爱读书 探索 听,暗物质的“声音”!人类或第一次听见

听,暗物质的“声音”!人类或第一次听见

听,暗物质的“声音”!人类或第一次听见-爱读书

研究人员构想了一种搜寻暗物质的新仪器,它能够利用可调试的等离子体来搜寻暗物质——轴子。

据美国优睿科网站10月9日消息称,在《物理评论快报》杂志近日刊发的一篇研究论文中,瑞典斯德哥尔摩大学和德国马克斯•普朗克物理研究所的物理学家们提出了利用等离子体来搜寻暗物质的研究建议,而这可能从根本上革新该领域的研究方向。

粒子物理学中有一个未解的谜题:能将质子和中子结合在一起的强作用力为什么在时间上向前和向后是相同的?最初为了解答这个问题,物理学家们引入了“轴子”的概念,而这一疑似暗物质的粒子将为关于暗物质的各种问题提供自然的解释。轴子能够形成一种贯穿整个空间的普遍波,而不是以离散粒子的形式存在。

论文第一作者、斯德哥尔摩大学物理系博士后Alexander Millar博士介绍道:“搜寻轴子有点类似于调收音机——你必须调试天线,直到你找到正确的频率。实验人员得到的奖励不是广播中的音乐,而是’听到’正在穿越地球的暗物质。尽管寻找轴子的理由充分,但是在它被共同作者Frank Wilczek命名以来的三十年中,它一直是在物理实验中被忽视的盲点。”

该研究小组最新研究得出的主要观点是,在磁场中,轴子会产生一个小电场,这个电场可以驱动等离子体中的振荡效应。等离子体是一种可以让带电粒子在其中自由流动的物质,振荡效应则可以放大信号,从而产生更好的“轴子无线电”信号。与基于谐振腔的传统实验不同,这些等离子体的大小几乎没有限制,因此可以发出更强大的信号,举例来说,这就有点像一台步话机和一座无线电广播塔之间的区别。

Millar博士解释道:“这是一种寻找暗物质的全新方式,它将帮助我们在一个完全未被探索的领域中,寻找最有可能的暗物质候选者。建立一个可调试的等离子体,将允许我们进行比传统技术规模更宏大的实验,从而在高频率处发出强大得多的信号。”

原创编译:朱明逸 审稿:阿淼 责编:雷鑫宇

期刊来源: 《物理评论快报》

来源:科学大观园杂志

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