国际团队使基础物理学取得突破

一个国际研究团队首次发现，在非常高的磁场中，没有质量的电子可以获得质量。

理解为什么诸如电子，光子和中微子等基本粒子具有质量是物理学中的一个基本问题，也是一个激烈争论的领域。都柏林圣三一学院的凝聚态理论教授Stefano Sanvito及其在上海的合作者的这一发现发表在着名的自然通讯期刊上。

虽然应用仍有待观察，但这代表了基础物理学的重大突破。它可以激发高能物理学的工作，例如在像CERN这样的粒子加速器中进行的碰撞实验。

这是Trinity集团与上海复旦大学的Faxian Xiu教授之间的第三份联合出版物，他与Sanvito教授进行了接洽，根据他以前的出版物和理论物理领域的国际声誉，为他们的实验活动提供理论支持。

Sanvito教授是爱尔兰科学基金会资助的AMBER(先进材料和生物工程研究)中心的首席研究员，该中心位于Trinity和CRANN研究所，并且是Trinity物理学院的教授。

他说，“这是一个非常令人兴奋的突破，因为直到现在，还没有人发现过一个可以通过施加外部刺激来打开或关闭其质量的物体。每个物理对象都有一个质量，它可以衡量一旦施加一个力，物体对其方向或速度变化的抵抗力。虽然我们可以轻松推动轻质购物车，但我们不能通过简单推动来移动重型六轮卡车。然而，在物质上存在一些没有质量的物体的例子。这些包括光子，爱因斯坦负责携带光的基本粒子，以及由于热核反应而在太阳下产生的中微子。我们首次证明了一种可以在材料中产生质量的方法。原则上，能够实现这一目标的外部刺激，磁场，可以用其他一些刺激措施代替，也许可以长期应用于更复杂的传感器或执行器的开发。不可能说出这可能意味着什么，但就像物理学中的任何基本发现一样，重要的是它的发现。“

他继续说道，“继续与秀教授在上海合作非常令人满意。虽然他的团队是ZrTe5等材料的生长和表征方面的专家，但是我的团队在理论解释方面具有丰富的专业知识。测量在复旦和中国武汉国家高磁场中心进行，而都柏林团队为这一发现提供了理论解释。这是一次非常富有成效的合作，我们还有许多其他出版物正在进行中。“

研究小组研究了当暴露在非常高的磁场中时，流经异国材料的锆环戊二烯(ZrTe5)时发生的情况。测量高磁场中的电流是表征材料电子结构的标准方法。

在没有磁场的情况下，电流容易流过ZrTe5。这是因为在ZrTe5中，负责电流的电子没有质量。然而，当施加60特斯拉的磁场(比地球磁场强百万倍)时，电流急剧减少，电子获得质量。ZrTe5中的强磁场将纤细和快速的电子转化为脂肪和慢速电子。