物理學家揭示了新的暗物質候選體,那麼如何探測它?

2024-12-29 19:45:15 字數 2280 閱讀 5229

1樓:小炎認真回覆問題中

要說起暗物質,相信大家心裡想要的都是宇宙存在的物質,看不見摸不著,卻擁有巨大的能量,甚至還可能存在著吞噬力和黑洞很像,但是目前還沒有確定找到暗物質,而是揭示了新的暗物質候選體,可以通過觀察電子在暗物質候選體存在時的移相來探測。

首先這個新的暗物質候選體其實就是「暗磁單極子」,這是由加州大學戴維斯分校的物理學家所提出的概念,可以與暗質子發生相互作用的物質,因為按照推測來說暗物質應該是通過暗光子粒子的性質來解釋它的存在,而暗光子本身目前來說並沒有找到它的存在,只是一種假象理論上的粒子而已,這玩意攜帶著光能和電磁能,有很大的能量。

而「暗磁單極子」是與暗質子所發生作用的,由於暗物質雖然理論推測上確定存在而且也有觀測的方式,也就是暗光子粒子,但是暗光子粒子根本找不到它的存在,就使得科學家們轉變了方向,畢竟上乙個理論始終無法找到存在,再研究下去肯定不會有大的突破,這時候換乙個方向思考很有意義;於是後面盯上了這個新的暗物質候選體「暗磁單極子」,逐漸地發現可以通過觀察「暗磁單極子」的電子移相情況,這樣就可以檢測到暗磁單極子的存在了。

我們來解釋一下這個移相,是由阿哈羅諾夫-玻姆提出的一種效應,簡單地來理解也就是說即便電子沒有穿過磁場,但是依舊會受到磁場的作用,目前的檢測方法確實也出來了,但是計算時發現理論上的相移是非常小的,想要在實際中觀測出來就以目前的科技手段來說難度很大很大,所以後面又開始想新的辦法,只不過還沒有具體的訊息。

2樓:網友

科學家們近乙個世紀的觀察和計算告訴我們,宇宙中存在的物質遠遠超過我們所看到的事物。這種未知的物質似乎僅通過重力與常規物質相互作用,並且不會發射,吸收或反射任何光-因此獲得了暗物質的綽號。

幾十年來,暗物質究竟由什麼構成仍然是乙個謎,但是物理學家提出了許多候選粒子。這些建議包括軸子、暗光子、弱相互作用的大質量粒子(wimp)、超重引力子、矮行星質量的「巨集觀」粒子以及可能比「大**」還要古老的標量粒子等。

3樓:戀綸vs布草

用衛星探測器探測。除了探測衛星之外,還有一些發射器也可以去進行暗物質探測。

4樓:青熒火

物理學家揭示的新的暗物質候選體,需要我們科學家進行進一步的探索,然後才能探測到它。

暗物質明明無法探測,為何科學家還篤定其真實存在呢?

5樓:技術小輝

因為科學家通過天體執行的軌跡,可以直接計算出暗物質的存在,而且其影響也是真實存在的。

6樓:體壇剖析者

科學家是根據科學資料推測出來的。暗物質是科學家根據相關資料,經過精確測算,推測出來的。

7樓:千年書蟲

因為科學家發現,現有物質無法解釋很多現象,我們發現的物質可能只佔少部分,大多數都是我們看不到的暗物質。

物理學家在尋找暗物質時發現了新問題

8樓:戶如樂

暗物質難以捉摸、很複雜,而且可能比我遲銀們想象的要大得多。最近對早期宇宙的模擬表明,尋找暗物質的最有希望的目標之一一種稱為軸子的基本亞原子粒子的質量可能是之前假設的兩倍。這個 結果顛覆了對暗物質的 探索 。

在 美國 伯克利實驗室,一組科學家著手在實驗室中重建早期宇宙的條件。他們專門模擬了乙個被認為出現了軸子的時代——大約在 138 億年前宇宙出現後的十億分之一秒。在超級計算機模擬中,快速膨脹的早期宇宙的一小部分被顯示在乙個三維網格內。

在最初的膨脹之後,就在宇宙誕生之後,小龍捲風或漩渦以弦的形狀形成,並將軸子拋入漩渦中。

軸子在旋轉時試圖抓住渦流,在宇宙繼續膨脹的碼巖宴同時形成迴圈。科學家說,「擁抱著這些弦兩側的軸子正試圖堅持下去。但是當這種力量突破乙個極限時,他們就會被甩掉並從這些弦上甩開。

而那些從弦上脫離的軸子最終會在很久以後變成暗物質。」

當軸子被甩開時,研究人員跟蹤它們,試圖測量它們產生了多少暗物質。當他們按照這種模擬時,研究人員計算出軸子的質量比他們之前認為的要大一倍以上。乙個軸子的電壓在 40 到 180 微電子伏特之間,大約是電子質量的 100 億分之一。

尋找暗物質本質上就是尋找軸子,因此,如果物理學家一直試圖發現質量遠低於實際質量的粒子,那麼這意味著過去和正在設計進行的尋找暗物質的努力可能註定都要失敗。目前,為阻止軸子而構建的最有希望的實驗是微波共振室,它利用強磁場將軸子轉換為科學家能夠更容易檢測到的微弱電磁波。

但如果軸子的重量是我們想象的兩倍,那麼腔室的一側必須做得更小,才能檢測到更高質量的軸子。從好的方面來說,至少現在物理學家可能對他們需要尋棗叢找的東西有了更準確的認識。

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