使物质隐形的量子效应

宇宙中的粒子可以根据它们的量子自旋分为两大类：费米子和玻色子。费米子是组成物质的粒子，它们具有半整数自旋，例如电子、质子和中子等。而玻色子主要描述的是粒子间的相互作用，它具有整数自旋，例如介导电磁力的光子。

1925年，沃尔夫冈·泡利提出了一个原理，现在被称为“泡利不相容原理”：两个相同的费米子不能处于相同的量子态。最初该原理只针对电子，后来扩展到了所有费米子。正是因为泡利不相容原理的存在，白矮星的电子简并压力和中子星的中子简并压力才抵挡住引力的收缩，没有进一步崩溃。泡利不相容原理也就是使物质隐形的关键。

但是，当粒子的温度较低时，情况会有所不同。当粒子被冷却的时候，它们就会失去能量。最终结果就是它们填满了所有可能的最低状态，形成了一种被称为“费米海”的物质。这些粒子紧密堆叠，导致它们无法上升到更高的能量状态，也无法降低到更低的能量状态。这也就是说，电子没有地方可以跑动了。

当我们用光撞击这种状态的原子时，光子已经无法与原子内部的电子发生相互作用。也就是说，这时候入射光并不会被散射，而是沿着原先的路径穿过物质，就好像它们不存在一样。通过这种方式，物质就实现了隐形。

三个独立的研究小组分别用锶-87、钾-40和锂-6进行实验，当他们逐渐冷却原子云的温度时，照射到原子云上的光的散射逐渐消失，原子云越来越透明。