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难以捉摸的暗物质可能隐藏在地球上

科学家们正在研究自然界最具吸引力的物质之一,即神秘的暗物质,它被认为构成了宇宙的大块。许多科学家认为暗物质甚至可能隐藏在地球上我们的眼皮底下。

暗物质由于其黑暗的性质而特别难以找到。事实上,科学家们不知道它是什么。它不发射或反射任何光,所以最强大的望远镜没有希望直接探测到它。自20世纪70年代以来,人们一直认为它是存在的,这是基于对引力在大尺度上的影响的观察,例如星系之间和星系之间的影响。规则物质无法解释引力的作用量。

科学家推测,暗物质并不经常与大多数其他物质相互作用。一种想法是,它直接穿过地球、你的房子和你的身体,而不会弹离原子。

一些科学家已经开始进行地下搜索,希望在众多的暗物质粒子中只捕捉到一小部分,这是一个罕见的从规则粒子上反弹的例子。

明尼苏达大学的Angela Reisseter是一个名为低温暗物质搜索(CDMS)的项目的成员,她说:“它们就在我们身边流动,每隔一段时间就会有一次互动。”她本月在华盛顿特区举行的美国物理学会会议上发表了讲话。

探测到暗物质“是吗”

在最近一期的《科学快报》上,Reisseteran和她的同事报告说,他们发现了两个可能是暗物质影响探测器的事件。

Reisseter说,我们之前的结果是否定的这是我们的第一次也许“就是这样”

CDMS埋在明尼苏达州的一个矿井中,埋在大约766码(700米)的岩石、塑料、铅、铜和其他材料下面,这些材料旨在阻止除暗物质外的一切物质进入实验。

探测器本身基本上是由锗和硅元素组成的冰球状小块。如果锗或硅原子中的一个原子核被暗物质粒子击中,它就会反弹并向探测器发送信号。

然而,研究人员不能绝对确定他们测量到的两个信号是暗物质,而不是他们称之为背景的其他粒子。他们说,两个信号太少了,无法置信,因为他们的计算预测了大约一个来自背景的虚假事件。

如果是这样,我们会说‘哦,这是背景。’Reisseter说,如果是三点,你就会开始说‘哦,这是一个信号’我们不能称其为背景,也不能称之为信号

CDMS团队打算继续在更敏感的水平上进行实验,希望能发现更实质的信号。

暗物质搜寻仍在继续

追踪地球上暗物质的其他尝试都集中在强大的粒子加速器上,这些加速器可以加速亚原子粒子降到光速,然后将它们粉碎在一起,希望高得令人难以置信的碰撞能量能产生奇异的粒子,包括暗物质。

但是,即使有了我们越来越强大的原子加速器,暗物质的存在也尚未被发现。

马里兰大学的莎拉·伊诺(Sarah Eno)说,“你不得不问为什么会这样。”为什么构成宇宙中大部分物质的粒子从未在我们的加速器中出现过?”

其中一个原因可能是它们不够强大。科学家们不确定暗物质粒子的质量有多大,某些可能性需要极高的能量才能在实验室中产生。或者在任何加速器上都不可能找到。

Eno说:“我们不知道暗物质粒子是我们能够产生和检测的粒子。”

现在最大的希望可能是一个新的粒子加速器“瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机”,这是有史以来最大的。它最近开业,还没有全速运行。当它发生时,许多人都抱着希望,希望暗物质最终会被束缚住。

Eno说:“现在我们有了这台新机器,我们最终可能有足够的能量来制造这种暗物质粒子,并在我们的碰撞中看到它。”她是大型强子对撞机小型μ介子螺线管实验小组的成员。


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