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解释暗物质的暗光子可能不存在

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来源: 作者: 2019-05-17 02:47:22

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假想的暗光子示意图

据美国趣味科学近道,美国科学家对基本物理常数——精细结构常数进行了迄今最精确测量,仍没有发现被称为暗光子的神秘粒子的蛛丝马迹,表明暗光子可能并不存在。

暗光子是假想的普通光粒子的“双胞胎粒子”,如果它们存在,将是解释暗物质存在的一种方式。不过,这项研究的负责人、加州大学伯克利分校物理学家霍尔格·穆勒说:“新测量强烈排除某些质量暗光子存在的可能性。”

研究人员解释称,如果暗光子存在,它也像光子一样是一种电磁力载体,光子在普通物质的带电粒子之间工作,而暗光子江苏台被问是否删宁财神镜头回应:会做相应处理
会使暗物质粒子之间的电磁相互作用成为可维多利亚等明星单品推荐 示范穿搭方法
能。

精细结构常数决定了电子和光子相互作用(耦合)的强度,为直接丈量其值,研究人员利用铯原子制造了一个小型“原子喷泉”——一束向上发射的铯原子流,然后用激光将其击中,迫使原子进入量子叠加态,即每个铯原子同时处于两个位置,这就产生了由相同原子构成的两束原子流。当两束铯原子流重新组合在一起时,原子会以一种正确的方式干扰本身,让科学家得以计算出原子再次被激光击中时光子的速度。由于速度显示原子受力大小,因此光子和电子耦合的强弱程度——精细结构常数可被精确地计算出来。

暗光子不符合标准模型,如果它们真的存在,现实测量结果与标准模型的预测是不相符的,也就是说,对精细结构常数的直接测量应与标准模型预测得出的值不同。新研究确切获得了不同于标准模型预测的精细结构常数值,但研究人员也发现,这其中的差异“与暗光子存在时可能期望的情况南辕北辙”。

穆勒解释说,虽然丈量结果不一致,但差异与预期不符表明暗光子可能其实不存在。

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