张首晟团队发现“天使粒子”，杨振宁称其获诺奖是时间问题

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狄拉克和刻在他墓碑上的方程

1932年，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，无意间发现了狄拉克预言的正电子。从此以后，宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是永恒不变的真理。

目前，正电子也被广泛应用到人类生活之中，医学影像技术PET(Positron Emission Tomography, 正电子发射断层扫描) 就是其中之一。

张首晟向凤凰科技表示：“根据以往的认知，我们似乎生活在一个充满正反对立的世界。比如有正数必有负数，有存款必有负债，有阴必有阳，有善必有恶，有天使必有恶魔。”

但是，在1937年，也就是整整80年前，Ettore Majorana做出这样一个大胆的猜测：会不会有一类没有反粒子的粒子，或者说它们自身就是自己的反粒子。这个粒子被后来的物理学界称之为Majorana费米子，并和希格斯波色子、引力子、磁单极、暗物质等一起被视为人类最为梦寐以求的神秘粒子。

Ettore Majorana

从那开始，寻找这一神奇粒子也就成了物理学中许多领域研究工作的崇高目标。

在物理学里，存在两大分支，分别是粒子物理和凝聚态物理。

在粒子物理中，标准模型范畴外的中微子被认为最可能是Majorana费米子，而且这一猜测是有可能被“无中微子的beta双衰变”实验所验证。但这项实验所要求的精度在今后的10年到20年以内都难以达到。

而在张首晟所研究的凝聚态物理中，Majorana费米子有可能作为某些新奇量子基态上的准粒子或元激发而存在。

在2010年到2015年之间，张首晟与其团队连续发表三篇论文，精准预言了在哪里能够找到Majorana费米子，继而指出哪些实验信号能够作为铁证如山的证据。

他们预言手性Majorana费米子存在于一种由量子反常霍尔效应薄膜和普通超导体薄膜组成的混合器件中。

张首晟团队搜寻手性Majorana费米子的实验平台

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