據英國《自然》雜誌日前報道,德國科學家利用(yòng)超級計算(suàn)機獲得的(de)新計算結果,讓研究軸子(Axion)的物理(lǐ)學家悲喜交加。新結果表明,軸子如果存在,質量至少為以前認為的10倍多。這(zhè)一(yī)情況(kuàng)如屬(shǔ)實,將是找到軸子的有(yǒu)用線索(suǒ),但也表(biǎo)明,20年來一(yī)直(zhí)在搜尋(xún)軸子“芳蹤”的軸子暗物質實驗(ADMX)可能要空手而歸。
1977年,科學家們提出“軸子”這一假設來解決強(qiáng)核力如何影響物質(zhì)和反物質而引發的一個悖論,他們認(rèn)為(wéi),軸子可能也是暗物質成分之一。據(jù)信暗物質占宇宙總質量的85%,物理學家們一直在尋找組成暗物質的奇異粒子,這些實驗大(dà)都集中於尋找所謂的(de)“弱相互作用大質量粒子(WIMPs)”,但迄今為止,所有實驗要麽空手而歸,要麽結論有爭議。有鑒於此,有科學家(jiā)將搜尋暗物質的目光投向軸(zhóu)子。
軸子暗物質實驗1996年始於勞倫斯利弗莫爾國家實驗室,並在2010年移到位於西雅圖的華盛頓大學。佛羅裏達大學理論物理學家皮埃爾.西基威表示,此(cǐ)前的計算表明,軸子的質量約5μeV,約(yuē)為電子質量的千億分之一。
但(dàn)在發表於最(zuì)新出版的《自然》雜誌的論文中,德國伍珀塔爾大學理論物理學(xué)家佐(zuǒ)爾坦?福多爾報告的計算結果表明,在某些假設情況下,軸子的質量最有可能為50到1500μeV;而ADMX目前對0.5到40μeV這一質量區間比較敏感。福多爾說:“這對ADMX來說並非好消息。”
目前,位於韓國大田的軸(zhóu)子和(hé)精確物(wù)理學研究中心正在建造另一台軸(zhóu)子探測器,可能對更(gèng)高質量的粒子比較敏感;德國提議建造的MADMAX實驗也是(shì)如此。
意大利(lì)羅馬大(dà)學的理論物理學家圭多.馬(mǎ)蒂(dì)內利認為,根據德(dé)國科學家的(de)結論而完全結束ADMX的搜尋工作有點(diǎn)為(wéi)時過早。研究人員並不確定哪種假設情(qíng)況成立(lì),最(zuì)新結果也並非最(zuì)終結論,還需要獲得其他團隊的證實,才能最(zuì)終論定。
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更多(duō)>2018-10-12