这个理论可以为寻找暗物质注入新的生命

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?物理学家不知道宇宙的大部分表观质量到哪里去了，迄今为止，寻找它的尝试都失败了。但是，从宇宙混沌的最初时刻产生的一种被提议的粒子，可能会提供一种候选的、合理的方法来寻找它。
这一假说表明暗物质是在大爆炸之前形成的，但用物理学家的行话来说——假设的粒子并不先于宇宙本身。相反，令人兴奋的是，这个相对简单的暗物质理论与几十年来限制暗物质可能实际样子的测试相一致，也符合当今对宇宙的理解。最重要的是，这个理论是可测试的。
来自约翰霍普金斯大学的研究作者Tommi Tenkanen在一封电子邮件中说，这个候选粒子“在宇宙的大规模结构上留下了独特的印记，也就是说，在星系和星系团的分布上留下了独特的印记”。“这使得这一假设在不久的将来可以通过天文观测得到验证。”
基本上，对遥远星系和宇宙结构的天文观察表明，有一些引力源渗透到宇宙中，是实验无法直接探测到的。这个引力源远远超过了构成地球、宇宙所有恒星和星系的物质。科学家称这种物质为暗物质，尽管今天的候选暗物质并不像它们是透明的那样黑暗。深埋地下的粒子对撞机和探测器未能找到任何暗物质候选者的确凿证据，其中最受欢迎的被称为弱相互作用大质量粒子。
相反，Tenkanen提出了一个理论，即所谓的标量粒子是在宇宙第一个分裂秒内迅速膨胀时形成的——不是在宇宙开始之前，而是在一些物理学家称之为“大爆炸时代”的时代开始之前，即在膨胀之后。在膨胀期间，标量场可以充满整个宇宙，如果膨胀本身不是均匀的，它可能会给场带来波动。根据该理论，这些波动对应于只能通过引力与物质相互作用的大质量标量粒子，这些粒子今天仍然存在。弱相互作用大质量粒子与这些标量粒子不同，是在通胀时代结束后形成的。
它是一种我们还没有发现的粒子。但它的优雅之处在于细节，因为这种粒子符合现有的限制条件，即暗物质可以或不能基于实验和对最远可见光的观测，即宇宙微波背景。此外，它的设计使用了类似于控制希格斯玻色子的数学工具，希格斯玻色子是另一种与标量场相对应的粒子。
根据Tenkanen发表在《物理评论快报》上的论文，这个理论是许多类似观点中的一个。然而，这篇论文首次表明，这样的理论可以在不与宇宙微波背景数据相冲突的情况下工作。
所有这些都令人兴奋。麻省理工学院物理学教授戴维凯泽表示：“这篇最新论文令人振奋的地方在于，我们有可能建立一个暗物质模型，这个模型不那么依赖于未经彻底检验的假设，仍然符合我们需要满足的许多观测限制。”
当然，这篇论文本身并不是一个发现，它只是一个理论，或多或少是一个物理学术语，用来描述数学上一致的假设。但它也为天文学家提供了一个在天空中寻找的特征，从而可以证伪这个假设。耶鲁大学天文学和天体物理学教授Priyamvada Natarajan说：“这里提出的模型对我来说很有趣，主要是因为它是可测试的。”如果暗物质与自身的相互作用过于强烈，那么这个理论就行不通。它还预测了未来望远镜将出现的宇宙结构的某些微小变化。
Tenkanen预测，一旦欧几里德暗物质测绘卫星在2022年发射，它可能会提供其中一些答案。


本文选自：今日头条

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