01:47 2018年12月14日
暗物质

暗物质的秘密:检波器在意大利到底检测到了什么

© 照片: NASA/CXC/Univ of Missouri/M.Brodwin et al; Optical: NASA/STScI; Infrared: JPL/CalTech
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俄罗斯通讯社新闻,奥莉加·科列恩措娃。 科学家的计算证明,整个宇宙由95%人们尚未研究的物质组成:70%为暗黑能量,而25%——为暗物质。假定前者为某个非零数能量的场,而后者由可以发现并进行研究的分子组成。

但是这些物质不是平白无故被叫做暗黑物质——它的发现持续了不短的时间并且在物理学家中引发了激烈的讨论。为了使得自己的研究被公众周知,欧洲核研究中心甚至于倡议设立了暗物质日,10月31日第一次庆祝该节日。

暗物质存在的拥护者引用足够多经过实验论证过的论据。其认知开始于20世纪三十年代,当时瑞士天文学家弗利茨·茨维基测量了银河系后发座星系团围绕整个中心运行的速度。众所周知,运行的速度取决于质量。科学家的计算显示,银河系的真质量应该远大于借助望远镜观察中确定的质量。结果是,银河系绝大部分我们是无法看见的。所以,银河系由不反射也不吸收光的物质组成。

第二个证实暗物质存在的论据是当经过银河系的时候光的改变。事实是任何有质量的物体都改变光线的直线行程。同样,暗物质引起自身在光图像的改变,且该图像成为与可见物质形成的图像的区别。

虽然暗物质存在的证据足够令人信服,目前谁也没有发现并且也没有研究其组成的分子。物理学家认为,该隐蔽性由两个原因制约。第一个原因,这些分子具有足够高的能量,因此现代加速器无法发现这些分子。第二个原因是暗物质出现的概率十分小。或许,我们不能发现它是因为它与人体及我们已知的分子之间相互影响非常弱。虽然暗物质到处都有(根据计算)且其分子确实是每秒钟都穿过我们的身体,我们只是没有感觉到。

为了发现暗物质的分子,科学家们使用了检波器,为了使得其它影响减低到最小值检波器安装在地球下方。认为,有时暗物质分子总是与原子核相碰撞,向其传递部分脉冲,振动电子并引起闪光。该碰撞的频率取决于地球在一年中经过银河系星团每个部分的运行。但是实验组甚至在发现部分相互影响时,该影响不属于已知的分子,否认检波器该回声是由暗物质引发。其中包括,这个与不同科研团体发现的信号不同相关。只有在地下实验室Gran Sasso的意大利达玛实验组,发布了信号计数在一年中观察到的变化。

在持续了几年的该项实验中,测量到了检波器内部闪光的数量和能量。研究者证实闪爆出现有微弱的(大约2%)年度周期振动。

虽然意大利团队坚定地认为实验的可靠性,关于这一点科学家们的意见很不一致。意大利团队得出的结果占据主要的微弱的地位,——它们的不重复性。比如, 打开引力波,实验室在世界范围内检测到它们,尤其是其它团队获得的数据证实了这点。如果达玛的事情是另一个样子——世界上再没有人能够掌握有这样的结果!当然,也有这样的可能性,在这个团队有更强大的检波器或者自己的方法,但是那样的实验独特性引发部分科研者对其可信程度产生怀疑。

“暂时不能够准确说出Gran Sasso实验室收集到的数据属于哪个方面。在任何情形下,意大利团队得出了正面的结果,而不是否定的结果且这个结果引起了轰动。而不否认已经引起轰动的东西。现在必须用发现的信号进行说明。而且这是对不同理论发展非常好的促进因素,其中包括用于设立隐蔽物质模型的理论。但是甚至于如果科学家想要说明,为什么某一形式取得的数据不属于暗物质,这个同样可以成为理论物理的新的进步。在任何情形下,结果是存在的并且应该继续进行工作。但是完全认同暗物质被发现,我个人在此种时刻也不能认同。”——“莫斯科工程物理研究院”国立核研究大学实验分子物理研究室首席研究员康斯坦丁·别洛茨基解释说。

关键词
宇宙
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