これらは、電子が持つ波のような性質（波動関数）が交差する場所で、まるで水面で波がぶつかり合い、そこから小さな渦ができるような現象を予想されています。

この現象を理解するためには、まず「運動量空間」という概念を知る必要があります。

運動量空間とは、実際の位置ではなく、電子がどの方向にどれくらいの速さで動いているかを示す「動きの地図」のようなものです。

普段、私たちは位置（どこにあるか）で物体を捉えますが、運動量空間ではその物体の「速さ」や「向き」といった動きの情報で表現します。たとえば、地図が街の位置を示すのと同じように、運動量空間は電子がどの方向に、どれだけの速さで動いているかを示す「動きの地図」と考えるとわかりやすいでしょう。この地図を使うことで、電子がどのようにエネルギーを持ち、どんなふうに振る舞うかを詳細に理解できるのです。

Weyl点やDirac点は、この運動量空間の中で、電子のエネルギー帯が交わる場所にあたり、そこでは電子の波が特有の形でねじれ、回転する「渦」が形成されると考えられてきました。

さらに、これらの「点」だけでなく、電子の波が「線」として広がりながら交差する可能性もあり、その場合は運動量空間全体で連続的な渦巻き構造が現れると予想されます。

これは、まるで台所のシンクで水が流れ込むと、排水口の周りに回転する渦ができるのと似たイメージです。

これらの現象は、以前の論文や関連研究で理論的に予測されてきたものであり、今回の実験で初めて実際に観測されたといえます。

しかし、運動量空間を三次元で詳細に観察するのは容易ではありません。

一般的な角度分解光電子分光（ARPES）は、二次元の断面を測定するのが主流で、三次元全体を隅々まで把握することは難しかったのです。

そこで研究者たちは、光のエネルギーを大きく上げて（ソフトX線を使用するほどに）、さらに光の向きや振動の仕方（偏光）を切り替えることで、立体的に運動量空間を“スキャン”できる技術を開発しました。