科学家用反电子束轰击钻石寻找暗物质之谜“暗光子”

科学家试图用理论上存在的“暗光子”解开所有暗物质之谜。

新浪科技讯 北京时间9月10日消息，据国外媒体报道，在我们所知的宇宙中，有十分之一的物质都处于“失踪”状态，既看不见，也摸不着。但它们的引力却可以对我们能看见的这部分物质产生影响，我们只能通过这种方式感知它们的存在。研究人员用“暗”这个形容词来描述这些失踪的能量和物质。它们似乎是肯定存在的，但不会以任何能被我们探测到的方式、与“亮物质”发生相互作用。而我们自己、以及我们能看见的一切，都属于亮物质之列。

意大利国家核物理研究所正在开展一项简称Padme的新项目，试图用理论上存在的“暗光子”解开所有暗物质之谜。假如他们真的发现了暗光子，便将成为宇宙中第五种力存在的证据。对于物理界而言，这将是一个惊人的大消息。

距英国《卫报》报道，这些意大利研究人员计划用一束正电子（即电子的反粒子）轰击钻石薄片。在一般情况下，正电子和电子相撞后便会相互湮灭，并产生一对普通光子。但假如暗光子真的存在，那么每次正电子与电子发生湮灭时，都应该会产生一个暗光子和一个普通光子，而不是产生两个普通光子。

研究人员希望此次Padme实验中使用的正电子束能够与钻石中足够多的电子相撞，从而产生一个暗光子。Padme实验无法直接探测到这个暗光子，但只要产物中少了一个普通光子，就能够证明这个暗光子的存在。如果正负电子湮灭能够产生暗光子，从表面上看来，就好像一部分能量凭空消失了一样，因为这部分能量进入了我们观察不到的“黑暗”领域。

若发生这种情况，研究人员便可证实暗光子的存在，并测量其质量。（据悉，与普通光子不同，暗光子是有质量的。）这一证据不仅能证明一种新粒子的存在，还能证明宇宙中存在一种全新的力。

在“亮宇宙”中，存在四种不同的力。电磁力带有光能，负责原子之间的相互约束（你之所以不会从椅子上滑下来，也是电磁力的功劳）。强相互作用力负责将原子内部的粒子约束在一起。弱相互作用力则可导致原子分裂和衰变。引力是第四种力，它不仅将你牢牢固定在地球上，还主宰着宇宙中各类天体的运动。

如果暗光子真的存在，便可证明宇宙中还有第五种基本力：暗电磁力。假如此次Padme实验真的发现了一个暗光子（这个“假如”可是一个非常大胆的假设，因为此前对暗光子的寻找全都一无所获），整部物理教科书都将随之改写。（叶子）

内容来自 天之文

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