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宇宙中的每个原子都可能是唯一的
长期以来的假设告诉我们，具有相同数量的质子、中子和电子的原子是无法区分的，但一位物理学家想要检验这个想法
来源:科学美国人宇宙中的每个原子都可能是唯一的
长期以来的假设告诉我们，具有相同数量的质子、中子和电子的原子是无法区分的，但一位物理学家想要检验这个想法
作者：K. R. Callaway 编辑：Sarah Lewin Frasier
物理学家的基本假设之一是原子并不是唯一的——如果两个原子具有相同数量的质子、中子和电子，它们的外观和行为就会完全相同。这种信念是我们理解宇宙中的物理学和物质的基础，它为依赖可预测性的领域（例如量子计算）铺平了道路。然而，原子的不可区分性仍然只是一个假设，科学家们已经计划对其进行测试。
在最近发表在《Physics Letters B》上的一篇论文中，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家 Mark Raizen 提出了一系列实验，首次从这些看似相同的粒子中找出潜在的差异。
“我们喜欢将理论和实验结合起来，”Raizen 说。 “这个问题以前从未经过实验测试过，所以对我来说，这就是它的有趣之处。”
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科罗拉多州立大学的物理学家克里斯蒂安·桑纳 (Christian Sanner) 表示，如果原子是可区分的，那么观察两个相同类型的原子就像观察两辆相同品牌和型号的汽车一样。克里斯蒂安·桑纳没有参与这篇新论文的研究。刚从装配线上下来，它们似乎无法区分。但如果你仔细测量螺栓的松紧度以及门和门框之间的微小间隙，细微的差异就会变得更加明显。