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失落的宇宙:CERN已经开始寻找“暗光子”

1. 暗物质似乎比可见物质重,大约是6比1,构成大约是宇宙的27%。

2. 来自欧洲核子研究组织(CERN)的物理学家现在相信有第五种宇宙力在支配暗物质的行为,而且是透过被称为暗光子(dark photon)的粒子传送。

第五种力

宇宙被覆盖在神秘中,一个非常暗的遮蔽物。事实上,宇宙有27%的物质是“暗的”。暗物质不会与光子和电磁波相互作用,所以我们的眼睛和各种类型的望远镜都看不见它。基本上,它是围绕每一个天体的黑暗,而我们只知道它在那里,因为天文学家观察到它在其他事物上的重力拉力。

一项工作理论是,除了驱动宇宙的四个基本力之外:重力、电磁力,以及强与弱核力,还有一种第五力支配暗物质的行为。来自CERN的物理学家现在相信这种力是透过称为暗光子的粒子传送的。

CERN的瑟吉?格涅坚科(Sergei Gninenko)解释:「用一个隐喻来说,两个人(可见物质和暗物质)之间不说相同的语言,这种在其他情况下不可能的对话,透过一个中介物(暗光子)能够变为可能的。这个中介物懂得一种语言,而且能说另一种语言。」


研究机构现正发起NA64实验来搜寻这个粒子。设备聚焦在一台侦测器带有已知初始能量数值的的电子束。在侦测器内,电子和原子之间的相互作用产生了可见光子。如果暗光子存在,由于藉由能量守恒定律,它们会逃离侦测器,并从初始电子能量中减去。

复杂的宇宙

为了要证明暗光子存在,物理学家有很多事要做。实验结果必须是可复制的,而且如果科学家发现它,将进行另一回合的研究来证明它与暗物质的关系。

CERN是一个物理学家和工程师的组织,探索宇宙、追求理解它的基本结构。从这些研究的发现,可以验证或完全摧毁我们目前所知的一切。

尽管暗物质似乎离我们和我们的日常生活非常遥远,了解所有这些神秘是另一步朝向了解我们自己和我们所居住的这个复杂宇宙。

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