美国特拉华大学提出新暗物质实验设计

中国北京时间 6 月 3 日信息，据海外新闻媒体，很多年来，生物学家投入了极大的勤奋和很多的资产，期待掌握很有可能组成绝大多数宇宙空间的无形中化学物质究竟是什么，但目前为止全部的科学试验都无法探测到一切暗物质备选粒子。现如今，英国特拉华大学的研究工作人员明确提出了一种新的暗物质实验方案设计，尝试根据一面纤薄的浴室镜子来探测说白了的“暗光子”。

此项研究叙述了一种钱币尺寸的加速度传感器，在理论上可以精确测量到先前试验中没法见到的细微粒子。研究工作人员期待寻找的幻想粒子即暗光子，与一般的光子大不一样。一种基础理论觉得，光与暗物质（及其暗能量）的沟通交流是根据暗光子，类似大家了解的磁场力光子；该基础理论推断，暗物质会发送出暗光子，有时候一个暗光子也很有可能与一个一般光子相互影响，更改后面一种的动能和路轨。

和光子一样，暗光子也会主要表现为“磁场”。只不过是与光子不一样的是，暗光子具备品质。这一特点使他们变成暗物质的备选粒子。

研究工作人员在几篇毕业论文中讨论了不一样的暗物质特点种类，她们觉得，这种特点能够协助大家探测到真真正正的暗物质。这几篇毕业论文都考虑到了那样一种概率，即大家的太阳系正淋浴在一个粒子的深海中，这种并未被探测到的粒子比电子器件轻数十万亿倍左右，组成了全部的暗物质。殊不知，这种粒子到底是啥，及其他们怎样与基本化学物质相互影响，这在其中也有很多重要的难题。

探寻暗物质

几十年来，科学家一直在找寻宇宙空间中看不到摸不到的“暗物质”。最开始，当生物学家观查宇宙空间时，发觉了一些无法表述的吸引力效用，并为此推断宇宙空间中存有着比基本化学物质多很多的品质。她们坚信，宇宙空间中一定存有某类大家现阶段技术性看不到的物品，才可以表述全部这种附加的吸引力。一个有关暗物质的基础理论觉得，轴子（axion）是这种无形中化学物质造成可观察吸引力效用的缘故（近期的一项研究觉得，这种轴子很有可能会在中子星的关键突然冒出或消退）。

最基本上也最时兴的暗物质基础理论觉得，暗物质是由说白了的“弱相互作用大品质粒子”（weakly interacting massive particle，通称 WIMP）组成的。暗光子基础理论也是由该基础理论发展趋势而成。也有一种见解觉得，暗物质可以用初始宇宙空间中的小黑洞来表述。全部这种有关暗物质怎样展现，及其怎样遍布的见解，一般都代表着不一样的暗物质粒子探测方法。

做为理论上的幻想粒子，暗光子也可能是一种新的标准模型与暗物质粒子相互影响的媒体子。对暗光子的基础理论和试验研究，将有利于发觉超过粒子物理学标准模型的新物理，拓展人们对宇宙起源和演变的了解。暗光子具备与众不同的相互影响，能够表述一些 WIMP 单粒子计划方案匪夷所思的难题，比如为什么星球管理中心的相对密度会小于预估的結果。

相关暗物质相对密度的难题还存有非常大的可变性。每一份地球大小的品质，所相匹配的暗物质品质就大概等同于一只荷兰鼠；难题不取决于有多少暗物质存有，而取决于暗物质是不是确实以荷兰鼠尺寸的品质，匀称地遍布在地球大小的品质中，产生超细致的粒子雾。

以眼镜片做为探测器

该研究精英团队明确提出，可以用一个钱币尺寸，薄厚为 100 纳米技术，由氮化硅塑料薄膜和铍做成的眼镜片来探测暗光子。这类原材料十分比较敏感，当光在表层中间反射面时，探测器就能精确测量出眼镜片和塑料薄膜中间的间距是不是发生了转变；假如发生了转变，很有可能就代表着有什么东西把他们分离了，这也许能为大家产生新物理的案件线索。研究工作人员觉得，这类机器设备如同音叉实验一样，能够设置为“监视”特殊頻率的暗物质。假如为此修建几台探测器，每一台都设成不一样的頻率，就可以提升探测到暗物质的概率；假如在一定的時间内沒有結果，她们还能够持续换为别的頻率。

这类机器设备的限度能够拓展，且价格实惠，与传统式的暗物质探测器设计方案大不一样，后面一种一般必须将成吨的氙埋在地底。实际上，研究精英团队的设计方案将是“台式一体机”的，但是并并不像大家一般了解的台式一体机定义。

探测器的悬架越好（越贴近自由落体运动），其結果就越能清除路面主题活动的噪音影响。她们的毕业论文并不相当于实际的实验方案设计，只是为此号召别的研究精英团队能协助开发设计高精密的测量设备，以进行这种艰难的每日任务。

这类探测器将在大概 5 年之内资金投入实验运作。这种中小型的感应器能发觉一切暗物质吗？没人了解。但即便 毫无结果得话，也可以协助科学家掌握暗物质不是什么，而这将有利于健全将来的研究。