首次发现：物理学家证实了67年前对无质量中性复合粒子的预测

1956年，理论物理学家大卫·派恩斯预言了一种“恶魔”粒子，这是一种无质量、无电荷、不与光耦合的复合粒子，由金属中的电子形成。它可能对金属的各种性质，比如超导、半金属转变等，有重要的影响。从那时起，人们一直在寻找它的踪迹，但直到最近才在实验上被发现。

首先我们要知道，在固体中，电子并不是孤立的个体，而是相互作用的集体。电子之间的库仑相互作用会使它们结合成一种新的粒子，叫做等离子体。等离子体可以看作是一种量子声波，它是由电子气中的电荷密度波动产生的。等离子体有一个新的电荷和质量，由基本电子相互作用决定。等离子体的能量和频率之间有一个固定的关系，叫做色散关系。色散关系可以告诉我们，要激发一个等离子体，需要多少能量。

然而，并不是所有的固体都只有一种电子。有些固体中，电子可以存在于不同的能带中。不同能带中的电子有不同的运动状态和能量范围。如果一个固体有多个能带，并且这些能带都被部分填充了电子，那么每个能带都可以形成自己的等离子体。这些等离子体之间也会相互作用，产生新的复合粒子。

派恩斯在1956年就预言了一种这样的复合粒子，他把它叫做“恶魔”。他之所以这么命名，是为了纪念提出了“麦克斯韦恶魔”的物理学家麦克斯韦，另一个原因是这个粒子是由不同能带中电子运动（Distinct Electron Motion）形成的（DEMon）。恶魔粒子是一种无质量、无电荷、不与光耦合的复合粒子，它是由两个或多个不同能带中的等离子体以反相方式结合而成的。恶魔粒子没有能量损失，但会导致不同能带中电子占据数发生变化。恶魔粒子是一种中性集体模式，它被另一个能带中的电子所衰减或屏蔽。