辛辛那提大學的物理學家成功破解了一個曾在著名情景喜劇《大爆炸理論》中被認為無法解決的問題。朱爾·祖潘教授(Jure Zupan)及其同事理論上找出了如何在核融合反應堆中產生一種叫做阿克西翁(axion)的次原子粒子的方法。劇中的虛構粒子物理學家謝爾頓·庫珀(Sheldon Cooper)和倫納德·霍夫斯塔特(Leonard Hofstadter)曾在第五季的三集故事中探討過這個問題,但未能找到解答。祖潘在一份聲明中表示,我們論文中的一般想法在多年之前就已在《大爆炸理論》中討論過,但謝爾頓和倫納德無法使其成立。
祖潘教授與來自費米國家實驗室、麻省理工學院(MIT)及以色列理工學院(Technion)的理論物理學家團隊合作,尋找解決方案。該團隊在《高能物理學期刊》(Journal of High Energy Physics)發佈了他們的研究成果。阿克西翁是一種假設的粒子,可能有助於解釋暗物質,這種神秘的無形物質佔據了宇宙 85% 的質量。與普通物質不同,暗物質不會吸收或反射光線。科學家們知道它的存在是因為它對星系和恆星星團的引力影響。
祖潘及其同事著手研究如何在核融合反應堆中產生阿克西翁。他們考慮了一種由氘(deuterium)和氚(tritium)驅動的特定反應堆,該反應堆的容器內襯有鋰。一個此類反應堆正在法國南部開發,作為全球合作的一部分。根據辛辛那提大學的新聞稿,這個反應堆將因中子流的作用而產生暗領域粒子。中子與牆壁材料的相互作用所引發的核反應可以創造出新粒子,祖潘在聲明中表示。
另一種方法是當中子與其他粒子碰撞並減速時,產生阿克西翁粒子。這釋放出的能量稱為制動輻射(bremsstrahlung)。根據科學家的說法,這些新粒子可能是阿克西翁或類似阿克西翁的粒子。
在《大爆炸理論》中,角色們在試圖解決問題時並未實際談論阿克西翁,而是將他們的計算顯示在白板上,這對物理學愛好者來說是一個彩蛋。祖潘表示,作為一位科學家,觀賞這部劇是非常精彩的,因為有許多笑話的層次。《大爆炸理論》以融入眾多知名科學概念而聞名,例如薛丁格的貓(Schrodinger’s cat)。該劇還曾邀請過諸如SpaceX首席執行官Elon Musk等著名科學技術人物客串。該系列於 2019 年播出最後一集,整個約 12 年的播出期間共獲得 55 次艾美獎提名,並贏得了 10 次獎項。




