暗物質找到了嗎?科學家是如何探測暗物質的?
知識
07-15
媽咪說:知識就是力量
上期咱們說到,除了Machos,候選的暗物質粒子有很多,WIMPs、軸子、現在還有超軸子、惰性中微子等等。但是在所有這些候選粒子當中WIMPs是最受歡迎的,為什麼呢,因為大概在80年代的時候,宇宙學家根據觀測的數據,提出了暗物質粒子的一些性質,這就像是警察做的嫌疑人畫像一樣,描繪一下這個粒子應該長什麼樣,然後呢理論物理學家這邊,做超對稱的,正好手裡有一類粒子還沒發現,二者不謀而合了,這類粒子就是弱相互作用大質量粒子WIMPs,所以基本上就是從80年代就開始找,到現在也差不多30多年40年了,要是從暗物質的提出開始算,到現在已經有80多年了,所以有的時候人們說暗物質和暗能量就是現代物理學的兩朵烏雲也不為過。那目前人們對於暗物質的探測計劃絕大部分都是針對於WIMPs設計的,因為有一些主要的性質都已經做出預言了,而且根據預言WIMP粒子應該是冷的,或者溫的,溫的WIMPs在理論上也存在,其次質量大,然後參與弱相互作用,這些特點都有利於探測,而一些其他的候選粒子,比如說上期說的軸子,理論預言的質量太小了,只有電子的億分之一,所以相對來說不好探測。那咱們接下來就來介紹一些主流的用於探測WIMPs的實驗,一般來說對於暗物質的探測主要有三個手段,第一個直接探測,第二個間接探測,第三個通過對撞機。咱們一個一個來說一下什麼意思,所謂直接探測就是說,我不動,我等著暗物質粒子過來撞我,雖然我們看不見暗物質,但是你撞我一下我還是有辦法感受到的,當然不是說撞我們人,而是撞擊我事先放置好的一些粒子,前提假設就是暗物質粒子要無處不在,至少在銀河系內無處不在


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