
到目前为止,基本物理常数的新的超抑制测量尚未发现神秘的颗粒被称为深色光子。
如果它们存在,这些假设的阴影双胞胎的普通光颗粒将是一种解释暗物质存在的一种方法,这种神秘的物质形式尚未发出光,尚未发挥引力。
但是最精确的测量精细结构常数(确定了强烈的电子和光子相互作用或“夫妇”)消除了在大量质量和耦合强度下的深色光子的可能性。如果它们确实存在,那么科学家在描述这项工作的新论文中写道,它们必须比以前预期的要重得多。
加利福尼亚大学,新论文的合着者之一伯克利物理学家霍尔格·穆勒(HolgerMüller)说:“我们的测量结果非常强烈地排除了这些黑暗光子。”
通过与常规光子混合,可以从理论上检测到深色光子,因为混合会对精细结构常数产生影响。但是,在这种新的,精确的测量中,找不到深色光子的证据。
测量精细结构常数
物理学家使用标准型号它描述了亚原子颗粒(例如电子和光子)的物理学,以预测细胞常数的值。但是,首先,他们需要了解电子的物理特性:其磁矩。先前对常数的测量方法通过将标准模型预测与测量该磁矩的实验相结合,使用了间接预测。这项新研究采取了更直接的方法。
为此,研究人员制作了一个微小的“原子喷泉”铯原子。原子在单溪中向上发射,然后被激光击中,迫使它们进入量子叠加,每个剖腹原子同时在两个地方。这形成了两条流,矛盾地由相同的原子制成。当两个剖腹原子的两个流重新组合时,原子以正确的方式干扰了科学家在被激光器中的光子击中时计算原子速度的正确方法。由于速度揭示了这些原子被击中的力量,从而使光子和电子“夫妇”的强大强度可以计算为无与伦比的精度。杂志科学。 [奇怪的夸克和妈妈,哦,天哪!大自然的最小粒子解剖了这是给出的
但是这与深色光子?
深色光子
如果存在暗光子,它将像光子一样是电磁力载体。但是,深色光子没有像光子一样在常规物质的带电颗粒之间工作,而是可以在暗物质颗粒之间进行电磁相互作用。 [世界上最美丽的方程式这是给出的
深色光子不适合标准模型。因此,如果它们确实存在,那么现实生活中的测量结果与标准模型的预测不符。 Müller说,具体而言,良好结构常数的直接测量应与从间接测量和标准模型得出的先前值不同。
新的研究确实发现了与标准模型预测的精细结构常数的不同值,这可能表明存在暗光子。但是有一个渔获。
他们发现的分歧“与黑暗光子存在相反的方向相反,”穆勒告诉Live Science。 “这是分歧,但这是错误的方式。”
但是,仍然有一条狭窄的逃生路径,理论上的深色光子可以逃脱被丢弃的物理学理论的垃圾箱。粒子物理领域具有衡量结果重要性的一般标准:通常,由于随机机会而导致的真正重要的结果效果小于3350万的概率,这是“ 5-sigma”的意义水平。在这种情况下,这种测量和先前最初的测量之间的差异只是“ 2.5- sigma”的显着性水平,或者是由于随机机会而引起的1-英寸200-00个概率 - 符合该领域的Thestrong标准的可能性很大。
穆勒说:“将其称为协议还太远了,但不足以称其为重大分歧。”
但是在这一点上,这可能并不重要。如果测量结果同意,则严重限制了深色光子的可能性。如果测量结果不同意,分歧是错误的方向 - 穆勒说,这也是反对他们的有力证据。
穆勒说:“这就像你认为有人偷了你的钱,然后当你看钱包时,你发现自己的钱比以前更多。”
最初出版现场科学。