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科学家宣称或已探测到暗物质粒子

来源:科技日报
2009年12月22日16:18
  本报讯据英国《每日电讯报》、《每日邮报》、美国《纽约时报》12月18日报道,科学家宣称,他们或许已经探测到了两个暗物质粒子。如果这一发现最终得到证实,将成为近百年来物理学领域最重要的发现之一,同时也将证明流传了近80年的暗物质理论并非仅仅只是假设。

  参与国际低温暗物质搜寻计划(CDMS)的科学家在美国明尼苏达州北部的索丹铁矿下距离地面约800米深的位置,探测到了两个弱相互作用的重粒子(WIMP)——在暗物质粒子的众多模型中,WIMP是最诱人的候选者之一。CDMS的负责人丹·鲍尔表示,他们探测到的这两个粒子具有科学家假设的暗物质所拥有的一切特质,这或许是暗物质存在的证据。

  科学家们在实验中使用了很多锗和硅探测器。当某个粒子击中其中的一个探测器时,会产生一个电荷,并且以热的形式存储一点能量,每一个探测器上的电荷和热量都可以被独立地测量。通过计算每个粒子产生的电荷和热量,物理学家能够将WIMP和中子等常规粒子区别开来。

  将CDMS探测器安装于几百米深的地下矿洞中,是为了防止太空中其他各种射线和粒子对探测器的干扰。但是,科学家们也表示,虽然结果很令人兴奋,但还需要进一步的验证,因为存在20%的可能性,这些粒子是由于山洞的辐射造成的。据鲍尔介绍,他们明年将对矿洞中的探测器进行升级,继续搜寻更多暗物质存在的证据。

  尽管目前得到的结果尚待进一步证实,但是它还是引起了科学界的轰动。美国费米国家加速器实验室粒子天体物理中心主任克雷格·霍根表示,这个发现“非常令人兴奋”,它将大大改变我们进行科学研究的方式,我们将拥有新的研究对象。

  不过,也有科学家持谨慎态度。美国密歇根大学的戈登·凯恩认为,该结果“并不具有决定性的影响”。他表示,这似乎只是一个探测暗物质粒子是否存在的实验,而不是证据。

  如果这次发现获得证实,它将是人类追寻暗物质艰难历程中的一项重要进展,也将成为超对称原理和弦理论的最新证据。

  超对称性原理认为,每个粒子都有一个未被发现的“超级伙伴”。假使对称性理论得到证实,将使已知粒子的数量增加一倍,并帮助物理学家实现一个长久以来的追求目标,即把重力、电磁力、强核力和弱核力这几种控制物质运动的力在理论上融为一种单一的基本力,这也是弦理论努力的方向。(刘霞)??
责任编辑:罗园
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