平均大約1分鐘就會有一顆暗物質粒子擊中人體

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這是阿貝爾383（Abell383）星系團，科學家們曾經藉助這一星系團進行暗物質分布圖的構建

據美國國家地理網站報道，根據幾項暗物質探測項目獲得的數據進行計算的結果顯示，平均大約1分鐘就會有一顆暗物質粒子擊中人體。

暗物質不同於常規物質，它們完全不可見。科學家們之所以能知道它們的存在，是因為它們會對宇宙中的星系和星系團產生引力作用。科學家們估算認為這種神秘的暗物質佔到了整個宇宙中所有「物質」總量的80%。到目前為止尚沒有任何人能夠確定的指出暗物質的組成粒子究竟是什麼。但是其中一個非常有希望的理論是一種被稱作「大質量弱相互作用粒子」(WIMPs)的候選體。

正如其名字所暗示的那樣，這種粒子對常規物質粒子，或者說重子只有非常微弱的影響，它們通常會直接穿過宇宙中絕大部分的物質，包括人體。但是在偶發的情況下，某些具有特定質量的「大質量弱相互作用粒子」會和原子核發生碰撞，並且現在看起來這種碰撞發生的幾率要高於原先的設想。

凱瑟琳?弗萊瑟(Katherine Frees)是美國密歇根大學下屬密歇根理論物理研究中心教授，她說：「在這項研究工作進行之前，我曾經認為這種WIMP粒子和人體內原子核發生碰撞的幾率大概是人的一生中才會發生一次。但是現在看起來這樣的碰撞幾率大約是每分鐘一次。」

WIMP撞擊事件

根據這項理論，WIMP粒子產生於宇宙初始時分，這一點和其它物質並沒有什麼區別。儘管WIMP粒子和常規物質之間不太會發生相互作用，但是如果這樣的兩顆粒子相互撞擊，它們將會發生湮滅反應，所有的質量將會在一瞬間轉化為能量。

這項研究論文的合著者，瑞典斯德哥爾摩大學奧斯卡?克蘭研究中心博士後研究員克里斯托弗?薩瓦吉(Christopher Savage)表示：「隨著宇宙膨脹並逐漸冷卻，WIMP粒子相互遠離，最後它們將無法再相遇並發生湮滅反應。」模型顯示，目前每秒正有數以十億計的WIMP粒子正穿過地球，還有每種動物的身體。

目前有一部分設計用來探測WIMP粒子的實驗，其原理是基於當WIMP粒子和某些特定材料物質發生撞擊，如鍺晶體，這樣的撞擊事件將會釋放特定數量的能量。在這項最新研究中，弗萊瑟和薩瓦吉採用了相似的計算方法來考察特定種類的WIMP粒子的質量和丰度，並估算它們和人體內常見元素原子核發生相互反應的幾率。薩瓦吉說：「我們知道如何進行這些計算，我們只是從未針對人體過這樣的計算。」計算結果顯示，氫原子和氧原子更加容易受到WIMP粒子的撞擊。由於我們的身體含有大量的水分，因此我們的身體原子組成是很容易發生與WIMP粒子的相互反應的。

根據這項研究，對於那些質量達到60 GeV 的WIMP粒子，對於一個體重154磅(70公斤)的人來說，每年將發生約10次撞擊事件。1 GeV即十億電子伏特，這一單位大致相當於一個質子所含有的能量。而對於那些10~20 GeV的WIMP粒子來說，研究人員們估計每年都有成百上千的這類粒子和人體內的原子核發生撞擊。

暗物質是一種危險？

由於它們和常規物質發生相互作用的幾率非常低，這當然也就意味著WIMP的撞擊將不會給人體帶來什麼大的風險。然而當兩顆WIMP粒子相互撞擊時會發生湮滅反應，在這一過程中所釋放出的能量就會大的多。弗萊瑟說：「這兩顆粒子的質量都相當於質子質量的100倍，當兩者相撞時，它們將擁有200倍質子質量的能量釋放。這將是非常劇烈的。」

如果這種WIMP粒子湮滅反應發生在人體內，弗萊瑟說：「它將可能導致對人體有害的突變。」當然，他也指出：「發生這種事件的概率非常低。」

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