伯明翰大学
光模型中的Skyrmion粒子
学分:伯明翰大学 伯明翰大学的科学家们成功地创建了一种难以捉摸的基本粒子的实验模型，这种粒子被称为光束中的天空子
这一突破为物理学家提供了一个真实的系统，展示了skyrmions的行为。60年前，伯明翰大学的数学物理学家托尼·斯凯尔姆教授首次提出了这个系统
Skyrme的思想利用四维空间中球体的结构来保证三维空间中skyrmion粒子的不可分割性
3D类粒子天空理论告诉我们宇宙的早期起源，或者外来物质或冷原子的物理学
然而，尽管已经研究了50多年，但在实验中很少见到3D天空
对skyrmions的最新研究集中在2D类似物上，这显示了新技术的前景
在发表在《自然通讯》上的一项新研究中，伯明翰大学、兰开斯特大学、明斯特大学(德国)和RIKEN大学(日本)的研究人员之间的国际合作首次展示了如何在三维空间中测量skyrmions
领导这项研究的马克·丹尼斯教授说:“几十年来，Skyrmions一直吸引和挑战物理学家
尽管我们在调查2D的天空情况方面取得了很大进展，但我们生活在一个三维世界中
我们需要一个系统，它能以一种可测量的方式模拟天空中所有可能的状态
我们意识到一束光可以用于这个目的，因为我们能够密切控制它的属性，所以把它作为一个平台来模拟我们的天空
通过这种方法，我们可以开始真正了解这些物体，并实现它们的科学潜力
" 为了创建他们的模型
大学物理和天文学院的丹妮卡·苏吉奇和丹尼斯教授用四维空间中的球体来描述光、偏振(光波传播的方向)和相位(光波振动的位置)，这对斯戈梅最初的设想至关重要
在明斯特大学Cornelia Denz教授领导的一项实验中，这使得Skyrmion场被设计并加工成一束激光
该团队使用尖端测量技术来确定天穹的精确结构
“从几何角度来看，这些物体实际上相当复杂，”博士说
Sugic
“它们像一个复杂的环环相扣的系统，整体形成一个类似粒子的结构
特别有趣的是skyrmion的拓扑属性——它们可以被扭曲、拉伸或挤压，但不会分开
这种健壮性是科学家最感兴趣的特性之一
"
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