单极粒子极化粒子的线性粒子能动，轴子粒子带来了新粒子新物理，新的相互作用力的认识--“斥力子”的斥力相互作用力（如：人们认知的-弱核相互作用力-强核相互作用力-光电磁相互作用力-引力作用力-斥力子极化相互作用力角动量）。

轴子同时是一种由某些大统一理论要求的、但在地球上的实验室中尚未探测到的假想基本粒子（据说是以洗涤粉命名的）。如果轴子存在，那么每个轴子的质量非常小，小于10万分之一电子伏（10的负五次方eV）;

但大爆炸遗留给宇宙的轴子可能非常多，多到能够提供某些宇宙学家为使时空平坦所要求的冷暗物质。因此，证实轴子存在将强有力地表明，我们对物理学定律的理解，在最小和最大这两个极端尺度上，都是正确的。见暴涨。

研究进展

轴子如果存在，不仅可以解释暗物质来源，还可解释为什么宇宙主要由物质组成。

美国科学家在《物理评论快报》杂志指出，轴子或许是帮助物质“打败”反物质的“幕后功臣”。

科学家认为，138亿年前，宇宙大爆炸本应产生了同等数量的正物质和反物质，但正反物质相遇时会彼此湮灭，因此在宇宙演化过程中，可能存在某种过程，让物质“打败”了反物质，但科学家一直未曾找出原因，有人认为中微子在其中发挥关键作用，但新研究认为“幕后功臣”或是轴子。

最新观点基于轴子场的演化。轴子场是一种假想的、弥散于空间的场。新研究称，轴子场的振动会产生轴子。在早期宇宙中，轴子场处于可能的最低能量状态前拥有很多能量。通过一系列与强作用力（让夸克紧紧依附在一起）和弱作用力（产生某些放射性衰变）相关的相互作用，“在早期宇宙中，轴子场的螺旋衰变产生了更多物质”。

科学家正借助一些试验“通缉”轴子，如美国的“轴子暗物质实验”（ADMX）。但这两位科学家认为，轴子质量可能比ADMX实验搜寻的要大得多，“国际轴子天文台”等实验未来有望搜寻质量更大的轴子。

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