科學家發現一種可能是暗物質的未知粒子

科學家們發現了一種新的、神秘的粒子。當然,做出新發現是令人興奮的。但關於這個粒子最令人興奮的事情也許是它可能是暗物質的一個候選者。令人難以置信的是,這個從未見過的粒子是通過一個小到可以放在廚房櫃檯上的實驗發現的。

這個神秘的粒子可能是暗物質的一個候選者

“當我的學生給我看這些數據時,我想她一定是錯了,”波士頓學院教授和首席研究員Kenneth Burch告訴Live Science,“你不是每天都能發現一個新粒子坐在你的桌面上。”

這個神秘的粒子是希格斯玻色子粒子的一個表親,希格斯玻色子負責賦予其他粒子以質量。科學家們將這個新粒子命名為軸向希格斯玻色子。科研人員在2012年利用大型強子對撞機(LHC)首次探測到希格斯玻色子粒子。

跟希格斯玻色子粒子需要LC來發現不同的是,軸向希格斯玻色子則是通過一個小型實驗發現的。事實上,該實驗小到可以放在一個小廚房的檯面上。

軸向希格斯玻色子不同於希格斯玻色子的部分原因是它的磁矩。這本質上是由於磁性強度或方向而產生磁場的能力。

此外,跟希格斯玻色子不同的是,這種新的、神秘的粒子是在室溫下量子材料模仿一組非常具體的振蕩時產生的。研究人員隨後能利用光的散射來觀察該粒子。

研究人員在《自然》上發表了一篇關於他們發現的論文。其中的一些發現包括,軸向希格斯玻色子的特點是電子的集體行為,這跟我們以往在自然界中看到的任何狀態都不同。

暗物質的奧秘

科學家發現一種可能是暗物質的未知粒子

毫無疑問的是,發現一種新的粒子是一件令人興奮的事情。但這個神秘的粒子最吸引人的地方是,科學家認為它可能是暗物質的候選者。暗物質一直是關於我們的宇宙以及宇宙中的一切最長久的謎團之一。科學家認為,暗物質占宇宙總質量的85%。

然而由於我們只通過使用重力來觀察暗物質,所以我們對這種神秘的元素知之甚少。此前,物理學家曾預言,一個軸向的希格斯模式可以解釋暗物質。但這是我們人類第一次觀察到這種情況。這使得這一發現更加引人入勝。

當然,用這種神秘粒子來證明和解釋暗物質並不容易。物理學家們指出,為了充分解釋它,我們需要一個跟現有粒子實驗一致的理論。但該理論也需要跟解釋尚未看到的新粒子的產生相一致。

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