麻省理工学院(MIT)的科学家和工程师们开发了一种技术，可以一次拍摄数千个费米子的照片。爱游戏ayx体育它包括使用激光将它们悬浮在一个地方，并在他们的地方冻结它们。
但是费米子是什么样的亚原子粒子呢?好吧，让我们试着理解一点粒子物理的基础知识。
粒子有两种基本类型;有质量的叫做费米子，没有质量的叫做玻色子。玻色子是纯能量，因此不能归类为质量粒子。费米子包括各种亚原子粒子，如电子、中子、质子等，而玻色子包括光子、引力子和其他不太为人所知的粒子。费米子不能在显微镜下观察，因为它们的自旋量子数和恒定的振动使我们不可能看到它们作为一个整体。
为了对抗这些粒子的自旋状态，使用了接近绝对零度(零开尔文)的超低温。这一措施在一定程度上阻止了它们的旋转，然后我们就可以更清楚地瞄准它们。玻色子粒子光子在显微镜下观察要容易得多，因为它们很容易在很长一段时间内处于相同的量子态。由于费米子的粒子性质，它们根本无法做到这一点。哈佛大学和马克斯·普朗克量子光学研究所成功制造了玻色子显微镜。但是迄今为止还没有成功制造出费米子显微镜。
首先，麻省理工学院的研究人员必须找到一种新方法，将粒子冷却到可观测的水平。即使在1995年使用的玻色-爱因斯坦冷凝技术，允许费米子冷却到绝对零度的万分之一，也被认为不足以将单个粒子保持在一个地方。当粒子到达这个低温时，它们会释放出光子，可以用来找到粒子在晶格上的确切位置。我们知道粒子的确切位置，所以我们可以稍微调整一下，把它排列成我们喜欢的任何形式。
但是观察这些粒子是困难的，因为当光线反射到它们身上进行观察时，它破坏了它们的休眠能量状态，使它们偏离了位置。研究小组通过向它们发射两束光束巧妙地解决了这个问题。一个被吸收，在粒子的位置被扰动之前;另一束进来，把它冷却到原来的形状，低激发态。
利用这项技术，研究人员能够在一张图像中捕捉到1000个费米子。这些图像将帮助我们理解费米子的基本性质。由于这里使用的粒子是电子，人们希望它们将为高温超导、无损电流传播和量子计算机本身的构建打开新的大门。
现在，我们可以肯定地说，真正的原子图像离我们不远了。能如此近距离地观察原子真是太棒了!
 have developed a technique to take actual shots of Fermions in groups of thousand at a time. It involves the use of Laser to suspend them in one place and to freeze them in their place. But what kind of subatomic particles Fermions? Well, […]&media=//www.shenghongji.com/wp-content/uploads/2015/06/fermion-microscope3.jpg){kind=link}
我有一个好奇的头脑，这里有一个问题。如果几光年之外的“创造之柱”的图像如此详细，为什么冥王星的第一张图像像素化而失去焦点?
公平地说，145亿年前发生了大爆炸。但不被定义为推测，是对一个人智力的侮辱(我猜有人在那里目睹了!)还有对细胞、分子、原子、亚原子粒子、希格斯玻色子“发现”的微观研究……逻辑上一直在问“什么比它更小?”就像当你在夜晚仰望星空时，人们推测它没有尽头。我真的很想知道，但也许我们永远无法......
这篇文章包含了几个我认为严重到需要改正的错误。
首先，费米子和玻色子之间的区别不是基于它们的质量。一些玻色子具有非零质量(W、Z和H玻色子的质量在同一个数量级上——100 GeV)。
费米子与玻色子的区别在于它们的自旋;最精确地说，费米子自旋是半整数，而玻色子自旋是整数。
它们自旋的这种差异的一个主要后果是，两个费米子不能占据相同的量子态，这被称为保罗不相容原理(量子态是一个模糊的概念，但在某种程度上可以理解为它们的波函数)，而另一方面，玻色子倾向于占据相似的量子态
因此，如果一个腔中充满了光子(即玻色子)，它们中的大多数将占据相同的最低能态。
然而，将一堆冷费米子(低激越)集中在一个地方是很困难的，因为这意味着它们必须都占据类似的状态。
短语“[它]停止他们的自旋”没有多大意义，因为自旋是粒子的固有属性(就像质量一样)，不能停止。自旋不是一个运动学值。