天使粒子的发现可以让人们更快地进入信息文明社会，并依靠信息文明创造更丰富多彩的物质和精神财富。
■ 张田勘
最近，华人物理学家张首晟等人在7月21日出版的《科学》杂志上发表了发现“天使粒子”的论文。
80年前，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳预测，物质世界存在一类没有反粒子的粒子，当时称为马约拉纳费米子。如今，科学家们发现，“天使”的确存在。
张首晟把这种粒子称为天使粒子，源自美国作家丹·布朗的代表作之一——《天使与魔鬼》。
这部小说描绘了一个惊人的后果，物质世界中正反粒子的碰撞会将所有质量以能量的形式释放，从而湮灭整个世界。没有反粒子的粒子其实就是反粒子是其自身的粒子。因此，如果这样的粒子构成了物质世界，将是只有天使，没有魔鬼的世界。
在我们居住的社会，都并存着美丽与丑陋、善良与邪恶、真实与虚假、坦率与奸诈，甚至还存在着更多元的环境。因此，二元或多元世界一直是人们一以贯之的认识。
发现天使粒子最重要的意义在于，可能颠覆人们的三观。我们过去对世界的看法是不全面的，甚至是错误的，天使粒子让人们认识到了物质世界的新大陆，就像哥伦布发现地理世界和人类社会的新大陆一样。
早在发现天使粒子之前，张首晟的其他研究成果就被汤森路透预测会获得诺贝尔奖，其导师杨振宁则评价“他获得诺贝尔奖只是时间问题”。
此次发现，几乎重现了当初李政道和杨振宁发现物质世界的另一个新大陆——宇称不守恒。在李政道、杨振宁和吴健雄之前，物理学界都认为时间和空间是对称的，20世纪物理学家又了解到动量和能量守恒定律是建立在空间和时间对称的基础上。也就是说，在一个物理系统中动量和能量在物理作用前后保持不变，也即宇称守恒。
但是，1953年，有些科学家发现了一些奇怪的粒子。一般地讲，普通物质是由质子、中子和电子组成，但当普通物质被高能量质子撞击时，撞击的碎片中会产生奇异粒子。
这些奇异粒子中最引人注目的是θ和τ两种粒子。这两种粒子的生命周期很短，马上会转变成生命周期较长的其他粒子。
1956年，纽约长岛布鲁克海纹的美国国家实验室进行了奇异粒子的实验，科学家发现这两个粒子似乎为同一粒子。但是为什么同一粒子会产生两种不同的衰变模式呢，用宇称守恒的理论显然是解释不通的。所以物理学界又把这个问题称为“θ-τ之谜”。
于是，一些物理学家首先从理论上来解释这个谜，其中就有李政道和杨振宁。他们和其他物理学家提出，θ和τ两种粒子是同一种粒子的不同宇称状态，它们没有特定的宇称，因而宇称可以是不守恒的。此后，大名鼎鼎的实验物理学家吴健雄用实验证明了宇称不守恒。于是，李政道和杨振宁获得1957年的诺贝尔物理学奖。
历史总是有惊人的相似之处。今天，张首晟等人发现天使粒子与李政道、杨振宁和吴健雄等人发现宇称不守恒何其相似！张首晟从理论上精准预言了在哪里能够找到天使粒子，同时提出了哪些实验信号能够作为证明天使粒子存在的铁证。
与吴健雄相似，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的何庆林、王康隆教授领导的团队和加利福尼亚大学欧文分校夏晶教授领导的团队根据张首晟的理论预测进行实验，发现了马约拉纳费米子，即天使粒子。
发现天使粒子，其应用主要在计算机和数学领域，同时，天使粒子从理论上证明量子计算将成为可能。
量子世界本质上是平行的，一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。由此，量子计算机能够进行高度并行的计算，比经典计算机有效得多。
天使粒子的发现可以让人们更快地进入信息文明社会，并依靠信息文明创造更丰富多彩的物质和精神财富。
