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            章鱼彩票 电脑版天下-3个优先级能否找到暗物质?假如暗物质太轻怎么办呢?

            admin 2019-06-21 335人围观 ,发现0个评论

            暗物质太轻怎么办?科学家呼吁进行小规划试验以扩展查找规划!以小规划勘探方式,对暗物质的查找正在扩展。虽然暗物质在世界中有很多存在——它是迄今为止最常见的物质方式,但它也隐藏在一般的视野中。

            还不知道暗物质详细是由什么构成,虽然科学家可以看到它对已知物质的引力。大质量弱相互作用粒子(wimp)理论现已成为暗物质组成的或许候选之一,但它们还没有出现在科学家预期的当地。

            撒下许多小网,扩展规划

            因而,科学家们现在正加倍尽力,规划新的、活络的试验,以寻觅曾经从未探究过的粒子质量和能量规划内的暗物质,并运用曾经从未测验过的办法。这种新办法不是依托几个大型试验的“网”来捕捉一种暗物质,而是类似于用更细的网,来撒许多网捕捉探究更多规划的暗物质。暗物质或许比之前以为的“更轻”,或许质量更小,能量更小。它可以由理论上的波状超轻粒子组成,这些超轻粒子被称为轴子。暗物质或许是一个充溢许多没有发现的粒子王国,它或许底子不是由粒子组成。

            美国能源部劳伦斯伯克利国家试验室(Berkeley Lab)的资深科学家和理论物理学家凯瑟琳祖雷克(Kathryn Zurek)指出:低质量暗物质试验的气势一直在增强,这或许会扩展咱们现在对粒子物理规范模型中所包括物质构成的了解。Zurek也隶属于加州大学伯克利分校,他是提出低质量暗物质理论和勘探办法的前驱。除了规范模型,咱们还有什么物理试验依据?暗物质是最好的物质之一,这些理论观念现已存在了十年左右了。

            • (博科园-图示)加州大学伯克利分校物理系研讨员、博士后林俊松(Junsong Lin)拿着加州大学伯克利分校(UC Berkeley)正在开发的一种低质量暗物质勘探器部件。图片:Marilyn Chung/Berkeley Lab
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            跟着技能的新开展,如量子传感器和章鱼彩票 电脑版天下-3个优先级能否找到暗物质?假如暗物质太轻怎么办呢?勘探资料的新进展,也有助于推进新的试验。在曩昔的十年里,这个范畴现已老练并开花结果。它现已成为干流——不再是边际地带。低质量暗物质的评论现已从小型会议和研讨会转移到寻觅暗物质整体战略的一个组成部分。伯克利试验室和加州大学伯克利分校凭仗其在暗物质理论、试验、前沿勘探器和方针研制方面的特长,将在这一新式的暗章鱼彩票 电脑版天下-3个优先级能否找到暗物质?假如暗物质太轻怎么办呢?物质查找范畴发生严重影响。

            研讨要点需求寻觅“更轻”的暗物质

            在美国能源部举行暗物质高能物理研讨会的基础上,发布了一份名为《暗物质小项目新主张的基础研讨需求》陈述,强调了Zurek和伯克利试验室其他研讨人员对暗物质的相关研讨。Zurek和加州大学伯克利分校试验室资深科学家、加州大学伯克利分校物理学教授丹麦肯锡(Dan McKinsey)一起领导了一个专心于暗物质直接勘探技能的研讨会小组,该小组对该陈述做出了奉献。

            • 加州大学伯克利分校(UC Berkeley)树立了一个低质量暗物质勘探试验。图片:Junsong Lin/Berkeley Lab, UC Berkeley

            该研讨陈述主张将要点放在小型试验上,寻觅质量小于质子的暗物质粒子项目本钱从200万美元到1500万美元不等。质子是每个原子核内的亚原子粒子,每个原子核的分量约为电子1850倍。这一新的更低质量查找作业将“终究了解世界暗物质的实质,这是首要方针”。麦肯锡表明,美国能源部(U.S. Department of Energy)本年也进行了相关尽力,为新的暗物质试验寻求主张,伯克利试验室也参加了这项主张的进程。

            扩展查找中的3个优先级

            该研讨陈述强调了寻觅更低质量暗物质的三个首要优先研讨方向,“需求完成广泛的敏感性和……到达不同的要害里程碑”:

            1、运用DOE加速器发生高能粒子束:发明并勘探质子质量和相关力之下的暗物质粒子。这样的试验或许有助于咱们了解暗物质的来历,并探究其与一般物质的相互作用。

            2、经过与先进超活络勘探器的相互作用:可以勘探到单个星系暗物质粒子,其质量可达质子质量的1万亿倍,现已有地下试验区和设备可章鱼彩票 电脑版天下-3个优先级能否找到暗物质?假如暗物质太轻怎么办呢?用于支撑这些新试验。

            3、运用先进的超活络勘探器勘探银河系暗物质波:要点是所谓的量子色动力学轴子。理论和技能的前进现在可使科学家在超轻质量规划的整个光谱中勘探这种类型的轴子暗物质存在,供给了“对世界来历的最早时间以及超高能量和温度下天然规律的一瞥”。

            这个轴子,假如它存在的话,也可以协助解说与世界强力有关的特性。世界强力担任将大多数物质结合在一起——例如,它将原子核中的粒子结合在一起。在曩昔的十年里,对传统WIMP暗物质方式的研讨活络度提高了1000倍。

            科学家们正在树立试验模型

            伯克利试验室和加州大学伯克利分校的研讨人员将首要把要点放在液氦和砷化镓晶体章鱼彩票 电脑版天下-3个优先级能否找到暗物质?假如暗物质太轻怎么办呢?上,以寻觅低质量暗物质粒子之间的相互作用。资料科学的开展也是这个故事的一部分,也考虑到勘探器资猜中不同类型的激起。除了液氦和砷化镓,可以用来勘探暗物质粒子的资料是多种多样的,科学家以为方针多元化十分重要。这些试验估计将在未来几个月内开端,其方针是开发新技能,使它们可以扩展规划,用于其他地址的地下深处试验。

            • 丹麦肯锡是伯克利试验室的资深科学家,也是加州大学伯克利分校的教授,他正在与一个团队协作,开发运用过冷液氦的喂奶照片低质量暗物质试验。如图所示,加州大学伯克利分校的试验仪器正在拼装中。图片:Marilyn Chung/Berkeley Lab

            这些试验将供给额定的屏蔽,使其免受来自太阳和其他来历粒子“噪音”的天然冲击。麦肯锡正在加州大学伯克利分校进行原型试验,液氦试验将寻觅暗物质粒子引起核反冲的任何迹象——经过这个进程,粒子相互作用会给原子核带来细微的轰动,研讨人员期望可以扩大并勘探到这种轰动。其间一个试验企图丈量暗物质相互作用发生的激起态,这些激起态会导致单个氦原子的可丈量蒸腾,假如暗物质粒子(在液氦上)散射,就会得到一团激起。

            可以在月球外表得到数百万个激起态——会得到一个很大的热信号。液氦中的原子和砷化镓晶体性质答应它们在粒子相互作用中发光或“闪耀”。研讨人员将首要运用更传统的光勘探器,即光电倍增管,然后转向更活络的下一代勘探器。基本上,下一年科学家将研讨光信号和热信号,热和光的比例会让咱们知道每个事情是什么。这些前期研讨将决议所测验的技能是否可以有效地在其他供给低噪声环境场所进行低质量暗物质勘探,这将使咱们可以勘探到更低的能量阈值。

            新技能带来的新主意

            研讨还指出了寻觅低质量暗物质的各种其他办法。有很多不同、很帅的技能,乃至超出了现在所述那些运用或提出不同办法来寻觅低质量暗物质的技能。其间一些依赖于光的单个粒子,即光子的丈量,而另一些则依赖于单个原子核或电子宣布的信号,或声子原子中十分细微的团体振荡。该研讨并没有对现有提议进行排名,而是计划“将科学论证与或许性和实用性结合起来”。物理学是或许性的艺术,暗物质勘探咱们有动力,由于咱们有主意,咱们有技能,这便是人类的才智和令人兴奋之处!

            拓宽阅览:

            暗物质是什么性质?会有暗物质带着电荷吗?

            勘探“暗物质”的新规范,能找到暗物质吗?

            只要暗物质才干解说世界,而不是被批改的引力理论

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