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上世纪初,荷兰天文学家雅各布斯.卡普坦(Jacobus Kapteyn)提出了“暗物质假说”,认为宇宙中存在着大量的不可见物质,即“暗物质”(Dark matter)。即便科学家们对暗物质的研究已近一个世纪,可暗物质如同迷雾中游弋的一抹幽影,无法一窥它的“真容”,关于它的种种质疑和争议也是一波未平、一波又起。一些科学家认为暗物质的实质是“弱相互作用大质量粒子”((weakly interacting massive particle,简称“WIMP”),WIMP基本是电中性和色中性的,不直接参与电磁的强相互作用;另一些科学家认为“轴子”(axion)才是暗物质的本尊,他们认为轴子是宇宙中质量最轻的基本粒子之一,与其他物质之间的相互作用极为微小;以上的两大阵营之外,还有一小部分科学家更看好“原初黑洞”。
既然暗物质是一种“不可见物质”,那么,科学家们能否直接的探测到暗物质呢?还是说,科学家们只能通过一些间接的方式探测和研究暗物质呢?迄今为止,这些问题处于悬而未决的状态,且一点儿也不乐观。假设暗物质的实质是弱相互作用大质量粒子,它们应该无处不在,可科学家们尚未发现它们的蛛丝马迹,为了避免外界的辐射干扰,科学家们在深层地下开展了一次又一次的实验,模拟暗物质粒子的撞击过程,数十年的研究之后,他们仍是一无所获。近日,美国凯斯西储大学的理论物理学家格伦.斯塔克曼(Glenn Starkman)提出了一种新奇的暗物质探寻法,他认为一些暗物质粒子仿佛射出枪膛的子弹,偶尔会击穿人体、酿成惨剧,基于此,人体就成了暗物质的天然探测器。
(暗物质)
探测弱相互作用大质量粒子的实验宣告失败,迫使科学家们转换思路、探测其他的暗物质候选者。格伦.斯塔克曼认为宏粒子也是一种值得探究的神秘物质,它比若相互作用大质量粒子更为稀少,与一般物质发生碰撞之后会产生更大的能量、且留下比较明显的痕迹。起初,格伦.斯塔克曼率领的研究团队在花岗岩中搜寻宏粒子的痕迹,研究工作久久没有进展的时候,一位同事建议他们把人类的身体看作一台探测器,若宏粒子与人体碰撞,其释放的能量会造成严重的伤害,很可能会造成受害者的伤残和死亡。
格伦.斯塔克曼等人听取了建议,使用电脑对宏粒子进行建模和演算,发现微小的宏粒子蕴含着极强的能量,它碰撞和穿透人体的过程中,释放的能量与0.22口径步枪射出的一枚子弹相差无几。基于此,研究团队对美国、加拿大和西欧的数百万份“死亡档案”进行检索,寻找原因不明的死亡报告,若死者的致命伤呈现管状、且伤口附近的组织有汽化的痕迹,那么,死者就可能是“暗物质子弹”射杀的。目前为止,格伦.斯塔克曼等人尚未发现一份符合预期的死亡报告,他们正准备扩大检索的范围和数量。
(暗物质)
对死亡报告进行检索的同时,格伦.斯塔克曼等人也没有放弃搜寻各类岩石上的痕迹,今年秋季,研究团队会检查一些年代久远的纪念碑、石台和墓碑等等,从这些花岗岩制品上寻找黑色的圆形斑痕——圆形斑痕可能是宏粒子撞击花岗岩之后留下的——此后,他们会判定和公布一系列的斑痕特征,号召人们在世界各地的花岗岩制品上寻找宏粒子留下的线索,格伦.斯塔克曼认为,这一条探寻暗物质的新路值得他们走下去。
(暗物质)
小考题:你认为暗物质的实质是什么?格伦.斯塔克曼等人的新路子能否发现暗物质的踪迹呢?欢迎你留言讨论。
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本文选自：今日头条 |
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发表于 2019-7-23 21:03:28
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