尋找暗光子:維持宇宙的“第五種力”?
北京時間9月23日消息,據(jù)國外媒體報道,物理學家正在尋找一只“看不見的手”,它塑造了我們的宇宙以及其中無數(shù)的星系。具體而言,物理學家正在各種天體的背后尋找所謂的暗光子,這種神秘的物質似乎可以傳遞一種以前未知的自然力,科學家認為,正是暗光子調節(jié)著常規(guī)物質和暗物質之間的相互作用。 那么,這種自然力為何能對我們隱藏如此之久?長期以來,科學家已經知道,自然界存在著4種已知的力,它們拉扯、擠壓和撕裂著常規(guī)物質,形成我們現(xiàn)在看到的一切。這4種已知的相互作用構成了我們日常生活的基石,它們分別是:將原子核結合在一起,但距離很短的強核力;神秘而又微弱的弱核力,控制著放射性衰變,并能對被稱為中微子的亞原子粒子產生作用;在我們生活中影響巨大的電磁力;以及微妙的引力,它在4種已知力中最弱的,卻又是作用范圍最大的。 利用這4種基本力,物理學家可以描繪出亞原子和宏觀世界。任何相互作用都離不開這4種力。然而,在我們的宇宙中,特別是在最大的尺度上,關于相互作用的謎團仍然很多。當我們縮小到星系或更小的尺度時,一些難以解釋的事情發(fā)生了,科學家將這種難以解釋的現(xiàn)象命名為暗物質。 暗物質是簡單純粹的呢,還是隱藏著某種未知的力量?現(xiàn)在,一個由國際物理學家團隊試圖解答這一問題,他們的研究結果發(fā)表在近期的預印本網站arXiv上。研究人員使用大型強子對撞機(LHC)的數(shù)據(jù)轉儲來尋找這種可能的基本作用力。目前,搜索結果仍然一無所獲。這在某種程度上其實是好事,因為這意味著我們已知的物理定律仍然成立。只不過,我們仍然無法解釋暗物質。 迷失在黑暗中 暗物質是一種假想的物質形式,據(jù)估計占宇宙總質量的80%左右。我們不知道是什么這些額外的無形物質是怎么產生的,但我們知道其存在,最大的線索來自引力。通過研究星系內恒星的運動和星團內星系的運動,以及宇宙中大尺度結構的演化,天文學家?guī)缀跻恢碌贸隽诉@樣的結論:宇宙中存在著比可見物質更多的東西。 |