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寻找第4种中微子 暗物质理论进入关键时期【超凡电竞app】

作者:超凡电竞

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找寻第4种中微子暗物质理论进到关键期经历了数十年寻找和数次心寒以后,暗物质理论迈入紧要关头。生物学家觉得,这类神秘物质占宇宙空间化学物质总数的85%。

在经历了重特大升級以后,欧州反物质科学研究联合会CERN的大中型强子对撞机LHC预估2020年3月重启。它被普遍觉得是最近可以造成和明确一种名叫大品质弱相互作用粒子WIMP理论中的粒子的最终机遇。

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此外,一个超高灵敏的“立即检测”试验——设计方案捕获来源于天上的当然转化成的WIMP流,也将于2020年运行。但到迄今为止,不管LHC或是“立即检测”试验,都无法发觉WIMP。这种不成功说明,暗物质是由别的物品构成的。

加州大学凯里欧文校区科学研究粒子宇宙空间的理论学者KevorkAbazajian表示,以前就被觉得是小众候选者的一系列替代选择,如今看上去“没那麼奇特了”。不管暗物质是啥,大部分科学家坚信它的确存有。所有一般、“由此可见”的化学物质没法造成充足作用力,表述星球內部行星速率及其星球在星系团里的健身运动。

而暗物质将解开疑团,因为它不容易消化吸收和漫射光,而生物学家只有根据它对一般化学物质的万有引力定律获知其存有。但不一样理论明确提出了哪一种有关粒子具备这种特性的不一样假定。WIMP则是理论学者的心爱之物。

他们相对性较重——约在1吉电子伏特大概为一个质子质量到1兆兆电子伏特中间,因而也相对性比较慢或“冷”。这种特性十分紧密结合时下宇宙空间演变的最好是实体模型,冷暗物质光晕是星球和星系团产生的源动力。WIMP还解决了物理的2个单独支系粒子物理和宇宙学的难题。

WIMP的品质以及与别的粒子相互影响的抗压强度将有利于表述为什么希格斯玻色子有着品质。但这种数据还代表着,WIMP很有可能是在宇宙空间初期以正好适合的速度被生成的,这也被称作“WIMP惊喜”。虽然坐落于科学家急缺的明细上,WIMP依然维持着神密。2013年,LHC停业整顿维护保养,其WIMP寻找方案成空。

并且南达科他州桑福得地底科学研究设备大中型地底氙LUX探测仪试验最比较敏感的“立即检测”试验,在2013年开展的初次关键运行中也无法发觉WIMP。2020年,WIMP或将亮相。

已提高工作效率的LHC将融合13兆兆电子伏特的动能撞烂质子,其先前运作的最大动能为8兆兆电子伏特。这样一来,附加的动能将造成以前没法造成的粒子。如出一辙,这个夏天,一个名叫XENON1T试验的WIMP探测仪——坐落于西班牙中间格兰萨索地底,也方案运行。

XENON1T新项目新闻发言人、美国哥伦比亚大学粒子科学家RafaelLang表明,该机器设备的敏感性将比LUX大50倍。但英国美国纽约州费米我国网络加速器试验室宇宙学家ScottDodelson提及,一连串让人心寒的不成功代表着一些理论学者早已逐渐从WIMP行业撤离,并逐渐找寻取代计划方案。在其中一个很有可能的“候选者”是中微子。这类粒子能与别的类型的化学物质造成弱相互作用,这恰好是暗物质的特性之一。

三种现阶段已经知道的中微子特性与暗物质并不彻底相符合。但假定的第四种中微子可能是达标的“候选者”。这类中微子名叫“可塑性”中微子,由于与其他类型中微子对比,它造成的相互影响更为很弱。

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2014年12月,欧州室内空间局的普朗克通讯卫星绘图了来源于初期宇宙空间的历史悠久辐射图,但清除了有着与别的中微子一样小品质的可塑性中微子的存有。此外,我国惠州大亚湾中微子试验也得到了同样的结果。

但回溯到2014年二月,英国密苏里州哈佛大学-阿诗丹顿天体物理学管理中心星体科学家EsraBülbül以及朋友汇报了一种来自73星系团的神密光量子数据信号。这类光量子的光波长与可塑性中微子的核衰变相一致,约为7千电子伏特,比一般中微子约重三万倍。

她们的结果发布于arXiv信息库中,明确提出了暗物质很有可能由这类数据信号造成的一系列提议体制。与WIMP对比,过重中微子仍将变轻。依据传统式理论,这类特性将让他们“溫暖”,但却与宇宙空间演变实体模型不可以非常好地统一。但是,Abazajian表示,初期宇宙空间将造成冷重中微子,而这种粒子将与现阶段最好是的星球产生实体模型相符合,在一些状况下乃至好于WIMP。

“WIMP惊喜有着理论上的高精密。”Abazajian说。但他还填补道,一个重中微子能处理与WIMP一样的难题。Dodelson则表明,重中微子直接证据“将产生一场改革”。

但到迄今为止,很多科学研究工作组都是在尝试反复Bülbül得到的结果,并已获得各种各样取得成功。另一个WIMP的替代选择是轴子,上世纪七十年代,生物学家明确提出了该粒子有关假定。在一个电磁场中,轴子能自发性地变为光量子,这出示了检测到他们的方式。

虽然很多试验以不成功结束,但以加州大学LeslieRosenberg为代表的科学家正在升级轴子暗物质试验的敏感度。该科学研究精英团队表明,这将有希望解开轴子的神密面具。但Rosenberg并沒有舍弃WIMP。

“依然对WIMP暗物质神经紧张。”他说道,但“在你越来越紧张焦虑以前,LHC将得到的2015年数据信息还必须探寻”。


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