【卡城华人网】多粒子态新纪元，超冷铯原子实验佐证百年前「贝特弦」预测

>>返回【卡城华人网】主页

卡城新闻加国新闻即时新闻娱乐八卦最新科技读者文摘养生保健美食饮品居家生活移民茶馆艺术中心风筝专辑
房屋租赁求职招聘便民广告定居指南城市介绍房产动态留学移民华人故事教育话题财经信息精华旅游难得一笑

最新科技

卡城华人网信息中心

最新科技

多粒子态新纪元，超冷铯原子实验佐证百年前「贝特弦」预测

多粒子态新纪元，超冷铯原子实验佐证百年前「贝特弦」预测
【卡城华人网 www.calgarychina.ca】 2026-09-16 12:10

免责声明：本消息未经核实，不代表网站的立场、观点，如有侵权，请联系删除。

【卡城华人网】多粒子态新纪元，超冷铯原子实验佐证百年前「贝特弦」预测

1931年，德国物理学家汉斯·贝特（Hans Bethe）算出一种奇怪东西：粒子于特殊一维空间会「黏」成一串，黏法与我们熟知的化学键完全无关。这项预测在纸上躺了近一个世纪，直到现在，奥地利因斯布鲁克大学团队透过超冷铯原子云实验抓到证据。

当年汉斯·贝特（后来的诺贝尔物理学奖得主）研究一维自旋链时，预测粒子在一维世界存在某种奇特束缚态，与由化学键结合的普通分子不同，而是能纯粹透过「量子相互作用」紧密连结成多粒子共同体，称为贝特弦（Bethe Strings），就像列车各车厢之间没有联结车钩，而是透过某种同步机制相连。

此外，贝特弦只严格存于一维空间，踏入三维空间就会消失，因此物理上极难实现。

数十年来贝特弦一直处于理论概念，曾在固态磁性系统被实验观测到，而近日奥地利因斯布鲁克大学团队与阿姆斯特丹大学、慕尼黑工业大学团队合作，首成功于超冷气体观察到这种多粒子束缚态。

创造贝特弦的环境要求极度严苛，研究人员先将一团铯（Cesium）原子云温度冷却到接近绝对零度，再用雷射将原子云分割成数千条极狭窄管道以模拟一维空间，管道内原子走位被限制得死死，只能朝单一方向（前后）移动。

接着研究人员像调音量一样精准控制原子间相互作用，当原子间作用力从排斥力调整为吸引力，团队发现原子并不是简单塌缩，而是形成两两一对～6 个或更多粒子绑在一起的束缚态。

贝特弦存在的明确特征

我们如何判断一维空间的粒子确实彼此束缚成为贝特弦，还是它们刚好靠很近而已？团队设计一组绝妙对照实验：第一个实验是在一维空间让贝特弦多粒子态互相碰撞，发现贝特弦就算猛烈相撞也未解体；第二个实验是突然移除一维条件，让贝特弦在三维空间自由移动，发现原本绑住粒子的能量瞬间转化为动能，贝特弦束缚态也瞬间崩解，原子四处飞散且速度比预期更快。

两次实验的能量差异即贝特弦铁证，若是未结合的多粒子，2 种测量方式应会得出相同能量。但当贝特弦存在，三维空间便会额外携带束缚态瓦解时释放的能量。

这项实验不仅验证近百年前理论预言，更将贝特弦从优美数学概念转化为实验室可操控的量子物体，科学家可随心控制粒子密度、几何形状和作用力，观察并验证电脑算不出的量子多体物理难题。

新论文发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊。

来源：科技新报

编辑(Edit) 删除(Delete)

>>返回【卡城华人网】主页