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入地
暗物质,无处不在却又不可捉摸,各国科学家都在使出浑身解数捕获“暗物质”。最直接的办法就是捕捉暗物质和普通物质发生碰撞时发出的信号,这种方法也被称作直接探测需要“入地”。
在地下挖一大坑,将精密仪器放在坑底探测。目前,世界上最深的实验室是位于中国四川的锦屏极深地下实验室,上放有厚达2400米的岩石层,可以将穿透了极强的宇宙学缪子隔绝到只有地面通量的大约一亿分之一。
2017年7月锦屏实验室的“熊猫”(PandaX)暗物质探测试验,公布了世界上最灵敏的暗物质搜寻结果,没有发现确凿的信号。
上天
此外科学家又琢磨出了一种间接探测法:探测暗物质粒子湮灭或衰变产生的信号,这种信号将在宇宙线能谱上表现为各种“超出”、“鼓包”、“截断”等特殊结构。
由于大气对宇宙学的阻碍作用,这类试验需要发射空间探测器到大气层外进行探测,即所谓的“上天”。
中国于2015年12月发射了暗物质粒子探测卫星“悟空”。要在太空中高度精度测量宇宙线电子和伽马射线的能谱以及空间分布,从而间接寻找暗物质粒子的证据。
撞击
那么这第三种方法可以说是科学家的大胆假设、主动出击了。在大型粒子对撞机上让高能粒子对撞,模拟宇宙大爆炸之初的样子,看看能否撞出暗物质。不过这种方法代价高昂、技术困难;最关键的问题还在于科学家们压根不知道究竟需要多高的能量和多剧烈的碰撞才能在实验室中产生暗物质,至今所有对撞机试验中都没有发现暗物质被产生的迹象。
科学家已经努力了几十年试图在实验室中“抓获”暗物质但它至今仍然无影无踪。暗物质让全世界的科学家魂牵梦绕。对中国而言,这是一次机遇吗?
科学永无止境
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本文选自:今日头条 |
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