物理学家提出在聚变堆中合成轴子的新理论方法——《高能物理学期刊》论文
一、背景轴子（Axion）是被广泛认为可能构成暗物质的假想亚原子粒子。暗物质占宇宙质量的约 85 %，但其直接探测仍是现代物理学的未解之谜。近日，辛辛那提大学（University of Cincinnati）物理学家 Jure Zupan 教授及其在费米国家实验室（Fermi National Laboratory）、麻省理工学院（MIT）与以色列技术学院（Technion‑Israel Institute of Technology）的国际团队，在《Journal of High Energy Physics》上公布了一种理论方案，探讨如何在聚变反应堆内部产生轴子。
“我们从理论上阐明了聚变堆可作为轴子生产源的可能性，这是即使《硅谷传奇》中的Sheldon Cooper与Leonard Hofstadter也未能在电视上破解的难题。” ——Jure Zupan 教授
图：示意图
二、轴子与暗物质的意义暗物质：虽未被直接捕获，但通过星系与星体的异常运动可推断其存在。
轴子：极轻质粒子，可能是暗物质的主导成分。
聚变堆：若能产生轴子，将为暗物质探测提供全新的实验途径。
三、聚变堆的轴子生成机制核心设计：采用氘‑氚（deuterium & tritium）燃料，反应容器内壁镶有锂层。该设计正由法国南部国际合作项目正在研发。
中子生成：聚变产生海量中子；中子与反应堆壁材发生核反应，可形成新的暗物质相关粒子。
刹车辐射（Bremsstrahlung）：中子与其它粒子相撞并减速时产生的辐射，亦可诱发轴子或类似轴子的粒子。
“中子与壁材料的相互作用会导致核反应，进而产生新粒子。” ——Jure Zupan
四、电视剧《生活大爆炸》中的“轴子笑话”剧情概述：在第五季的三集里，Sheldon 与 Leonard 试图用“太阳轴子产生公式”来预测聚变堆中的轴子概率，最终失败。
视觉线索：白板上绘出的方程与太阳轴子产生的比较，左侧绘有一个可怜的笑脸符号，暗示方案无效。
Zupan 的解释：与太阳相比，聚变堆的轴子产生率低，但通过“不同的产生过程”仍可实现。
“电视里讨论的方程实际上与我们论文中的模型相符，只是Sheldon与Leonard未能解决。” ——Jure Zupan
五、研究团队与资助主要作者：Jure Zupan（辛辛那提大学）、费米国家实验室、麻省理工学院、以色列技术学院等。
资助机构：美国物理学会、以色列科学基金、法国国际合作项目等。
六、结论本研究提出了在聚变反应堆内部通过中子与壁材相互作用或刹车辐射等机制产生轴子的理论框架。若实验可行，将为暗物质粒子探测开辟全新途径，并验证轴子在宇宙中可能的角色。
勇编撰自论文"Searching for exotic scalars at fusion reactors".Journal of High Energy Physics.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
