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寻找暗物质:它们真的存在吗?

奇闻007手机版 A+ A-  2011-11-28 15:24

  自从天文学家发现宇宙中大部分物质都是无形的,他们就试图找出这些模糊的东西可能是什么。不过三十年日益复杂的搜寻仍未发现暗物质的迹象,导致科学家开始质疑关于这种难以捉摸的物质的一些基本观点。寻找暗物质主要候选组成粒子(理论粒子WIMP)证据的最灵敏实验发布报告称,现在,一些研究人员正重新审视,认为曾经的候选粒子不太可能存在。

  物理学家仍无法证明暗物质存在,但它存在的迹象又是实质性的。只有在宇宙中重力物质比可见的原子和分子物质更多时,恒星和星系的运动似乎才能被解释。通过重塑爱因斯坦广义相对论中的重力规则以修正这种矛盾的努力反复遭遇失败。

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  WIMP一直被用来解释暗物质,部分原因是它们可以匹配物理学中其他流行的观点,例如超对称性——宇宙中所有已知的粒子都存在尚未被发现的伙伴粒子。科学家认为,这些超对称粒子中最轻的便是WIMP,可以构成宇宙中的暗物质。探测WIMP的努力从20世纪80年代开始就一直在持续,但是没有一次成功。最近,在美国南达科他州进行的大型地下氙(LUX)项目是迄今为止最灵敏的相关搜索,它报告称,3个月的数据并没有显示暗物质的任何迹象。

  LUX的合作发言人、布朗大学的Richard Gaitskell估计,超过一半的可能的WIMP模型已经被证明是错误的。未来的5年或者10年中,WIMP搜索应该会基本结束,最终会以未发现这些粒子或者基本上排除了它们的存在而告终。但是如果暗物质并不是由WIMP构成的,那会是什么呢?

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