寻找暗物质:可能由奇特“半磁体”组成

  • 日期:09-22
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北京时间9月4日消息,据国外媒体报道,宇宙中充满了一种看不见的物质,这种物质可以改变恒星和星系的路径,称为暗物质。它显示了引力的影响,但从未与光相互作用。直到现在,科学家仍然不知道暗物质是由什么组成的,而且他们还无法真正发现它们。但是,新的理论可能会为检测暗物质提供新的可能性。方法。

▲直到现在,科学家仍然不知道暗物质是由什么组成的,他们还无法真正发现它们。

加利福尼亚大学戴维斯分校的一名理论物理学家在简报中说,暗物质可能由特殊的“半磁铁”组成,最终可以通过功能强大的电子显微镜(尚不可用)检测到。他们。

但是,并非所有物理学家都同意这种观点。德国法兰克福高等研究院的研究人员认为,这一理论非常简洁,但前景并不乐观。您可以发明无限数量的颗粒来形成暗物质。这只是其中之一。

“对于每种类型的粒子,您可以进行大量计算,发表论文,构想实验,然后可以获得这些实验的资金。”如果您真的很幸运,有人会做您的实验,然后什么都不会发生。找。

探索暗物质

尽管许多理论预言了暗物质的存在,但我们不知道暗物质是什么样或由什么构成。许多物理学家认为,暗物质是由尚未发现的粒子组成的。长期以来,弱相互作用质量粒子(WIMP)被认为是暗物质最有可能的候选者。 “

多年来,科学家一直使用强大的粒子加速器来发现这些缓慢的,不带电的粒子,但是随着时间的流逝,物理学家已经排除了越来越多的WIMP候选粒子的可能性,这种流行的观点已经消失了。尽管没有完全排除这一呼吁,但在过去10年中,它一直在考虑WIMP以外的其他可能性。

另一种理论认为,暗物质实际上是由轻粒子(即光子)组成的。除了我们可以看到的普通光子之外,还有一些我们看不到的光子。这些所谓的“暗光子”是质量很高但比电子轻的假想粒子,并且暗光子与常规光子相互作用。虽然很弱。

在这项新的研究中,基于暗光子理论的物理学家建议暗物质也可能由“暗半磁铁”组成,这是磁性单极子的暗物质版本。在理论物理学中,磁单极子被假定为只有一个磁极的基本粒子。类似于仅带负电荷的电子。在1930年代,物理学家保罗狄拉克(Paul Dirac)证明了数学中存在磁单极子的可能性。但是,尽管科学家们已经进行了数十年的搜索,但他们并未发现任何自然界的证据。磁单极子存在的证据。

狄拉克不仅提出了磁单极子的概念,还提出了围绕磁单极子运动的电子会受到其磁场的影响,然后这些暗半磁铁潜伏在宇宙中的某个地方。如果它们的行为像狄拉克(Dirac)提出的磁性单极子一样,那么它们在电子路径中也留下了微妙的线索。

如果有暗单极子,它们会发射暗光子,在被电子吸收之前,它们可以转换为规则光子。这种相互作用导致电子旋转或略微改变轨道,从而产生一种称为Ahalo的类型。 Nov-Bohm效应的干涉图。电子不仅是粒子。他们也是波。当电子的“波动方程”中的波谷和波谷相互重叠或抵消时,就会形成一系列的明暗平行线。也就是说,会出现干涉图样,科学家也许可以使用电子显微镜。检测到电子干扰方向图的这种非常小的变化。

太阳激发的暗物质

在我们体内以及附近,检测暗物质的电子束显微镜内部和周围可能存在暗物质。如果要通过电子的干扰来检测暗物质,则构成暗物质的奇怪的半磁体需要具有足够强的磁场,这意味着这些半磁体需要大量能量。

太阳附近的单极子可能会变得活跃,它们获得更多的能量,然后到达地球。在这些有源单极子中,每天约有五个会通过其提议的电子束显微镜。由暗半磁铁引起的电子的相变很小。为了对其进行检测,我们需要非常高分辨率的。它可能是现有的电子束显微镜的5倍。我们也许能够“让它们具有超级电子显微镜”。人们对发现暗物质很感兴趣,否则我们可能不得不为了发现暗物质而建造另一个。

目前,物理学家提出了许多相互竞争的暗物质理论,它们对早期宇宙是如何形成的提出了完全不同的观点。这项新研究的结果已发表在预印本杂志arXiv上,尚未经过同行评审。