新的暗物质将包括“暗光子”和“暗电磁”?

时间:2019-08-09 来源: 星座
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加利福尼亚大学戴维斯分校的两位理论物理学家提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的新方法,提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的可能方法。

他们在普朗克2019年在西班牙格拉纳达举行的会议上介绍了他们的发现,并将其提交出版。暗物质被认为只是我们宇宙的四分之一,其余大部分都是更神秘的暗能量。

暗物质不能直接看到,但暗物质的存在可以被检测到,因为它的重力决定了遥远的星系及其形状。许多物理学家认为暗物质是由尚未发现的粒子组成的。一段时间以来,最受欢迎的候选者一直弱相互作用大质量粒子(WIMP)。然而,尽管经过多年的努力,到目前为止,wimp尚未出现在旨在检测它们的实验中。

加州大学戴维斯分校物理学教授,该论文的共同作者约翰特宁说:“我们仍然不知道暗物质是什么。长期以来,WIMP一直是主要的暗物质候选者,但现在看来吧这种可能性几乎被完全排除了。取代WIMP暗物质模型的另一种方法是使用“暗电磁”形式,包括“暗光子”和其他粒子,暗光子将与“常规”光子有一些弱耦合。

(Boco Park - Graphic)模拟宇宙的大尺度结构,蓝色是暗物质,黄色是星系形成的地方。暗物质尚未被直接检测到,加州大学戴维斯分校的物理学家提出了一种解释这种现象的新模型。照片:Zarija Lukic /劳伦斯伯克利国家实验室

在新论文中,Terning和博士后研究员Christopher Verhaaren对这一想法进行了改进:暗磁“单极”将与暗光子相互作用。在宏观世界中,磁铁总是有北极和南极。单极子是一种像磁铁一端一样的粒子。单极子是通过量子理论预测的,但从未在实验中观察到。科学家认为暗磁单极子与暗光子和暗电子的相互作用与理论上预测的电子和光子与磁单极子相互作用是相同的。

这意味着一种探测这些暗粒子的方法,物理学家保罗狄拉克预测,在单极子周围移动的波的波函数将改变相位。因为在量子理论中,电子既以粒子的形式存在又以波的形式存在,同一电子可以从单极子的任一侧通过,导致另一侧的相位略微偏离。这种类型的干扰,称为“Akhanov-Bohm效应”,意味着即使电子不通过磁场,它也会受到磁场的影响。

Terning和Verhaaren相信可以检测到一个黑暗的单极子,因为它会在电子通过时改变它的相位。这是一个新的暗物质,但它也提供了一种寻找暗物质的新方法。电子束相对容易获得:电子显微镜用于证明20世纪60年代的Akhanov-Bohm效应,电子束技术随着时间的推移而得到改善。理论上,暗物质粒子总是穿过我们的身体。

要在Terning和Verhaaren的模型中被发现,单极必须被太阳激发。然后他们将以光速的千分之一到达地球,这需要大约一个月。另一方面,预测的相移非常小。例如,它小于检测引力波所需的相移。然而,当首次提出LIGO引力波实验时,并不存在使其成功的技术。相反,这项技术随着时间的推移而发展。

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博科公园

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2019.07.29 10: 55

字数1038

加利福尼亚大学戴维斯分校的两位理论物理学家提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的新方法,提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的可能方法。

他们在普朗克2019年在西班牙格拉纳达举行的会议上介绍了他们的发现,并将其提交出版。暗物质被认为只是我们宇宙的四分之一,其余大部分都是更神秘的暗能量。

暗物质不能直接看到,但暗物质的存在可以被检测到,因为它的重力决定了遥远的星系及其形状。许多物理学家认为暗物质是由尚未发现的粒子组成的。一段时间以来,最受欢迎的候选者一直弱相互作用大质量粒子(WIMP)。然而,尽管经过多年的努力,到目前为止,wimp尚未出现在旨在检测它们的实验中。

加州大学戴维斯分校物理学教授,该论文的共同作者约翰特宁说:“我们仍然不知道暗物质是什么。长期以来,WIMP一直是主要的暗物质候选者,但现在看来吧这种可能性几乎被完全排除了。取代WIMP暗物质模型的另一种方法是使用“暗电磁”形式,包括“暗光子”和其他粒子,暗光子将与“常规”光子有一些弱耦合。

(Boco Park - Graphic)模拟宇宙的大尺度结构,蓝色是暗物质,黄色是星系形成的地方。暗物质尚未被直接检测到,加州大学戴维斯分校的物理学家提出了一种新模型来解释这种现象。照片:Zarija Lukic /劳伦斯伯克利国家实验室

在新论文中,Terning和博士后研究员Christopher Verhaaren对这一想法进行了改进:暗磁“单极”将与暗光子相互作用。在宏观世界中,磁铁总是有北极和南极。单极子是一种像磁铁一端一样的粒子。单极子是通过量子理论预测的,但从未在实验中观察到。科学家认为暗磁单极子与暗光子和暗电子的相互作用与理论上预测的电子和光子与磁单极子相互作用是相同的。

这意味着一种探测这些暗粒子的方法,物理学家保罗狄拉克预测,在单极子周围移动的波的波函数将改变相位。因为在量子理论中,电子既以粒子的形式存在又以波的形式存在,同一电子可以从单极子的任一侧通过,导致另一侧的相位略微偏离。这种类型的干扰,称为“Akhanov-Bohm效应”,意味着即使电子不通过磁场,它也会受到磁场的影响。

Terning和Verhaaren相信可以检测到一个黑暗的单极子,因为它会在电子通过时改变它的相位。这是一个新的暗物质,但它也提供了一种寻找暗物质的新方法。电子束相对容易获得:电子显微镜用于证明20世纪60年代的Akhanov-Bohm效应,电子束技术随着时间的推移而得到改善。理论上,暗物质粒子总是穿过我们的身体。

要在Terning和Verhaaren的模型中被发现,单极必须被太阳激发。然后他们将以光速的千分之一到达地球,这需要大约一个月。另一方面,预测的相移非常小。例如,它小于检测引力波所需的相移。然而,当首次提出LIGO引力波实验时,并不存在使其成功的技术。相反,这项技术随着时间的推移而发展。

加利福尼亚大学戴维斯分校的两位理论物理学家提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的新方法,提出了暗物质的新候选物和探测暗物质的可能方法。

他们在普朗克2019年在西班牙格拉纳达举行的会议上介绍了他们的发现,并将其提交出版。暗物质被认为只是我们宇宙的四分之一,其余大部分都是更神秘的暗能量。

暗物质不能直接看到,但暗物质的存在可以被检测到,因为它的重力决定了遥远的星系及其形状。许多物理学家认为暗物质是由尚未发现的粒子组成的。一段时间以来,最受欢迎的候选者一直弱相互作用大质量粒子(WIMP)。然而,尽管经过多年的努力,到目前为止,wimp尚未出现在旨在检测它们的实验中。

加州大学戴维斯分校物理学教授,该论文的共同作者约翰特宁说:“我们仍然不知道暗物质是什么。长期以来,WIMP一直是主要的暗物质候选者,但现在看来吧这种可能性几乎被完全排除了。取代WIMP暗物质模型的另一种方法是使用“暗电磁”形式,包括“暗光子”和其他粒子,暗光子将与“常规”光子有一些弱耦合。

(Boco Park - Graphic)模拟宇宙的大尺度结构,蓝色是暗物质,黄色是星系形成的地方。暗物质尚未被直接检测到,加州大学戴维斯分校的物理学家提出了一种解释这种现象的新模型。照片:Zarija Lukic /劳伦斯伯克利国家实验室

在新论文中,Terning和博士后研究员Christopher Verhaaren对这一想法进行了改进:暗磁“单极”将与暗光子相互作用。在宏观世界中,磁铁总是有北极和南极。单极子是一种像磁铁一端一样的粒子。单极子是通过量子理论预测的,但在实验中从未被观察到。科学家认为暗磁单极子与暗光子和暗电子的相互作用与理论上预测的电子和光子与磁单极子相互作用是相同的。

这意味着一种探测这些暗粒子的方法,物理学家保罗狄拉克预测,在单极子周围移动的波的波函数将改变相位。因为在量子理论中,电子既以粒子的形式存在又以波的形式存在,同一电子可以从单极子的任一侧通过,导致另一侧的相位略微偏离。这种类型的干扰,称为“Akhanov-Bohm效应”,意味着即使电子不通过磁场,它也会受到磁场的影响。

Terning和Verhaaren相信可以检测到一个黑暗的单极子,因为它会在电子通过时改变它的相位。这是一个新的暗物质,但它也提供了一种寻找暗物质的新方法。电子束相对容易获得:电子显微镜用于证明20世纪60年代的Akhanov-Bohm效应,电子束技术随着时间的推移而得到改善。理论上,暗物质粒子总是穿过我们的身体。

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