發(fā)現(xiàn)引力波之后,人類科學(xué)研究下一個(gè)重大突破會(huì)是什么?
一些科學(xué)家和媒體開始將目光瞄準(zhǔn)了另一個(gè)待解謎團(tuán):暗物質(zhì)。英國(guó)宇宙學(xué)家卡洛斯·弗倫克認(rèn)為,“比起引力波,發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)將更為重要”。
暗物質(zhì)被比作“籠罩在21世紀(jì)物理學(xué)天空中的烏云”,當(dāng)前世界多國(guó)都在進(jìn)行相關(guān)研究,而引力波的成功探測(cè)更是讓暗物質(zhì)“獵手們”倍受鼓舞。
【苦尋無果】
現(xiàn)在人類所看到的天體,要么發(fā)光,如太陽(yáng);要么反光,如月亮。
根據(jù)歐洲核子研究組織官網(wǎng)介紹,暗物質(zhì)是一種宇宙中廣泛存在的不可見物質(zhì)。它與電磁力不發(fā)生作用,換句話說,不吸收、不反射光,本身也不發(fā)光。
通過引力效應(yīng),科學(xué)家估計(jì)宇宙的27%是由暗物質(zhì)組成,是所有可見星球、星系總和質(zhì)量的5倍多。
對(duì)于暗物質(zhì),物理學(xué)家苦尋多年,卻始終難覓蹤跡。
英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》14日?qǐng)?bào)道,物理學(xué)家亞歷克斯·墨菲和他的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行“大型地下氙實(shí)驗(yàn)(LUX)”,地點(diǎn)位于美國(guó)南達(dá)科他州一座廢棄金礦地下約一英里處。
這一實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)擁有世界上最靈敏的暗物質(zhì)探測(cè)器。物理學(xué)家將充滿三分之一噸液態(tài)氙的容器冷卻到約零下101攝氏度。如果氙原子同暗物質(zhì)粒子發(fā)生碰撞,產(chǎn)生出的微光將會(huì)被探測(cè)器捕捉到。
然而,發(fā)生碰撞的幾率微乎其微。亞歷克斯·墨菲說,“至今還沒有出現(xiàn)過”。
物理學(xué)家之所以如此相信暗物質(zhì)的存在,是因?yàn)樘煳膶W(xué)家能夠探測(cè)到暗物質(zhì)作用在星球和星系上的引力。
他們認(rèn)為暗物質(zhì)由弱相互作用大質(zhì)量粒子構(gòu)成,它在大爆炸中被創(chuàng)造出來,在普通物質(zhì)中穿行,沒有留下任何痕跡,除了引力。
【或?qū)⑼黄疲俊?/strong>
今后幾年,大型地下氙實(shí)驗(yàn)(LUX)將全面升級(jí),更名為L(zhǎng)UX-Zeplin,并獲得10噸液態(tài)氙。
亞歷克斯·墨菲說,“在一英里的地下控制好10噸液態(tài)氙,不容有失,因?yàn)?它)非常昂貴,而且低溫冷凍的氣體會(huì)十分危險(xiǎn)?!?/p>
墨菲認(rèn)為,技術(shù)難點(diǎn)意味著可能要等到2018年才有望出結(jié)果。
實(shí)際上,大型地下氙實(shí)驗(yàn)(LUX)并不是唯一一個(gè)捕捉暗物質(zhì)的“獵手”。
在澳大利亞,另一支團(tuán)隊(duì)也在一座地下金礦安置了世界最先進(jìn)的暗物質(zhì)探測(cè)器。
在外太空,國(guó)際空間站正在安裝探測(cè)器,試圖在外太空捕捉到暗物質(zhì)跡象。
2015年12日,中國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道?!拔蚩铡笔悄壳笆澜缟嫌^測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星,超過國(guó)際上所有同類探測(cè)器。它將在太空中開展高能電子及高能伽馬射線探測(cè)任務(wù),探尋暗物質(zhì)存在的證據(jù),研究暗物質(zhì)特性與空間分布規(guī)律。
《衛(wèi)報(bào)》認(rèn)為,人類對(duì)宇宙的探索永無止盡,許多待解之謎需要人類破解。亞歷克斯·墨菲也認(rèn)為,比起找到暗物質(zhì),更大的探索還在后面。
“暗物質(zhì)像一把鑰匙,能夠打開物理學(xué)更深層次理論的大門。而這將是漫長(zhǎng)的探索?!?陳丹)(新華社專特稿)