
一個巨大的原子粉碎機沒有發現一個神秘粒子的痕跡,稱為“暗光子”。
難以捉摸的亞原子粒子 - 一個普通光的較重的深色雙胞胎 - 可以幫助解釋如何暗物質,將星系融合在一起的宇宙中陰暗的隱藏質量與常規物質相互作用。
新結果不排除黑暗光子的存在。但這確實意味著物理學家必須提出一個新的解釋,以困惑實驗結果,這與最主要的物理理論相矛盾。
異常
在亞原子物理學的統治理論中,標準模型,宇宙由載有力或形成物質構件的許多亞原子粒子組成。幾十年來,幾乎所有相關的實驗都證實了標準模型,最終在2012年發現長期發現希格斯玻色子,一種被認為解釋其他顆粒如何獲得質量的亞原子粒子。 [5個可能潛伏在宇宙中的難以捉摸的顆粒這是給出的
但是,儘管幾乎每個實驗結果都與預測保持一致,但一些曲線球為標準模型提供了一些曲線。
一個這樣的實驗,稱為G-2,側重於muons - 微小的磁性顆粒,它們像頂部一樣旋轉並且本質上是電子的重量更重。紐約州厄普頓的布魯克黑文國家實驗室的物理學家精確地測量了磁偶極力矩或搖搖欲墜的穆恩“頂部”的搖擺力,因為它們在強大的磁場中盤旋。如果世界根據確定性的物理定律進行操作,那麼過去可以完美地確定未來的情況,那麼這種搖擺或G將恰好是2。
但是,鑑於亞原子顆粒的行為從根本上是不確定的,並且考慮到可以推動和拉動穆恩的標準模型預測的所有顆粒,物理學家已經計算出真正的muon搖擺不定,而不是完全,不是2。 g和2或g-2之間的差異。
但是在2001年至2004年之間,物理學家宣布他們發現了比異常磁矩更大的差異。這種差異並不大,因此可能是由其他因素引起的。但一種可能性是,未知的顆粒正在轉移Muon Wobble。
暗粒子排除
一個潛在的罪魁禍首是深色光子 - 像光子,與任何具有電荷的東西互動。但是,深色光子比普通的光子更重,並且其與電荷的相互作用將比光子的相互作用弱得多。
為了使深色光子解釋這種振盪G-2異常,必須具有一定的質量。
為了搜索該光子,在布魯克黑文國家實驗室的一項稱為開創性的高能核互動實驗(PHENIX)的實驗將重型離子砸在一起光速。然後,他們研究了產生的顆粒的腦膜。這些顆粒之一,一個乳子,通常腐爛成兩個光子。 [查看世界上最大的原子粉碎機(LHC)的照片這是給出的
然而,可以想像的時不時會腐爛到一個光子和一個暗光子中,然後會腐爛到電子及其反物質伴侶The Potitron中。如果是這樣,科學家應該期望在與假設的深色光子質量相對應的數據中,在數據中看到了增加數量的這些電子旋律對。
實驗的新數據發現沒有這樣的顛簸。
還在潛伏嗎?
但是,這並沒有拼寫到深色光子的結尾。
參與PHENIX實驗的研究人員Yorito Yamaguchi說:“不幸的是,我們目前的分析統計數據沒有看到任何明顯的暗光子信號,但這並不意味著黑暗光子不存在。” “這只是意味著深色光子不太可能是振作g-2異常的原因。”
相反,G-2異常可能是由宇宙射線Yamaguchi說,有過多的正電子。
同時,物理學家仍然推測深色光子,因為他們可以解釋暗物質。如果它們確實存在,則暗光子將創建自己的領域與暗物質相互作用。這些神秘的顆粒Yamaguchi告訴Live Science,只會與標準模型中已知的力量相互作用。
埃西格說,在發現新粒子之前,一個基本問題仍未得到解決。
“我們知道存在暗物質,” Essig告訴Live Science。 “但是問題是,'這種暗物質如何與普通物質相互作用?'”
在即將發表的《物理評論》雜誌的問題中,該結果已被接受。
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