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寻找暗物质:可能由奇特“半磁体”组成

作者: 李雅璇   点击次数:    发布时间: 2019-09-04 14:48

直到现在,科学家还不知道暗物质由什么构成,也无法真正探测到它们直到现在,科学家还不知道暗物质由什么构成,也无法真正探测到它们

  新浪科技讯 北京时间9月4日消息,据国外媒体报道,宇宙中弥漫着一种看不见的物质,它能改变恒星和星系的路径,这就是所谓的暗物质。它表现出万有引力的影响,但从未与光发生相互作用,直到现在,科学家还不知道暗物质由什么构成,也无法真正探测到它们,不过,一种新的理论很可能为探测暗物质提供新的方法。

  来自美国加州大学戴维斯分校的理论物理学家在简报中称,暗物质可能由奇特的“半磁体”组成,通过一个功能强大的电子显微镜(目前还不存在),未来科学家或许能够最终探测到它们。

  然而,并不是所有的物理学家都同意这一观点。德国法兰克福高等研究院的研究人员认为这个理论很简洁,但前景并不看好,你可以发明无限多的粒子来组成暗物质,这只是其中一种。

  “对于每一种粒子,你都可以做大量的计算,发表论文,构思实验,然后你可以为这些实验争取资金。”如果你真的很幸运,有人会做你的实验——然后什么也不会发现。”

  对暗物质的探索

  虽然许多理论预测了暗物质的存在,但我们并不知道暗物质到底是什么样子,也不知道它是由什么构成。许多物理学家相信,暗物质是由一些尚未被发现的粒子组成的,很长一段时间以来,弱相互作用大质量粒子(Weakly Interacting Massive Particle, 简称WIMP)被认为是暗物质最有可能的“候选者”。

  多年来,科学家使用强大的粒子加速器来寻找这些缓慢的、没有电荷的粒子,但随着时间的推移,物理学家排除了越来越多的WIMP候选粒子的可能性,这个流行的观点也失去了吸引力,尽管还没有完全排除,但在过去的10年里,人们一直在考虑WIMP之外的其他可能性。

  另一种理论认为,暗物质实际上是由光粒子(即光子)组成的,除了我们能看到的普通光子,可能还存在一些我们看不到的光子。这些所谓的“暗光子”是假想的粒子,它们有质量,但比电子轻,暗光子会与常规光子相互作用——尽管相当微弱。

  在这项新研究中,物理学家在暗光子理论的基础上,提出暗物质也可能是由“暗半磁体”组成的,这些假想的半磁体是磁单极子的暗物质版本。在理论物理学中,磁单极子是假设的仅带有单一磁极的基本粒子——类似于只带负电荷的电子。20世纪30年代,物理学家保罗•狄拉克(Paul Dirac)在数学上论证了磁单极子存在的可能性,然而,尽管科学家寻找了数十年,但至今还没有在自然界中找到任何证明磁单极子存在的证据。

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