超对称
超对称粒子,一个被称为超对称理论的粒子物理模型的假想副产品,常被推荐为暗物质候选者。超对称理论企图统
一宇宙中的两重要种类的粒子:费密子和玻色子。
简言之,费密子提供物质的构件。质子、中子及电子,原子
的组成成分都是费密子;而玻色子则供给使费密子粘在一起的胶,也提供将它们推开的爆发力。光子是电磁力的携带者,引力子是引力的传送者,它们是玻色子的例子。
按照超对称模型,每个费密子有一个玻色子伴侣,反之亦然。例如,电子的玻色子伴侣叫做选择子。引力子的费密子“灵魂配偶”叫做引力微子。
至今,还没有经验的证据证明这些伴侣粒子的存在。但是,许多理论工作者发现,超对称是一个在两重要亚原子物体大类分野间一种优美的架桥方式。他们希望这些新粒子——光微子及其他类似者——将在近期内从最高能量的加速器的实验数据中出现。假如果真如此,则暗物质之谜将很快得到解决。
加利福尼亚大学伯克利分校的斯诺登—艾夫特(Daniel Snowden—Ifft)、弗里曼(Eric Freeman)和普赖斯(BufordPrice),相信他们已经发现了一个较好的探测 WIMPs 的办法。他们检视一小块云母片,发现该云母片上面有 5 亿年前被 WIMPs 轰击的痕迹。这说明岩石中难以捉摸的化学变化,将会暴露出岩石过去被 WIMP 碰撞的痕迹。
按照基本粒子理论,若一 WIMP 曾经碰撞在一块岩石上,则它将有一些机会(纵令是一个小的机会)替代岩石中的一个原子核,这一原子核的置换将很有可能挨次导致电子从其他原子中被从原位逐出。经过一定时间,逐渐变化了的原子的痕迹将在岩石中出现。这是加州大学伯克利分校的 3 人小组希望探测的化学变化。
到现在为止,小组只检测了岩石的一小部分,约 1 平方毫米云母片的8%,WIMP 的痕迹尚未被观测到。为了增加发现的机会,他们正在检视一个较大的样品,希望能找到这些幽灵般粒子存在的证据。
几乎被摒弃的暗物质候选者中微子,近来又一次成为暗物质的竞争者。70 年代,在原子核衰变过程中产生的寻常的
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