暗物質|科學家試圖揭開暗物質之謎

暗物質|科學家試圖揭開暗物質之謎

距英國《衛報》報道,這些意大利研究人員計劃用一束正電子(即電子的反粒子)轟擊鑽石薄片。在一般情況下,正電子和電子相撞後便會相互湮滅,併產生一對普通光子。但假如暗光子真的存在,那麼每次正電子與電子發生湮滅時,都應該會產生一個暗光子和一個普通光子,而不是產生兩個普通光子。

研究人員希望此次Padme實驗中使用的正電子束能夠與鑽石中足夠多的電子相撞,從而產生一個暗光子。Padme實驗無法直接探測到這個暗光子,但只要產物中少了一個普通光子,就能夠證明這個暗光子的存在。如果正負電子湮滅能夠產生暗光子,從表面上看來,就好像一部分能量憑空消失了一樣,因為這部分能量進入了我們觀察不到的“黑暗”領域。

若發生這種情況,研究人員便可證實暗光子的存在,並測量其質量。(據悉,與普通光子不同,暗光子是有質量的。)這一證據不僅能證明一種新粒子的存在,還能證明宇宙中存在一種全新的力。

在“亮宇宙”中,存在四種不同的力。電磁力帶有光能,負責原子之間的相互約束(你之所以不會從椅子上滑下來,也是電磁力的功勞)。強相互作用力負責將原子內部的粒子約束在一起。弱相互作用力則可導致原子分裂和衰變。引力是第四種力,它不僅將你牢牢固定在地球上,還主宰著宇宙中各類天體的運動。

如果暗光子真的存在,便可證明宇宙中還有第五種基本力:暗電磁力。假如此次Padme實驗真的發現了一個暗光子(這個“假如”可是一個非常大膽的假設,因為此前對暗光子的尋找全都一無所獲),整部物理教科書都將隨之改寫。


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