不需強大的粒子對撞機，科學家透過桌上型設備發現新希格斯相對粒子

10 年前首次發現的上帝粒子「希格斯玻色子」讓我們確認粒子質量來源；最近，科學家首度檢測到希格斯玻色子的新磁性相對粒子，名為「軸向希格斯玻色子」，能應用於量子感測器並幫助解開粒子物理學一些謎題。

根據目前描述宇宙最基本組成的粒子物理標準模型，夸克（構成質子和中子）、輕子（包括電子）構成了所有已知物質，載力子則屬於玻色子，能影響夸克與輕子。雖然標準模型在解釋宇宙運作時非常成功，但它仍有無法掌握的東西，比如暗物質與暗能量，得發現新粒子才有可能解開這些謎團。

10 年前，科學家利用大型強子對撞機（LHC）實驗發現希格斯玻色子，讓標準模型趨向完整；最近，美國波士頓學院團隊則只透過一台放在桌面的小小實驗設備，找到稱為具有軸向希格斯（（axial Higgs）模式的新粒子，它是希格斯玻色子親戚，還可能是暗物質候選對象。

團隊分析 RTe3 量子材料，原本只是想研究材料的光散射特性，但當室溫量子材料模仿一組特定振盪時出現軸向希格斯模式，進一步旋轉晶體發現該模式能控制電子角動量，意味這種模式具磁性，且當從所有方向看起來都相同的對稱系統變得不對稱，是科學家第一次觀察到量子材料具多個對稱性破缺狀態。

軸向希格斯模式不僅在非常特殊的情況下與希格斯玻色子有類似的作用，而且它（以及類似的準粒子）可以為研究暗物質的陰影質量提供有趣的基礎。

在高能粒子物理學檢測到軸向希格斯粒子將有助於解釋暗物質，且雙重對稱破缺仍與當前物理理論相吻合的事實令人興奮，因為它可能是一種創造迄今為止都看不見的暗物質粒子方式。新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

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（首圖來源：phys.org/Nature）