物理曾言不存在的量子粒子，數學如今證實其可能存在

在物理學領域，傳統觀念向來認為，依據粒子的特性與行為表現，所有粒子可被歸為玻色子或費米子這兩種型別中的一種。然而，一項新研究表明，數學揭示的情況並非如此簡單。

萊斯大學物理與天文學副教授、該新論文的共同作者凱登·哈扎德在一份關於此項研究發現的宣告中表示：『我們確定了此前未知的新型粒子是有可能存在的。』

實際上，『仲統計粒子』（簡稱為『仲粒子』）的存在並非首次被提及。論文指出：『自量子力學誕生之初，仲統計以及它們在自然界中明顯缺失的情況就一直被探討。』 作者還寫道：『格林於1953年提出並研究了首個具體的仲統計理論。隨後，該理論在代數量子場論的框架內得到了更詳細、更廣泛且更嚴謹的研究。』

但遺憾的是，這個想法最終有些『出師不利』。並非仲粒子不存在或不可能存在，這方面沒問題；問題在於，它們存不存在似乎無關緊要。論文解釋道：『這些研究並未排除仲粒子在自然界中存在的可能性，但得出的結論是，在某些假設條件下，任何關於仲粒子的理論……在物理層面上與普通費米子和玻色子的理論並無區別。這似乎使得考慮仲粒子理論變得沒有必要，因為它們給出的物理預測與普通粒子理論完全相同。』

仲粒子的想法似乎就到此為止了——至少看起來是這樣。但當哈扎德和當時還是研究生的王志遠從數學角度審視這個問題時，他們不僅發現非平凡的仲粒子有可能存在，還推測出它們可能在自然界中出現的位置，比如在磁通量中。

哈扎德稱：『粒子不只是那些基本的物質，它們在描述材料方面也很重要。』

正如人們所料，即便考慮到量子物理普遍的奇異特性，這些仲粒子依然十分奇特。論文提到：『它們的交換統計特性可以透過物理方式觀測到，並且明顯區別於費米子和玻色子。』

與本週同樣宣佈發現的同樣令人困惑的新準粒子類似，作者寫道，這一研究結果『證明了在凝聚態物質系統中存在新型準粒子的可能性，甚至更具推測性地表明，可能存在此前未被考慮過的新型基本粒子。』

這固然令人興奮，但這僅僅是第一步。這個理論將走向何方，甚至可能的發展路徑是什麼，目前都尚未確定——截至目前，我們甚至都還不知道該提出哪些問題，更別說答案了。

現任職於德國馬克斯·普朗克量子光學研究所的博士後研究員王志遠表示：『這是一項跨學科研究，涉及理論物理和數學的多個領域。但要在實驗中實現仲粒子，我們需要更具現實意義的理論方案。』

無論這個理論將他們帶向何處，這一探索之旅都值得關注。

哈扎德說：『我不知道它會走向何方，但我知道探索的過程一定會令人興奮。』

該論文已發表在《自然》期刊上。