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人们相信暗光子蕴含了我们解开宇宙暗物质未解之谜的钥匙

 timtxu 2017-11-24
暗物质粒子(暗光子)比暗物质更让科学家们头疼。对现有数据的观察中科学家们未能发现任何“暗光子”,而暗光子将有助于描述暗影群体背后的力量。


  1999年到2008年,斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室的物理学家通过物质和反物质粒子的碰撞,并通过它们的遗体筛选宇宙隐藏的秘密。到目前为止,研究人员正在挖掘粒子及其反粒子泯灭所产生的数据,寻找科学最大的奥秘之一,那些黑暗的物质构成了探寻我们宇宙奥秘的线索。现在即使我们加上恒星和尘埃气体的总量,仍然没有足够的重力来解释星系是如何被引力吸引在一起。要么我们过去的理论是严重错误的,要么宇宙中存在许多我们看不见的物质。


  现在的研究发现了除了暗物质之外,宇宙中仍然存在许多我们无法观测到的物质。其中暗物质约占宇宙总质量的25%。有必要说明下,暗物质不是因为观测不到才被称为暗物质,而是因为它很难被观测到。有些科学家推测:暗物质可能是密集的正常物质,只是它们的行为奇怪,或者因为奇怪的维度而蜷缩起来,所以我们现有的科技无法观测到它们。


  其中暗物质这一家族中的暗粒子仍然会遵循教科书中的物理行为。换言之,在不同种类的暗物质电子或整个暗原子之间可能存在作用力。正如光子介导电磁力一样,在这些暗物质之间,可能会有暗光子来回穿梭。


  如果暗物质存在,暗光子肯定具有某些特性,它们会在碰撞粒子的数据中被探测到。加利福尼亚伯克利实验室核科学分部的物理学家尤里·舍说:“探测器中的 (暗光子) 的特征非常简单,除了一个高能光子,没有其他任何的活动。”


  到目前为止,在被称为巴巴尔实验的加速器所产生的能量种类中,并没有出现这些暗光子的迹象。虽然巴巴尔实验不排除暗光子的存在。巴巴尔发言人迈克尔罗妮说:“巴巴尔的结果虽然限制了暗光子可能藏身的地方,但是最终的结果排除了我们对宇宙中暗物质的另一种解释。”


  对暗光子早期的测量在美国国家实验室展开,数据显示了暗光子有0.0002%的可能被探测到。是什么导致了这种反常现象?这是迄今为止宇宙物理学的未解之谜。美国加利福尼亚大学的宇宙物理学家Kolomensk说:“暗光子可以弥合暗物质和我们宇宙之间这种隐藏的鸿沟, 所以如果我们能找到它, 这将是非常令人兴奋的。”


  这对光子的影子双胞胎对我们研究暗物质来说不是丧钟,更先进的实验正在升温,借助它们我们将继续寻找被隐藏的物理。未来我们发现暗光子的几率很大。暗光子就像“黑暗物理”一样酷,人们相信暗光子蕴含了我们解开宇宙暗物质未解之谜的钥匙。

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