兩項尋找粒子低語以防止整個星系飛散的實驗最近發表了一些相互矛盾的結果。 其中一個空手而歸,而另一個則給了我們繼續尋找的充分理由。
黑暗的是基於載力粒子的候選者其實並沒有太大的力。
與我們更熟悉的玻色子(例如結合分子的光子和將原子核結合在一起的膠子)不同,暗玻色子的交換幾乎不會影響它們周圍的環境。
另一方面,如果它們存在,它們的集體能量可能會構成暗物質——暗物質缺失的質量提供了使我們的恆星宇宙保持在熟悉的形態所需的額外引力。
不幸的是,這種玻色子的存在就像暴風雨中的低語一樣容易被察覺。 然而,對物理學家來說,只要進行正確的實驗,雜音可能就足以吸引人們的注意。
這兩項研究——一項由麻省理工學院(MIT) 的研究人員領導,另一項由丹麥奧胡斯大學的研究人員領導——尋找同位素中電子在能階之間跳躍時的位置的細微差異。 如果它搖擺,這可能是黑暗的跡象的輕推。
從理論上講,這種玻色子將來自軌道電子和原子核中構成中子的夸克之間的相互作用。
麻省理工學院領導的團隊在他們的實驗中使用了一些鐿同位素,而鈣是奧胡斯大學領導的團隊選擇的元素。
這兩項實驗都將數據排列在專門用於測量同位素此類運動的圖表上。 雖然基於鈣的實驗如預期的那樣出現,但鐿圖卻偏離了,繪圖線性度的偏差。
這不值得任何慶祝。 一方面,雖然玻色子可以解釋這些數字,但它們執行計算的方式也可以不同,這是一種稱為二次場位移的校正。
到底為什麼一個實驗可能發現了一些奇怪的東西,而另一個實驗卻什麼也沒發現,也需要解釋。
一如既往,我們需要更多數據。 多很多。 但要準確地弄清楚宇宙的四分之一以上是由什麼構成的,是科學中最大的問題之一,因此任何潛在的線索都將令人興奮地追尋。
加入新型載力粒子物理學中的任何東西都不能完全排除這種可能性,但找到一個將是一件大事。
去年物理學家對粒子以奇怪的角度移動感到興奮,這暗示著一種迄今為止未知的力量在起作用。
同樣,XENON1T 暗物質裝置中反沖的電子數量今年早些時候就有人議論紛紛,引發對假設的暗物質候選者的猜測稱為軸子。
儘管這些結果很有趣,但我們以前也曾經心碎過。 2016 年,一種暗物質候選者被稱為攜帶玻色子曾是傳聞已被發現大型強子對撞機在尋找希格斯粒子時收集的數據。
這個粒子可以被認為是一種黑暗版本的,賦予暗物質力量,而不以任何其他方式使自己變得清晰。
CERN潑冷水就這樣的八卦,說來可悲。 這並不意味著這樣的粒子不存在,或跡像不誘人——只是我們無法以任何真正的置信度來確認它。
更大的對撞機、更靈敏的設備,以及尋找幾乎不存在的粒子的微妙推動和低語的巧妙新方法,有一天可能會給我們帶來我們需要的答案。
暗物質肯定不會讓這件事變得容易。