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暗物质不仅宇宙中会有,在你家中也能找到!

你家里的暗物质

暗物质如果的确遍布宇宙的话,就不会只存在于冰冷的宇宙真空中。

事实 上,它应该也能在你家中找到。今天,若干科研队伍正在竞相角逐,看谁 能第一个在实验室中捕获第一个暗物质粒子。人们下的赌注很高,哪支队伍如 果能够捕捉到一个在他们的探测器中一闪而过的暗物质粒子,就将成为在2 000 年内第一个探测到新物质形式的人。

这些实验的中心想法,是制造出一大团、暗物质粒子可以在其中相互作用的 纯物质(例如,碘化钠、氧化铝、氟利昂、锗、硅等)。一个暗物质粒子或许偶尔会 与原子核相撞,由此产生出一种特有的衰变图形。通过把这一衰变过程中粒子 的轨迹拍照,科学家就可以确认暗物质的存在。




实验者们都持谨慎的乐观态度,因为他们的设备非常灵敏,迄今为止最有可 能使他们观察到暗物质。我们的太阳系以每秒220千米的速度围绕着银河系中 心的黑洞旋转。

因此,我们的行星正穿越相当多的暗物质。物理学家们估计,我 们这个世界中的每平方米中,包括我们的身体,每秒钟都有10亿个暗物质粒子 穿过。

虽然我们生活在席卷我们这个太阳系的“暗物质风”中,但在实验室中做寻 找暗物质的实验一直异常闲难,因为暗物质粒子与普通物质的相互作用非常弱。 例如,科学家估计,在实验室屮,从每克物质中找到这种现象的几率每年在0.01 次到1(34)次之间。换句话说,你需要花上好多年的时间仔细观察大量的这种材 料,才可能发现一些含有暗物质碰撞的现象。




迄今为止,一些以首字母为代号的实验项目,如英同的UKDMC、西班牙坎弗 兰克(Canfmnc)的ROSEBUD、法国Rustrel的SIMPLE,法国弗雷瑞斯(Frejus)的 EDELWEISS,都还没有发现任何这类现象。1999年罗马郊外的一项称为DAMA 的实验引起了一阵轰动,有报道说那里的科学家看到了暗物质粒子。由于 DAMA使用了 100千克的碘化钠,所以它是世界上最大的探测器。但是,当其他 探测器试阁再现DAMA的结果时,它们什么也没有找到,这就给DAMA的发现 打上了问号。

物理学家大卫· B.克莱因(David B. Cline)评论道:“如果这些探测器确实 找到并验证了这样一个信号,那它将成为21世纪最伟大的成就之一而载入史册……现代天文学中的最大奥秘可能不久就将揭晓。”

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