據(jù)美國“每日科學”網(wǎng)站報道,美國麻省理工大學的物理學家們近日成功研制出一種新型探測器,可鑒別出難以捉摸的暗物質(zhì)粒子。
在已知的范疇里,暗物質(zhì)好似在宇宙中縱橫交錯編織了一張巨大而看不見的網(wǎng),被認為是促成星系、恒星和行星產(chǎn)生的原因,主導了宇宙結(jié)構(gòu)的形成。雖然尚不能確定其在宇宙物質(zhì)總量中所占的比例,但這個數(shù)字應(yīng)大于80%。因此在天文學和物理學家眼中,對暗物質(zhì)的認識每前進一小步,都意味著對宇宙未知領(lǐng)域探索邁出一大步。
但目前技術(shù)上存在瓶頸:現(xiàn)有暗物質(zhì)探測器仍然最善于擇撿出正常物質(zhì)的粒子,而暗物質(zhì)粒子于構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子來說是重粒子,具有強引力效應(yīng),它們對正常物質(zhì)幾乎毫無影響。這導致自65年前暗物質(zhì)的概念產(chǎn)生起,就無法直接得到,只能依靠其干擾星體發(fā)出的光波或引力被感受到。
物理學家曾在歐洲和美國的地下很深的地方埋藏了精尖裝備,一方面用以屏蔽宇宙射線,另一方面為了探測到暗物質(zhì)粒子與正常粒子之間稀有的碰撞,結(jié)果卻是無能為力。因此2003年美國加州大學物理學家曾指出,所有的傳統(tǒng)暗物質(zhì)探測方法都是徒勞的。
新型探測器由喬斯林?門羅與其團隊研制完成,需利用暗物質(zhì)粒子碰撞所產(chǎn)生的微弱短暫閃光。這種閃光發(fā)生的概率很小,而正常粒子之間碰撞的次數(shù)卻是它的千億億倍,以往的探測器就是無法排除這些常規(guī)碰撞。新技術(shù)則體現(xiàn)在高效的屏蔽材料以及精準的識別力,其可識別出樣本中攜帶的所有已知正常物質(zhì)的粒子,進而鑒定出其余非常規(guī)的暗物質(zhì)粒子。實際上其由兩部分構(gòu)成,同時啟動,中子探測器一旦發(fā)現(xiàn)任何信號,暗物質(zhì)探測器就會將其確實的排除。
該探測器現(xiàn)已被送往美國能源部下屬的洛斯阿拉莫斯國家實驗室,校正敏度后將送往地下實驗室投入使用。研究人員表示,暗物質(zhì)研究是宇宙學中最具挑戰(zhàn)性的課題。它一直給人以虛幻之感,但這并不因為暗物質(zhì)的不確定性,而是緣于人類對它的不了解。雖然新的探測器尚未被科學界所公認,但它定會帶給人們一個驚奇的結(jié)果。
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