[科普中国]-双电子偶素

双电子偶素是由两个电子偶素所组成的分子，化学式为Ps2，是约翰·惠勒在1946年预言它的存在 ，随后双电子偶素都只有理论上的研究。直到2007年才由加州大学河滨分校的大卫·卡西迪和米尔斯发现它。他们主要把电子偶素撞击极薄的硅芯片制成。

简介双电子偶素是由两个电子偶素所组成的分子，化学式为Ps2，是约翰·惠勒在1946年预言它的存在，随后双电子偶素都只有理论上的研究。直到2007年才由加州大学河滨分校的大卫·卡西迪和米尔斯发现它。他们主要把电子偶素撞击极薄的硅芯片制成。1

约翰·惠勒约翰·阿奇博尔德·惠勒（英语：John Archibald Wheeler，1911年7月9日－2008年4月13日），出生于美国佛罗里达州杰克逊维尔，美国理论物理学家。

惠勒虽然没有得到诺贝尔奖，但是他无疑是美国最重要的物理学家之一。作为物理学家，惠勒最重要的工作是与玻尔合作，在1942年共同揭示了核裂变机制，并参加了研制原子弹的曼哈顿工程。他还是美国第一个氢弹装置的主要设计者之一。作为物理学教育家，惠勒培养出了几代美国物理学家，他指导过的博士达50位之多——当下美国宇宙学或者天体理论物理的一线人物有相当一部分是惠勒的学生。2

电子偶素电子偶素或称正电子素（英语：Positronium）是一个电子与一个正电子组成的亚稳定的束缚态(ee)，化学符号是Ps。最早由麻省理工学院物理学家Martin Deutsch在1951年发现。

由于电子和正电子最终会湮灭产生光子，电子偶素的半衰期是很短的。根据电子与正电子自旋状态的不同，电子偶素主要分为两种。单态(S0，自旋相反，总自旋为0)即仲电子偶素(para-positronium，简记为p-Ps)，三重态(S1，自旋同向,总自旋为1)即正电子偶素(ortho-positronium，简记为o-Ps)。在真空中，单态的电子偶素半衰期为125ps，之后湮灭产生两个光子(511keV)；三重态电子偶素半衰期为142ns，湮灭产生三个光子，有时会产生多个光子。光子总能量为1022keV，即电子和正电子的总质量。

在介质中，三重态电子偶素的半衰期会相应变化，这就给人们提供了研究物质性质的一种手段。利用正电子或电子偶素研究物质内部性质已经成为一个应用非常广泛的学科。它主要利用电子偶素在介质中的湮灭时间谱图（英语：Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy，简称PALS）的拟合为测量手段，而且是一种非破坏性的方法。2

参见惠勒延迟选择实验

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学