L.IKE幸福的家庭，每一个免费电子都是相似的：它们都具有相同的质量，相同的电荷和相同的旋转。但在坚实的内部，各种相互作用可以使电子表现类似于完全不同的粒子。他们可能会表现得好像他们的质量是数百或数千次，或者仿佛它们完全是全大的。量子机械旋转和电荷可以分离，这些量通过不同的速率通过材料进行。电子可以在超导体中配对，用作具有没有电阻的电流的单个粒子。
这些奇怪的行为是因为固体中的电子集体行为就像由内部携带电流的量子实体，为所有电子和电子设备提供动力。准粒子产生于电子，但它们的行为方式截然不同。最奇怪的是，它们的行为就像真实的粒子:它们有可测量的质量和电荷，而且它们遵守支配更普通物质的相同物理定律。
许多材料表现出的准粒子行为是非常常见的，但从我们日常的经典物理学世界来看似乎很奇怪。一些材料具有准粒子，它们的行为就像它们有负质量，它们是由于在其通常的位置缺少电子而产生的。这些被称为“空穴”，物理学家不把它们看作质量为负的负电荷，而是把它们看作质量为正的正电荷(因为物理效应是相同的)。现代电子产品中普遍存在的许多半导体主要通过空穴传输电流。
在室温下，电子通常移动得太快，它们之间的相互作用不太重要;相反，准粒子性质是由电子-原子耦合产生的。然而，在低温材料中，电子可以相互影响，使得流体输送电荷的行为更像液体而不是气体。相应地，准粒子有更奇怪的行为，有时它们的行为方式完全不同于单个电子。
而不是将它们视为负面质量的负荷，物理学家将它们视为具有正质量的正电荷（由于物理效应是相同的）。
例如，在超导体中，电子在低温下成对，像单个粒子一样协同运动。其结果是电流流动无阻力。其他材料含有的准粒子，其行为就好像电子的自旋与其电荷是分离的。然而,其他人带有部分电荷的准粒子- 自由颗粒不可能，因为电子是不可分割的。
准粒子最奇异的特性可以在超材料中看到:这种人造物质在自然界中不存在，因为它们的“原子”实际上是被称为“量子点”的小晶体。这些点像固体中的原子一样排列在晶格中，但实验者可以控制它们的精确位置和电学性质，而真正的材料是由化学键的性质决定的。例如，研究人员已经使用超材料以其他不可能的方式弯曲光，制造微型隐形斗篷。在非常寒冷的温度下，超材料中的Quasiplyly可以在各种Kooky方式中表现，表现出在高能粒子实验中看到的属性。一个实验甚至在超材料中动态调整了“原子”之间的间距，导致以前的无麻Quasiply突然获得质量，对HIGGS机制的低温类似物，其授予电子并夸大粒子物理学的质量。
是内部“真实”?就像量子物理学中的许多问题一样，答案并不是那么明确。如果你说的“真实”是指我们可以测量它们的属性并在它们身上做实验，那么是的，它们是真实的。与此同时，准粒子并不像组成它们的电子那样完全真实。有时候像准粒子这样的突现现象并不完全符合“真实”和“不真实”这样熟悉的标签。
Matthew Francis是物理学家，科学作家，公共演讲者，教育家和常旅客的jaunty帽子的佩戴者。他目前正在在宇宙学上写一本书，与工作头衔，背道路，黑暗天空：宇宙学之旅。
