暗物质到底藏在哪?找了几十年都没找到,物理学家准备撒一张更大的网 (opens in new tab)
(来源:麻省理工科技评论)在亚平宁山脉的地下、四川锦屏山的深处、南达科他州一座矿井的底部,一场宇宙级别的追捕正在进行。深埋在这些岩石屏障下面,装满液态氙的巨型探测器试图首次直接探测到暗物质——那种人类寻找已久的隐形物质,它的引力塑造了我们的宇宙。研究者希望有一天,一颗被称为“弱相互作用大质量粒子”(WIMP)的暗物质粒子会撞上一个氙原子,产生一束闪光和一股电荷。这些实验运行了好几年,最近开始捕捉到一种稀有的信号,一种像幽灵一样穿过普通物质、偶尔才撞上探测器的粒子。遗憾的是,这个信号不是暗物质产生的。探测器捕捉到的是一种同样飘忽不定但普通得多的东西:中微子——太阳和其他恒星大量产出的超轻亚原子粒子。在预想的位置找不到暗物质,促使物理学家提出了大量新的搜寻方案:量子传感器、液态氦探测器、在木星大气层中搜索,等等。物理学家几十年前就知道这个中微子背景噪声的存在,只是寄希望于在中微子成为干扰之前先找到 WIMP 暗物质。然而,如今的希望越来越渺茫了。当今的一些 WIMP 探测器实在太大、太灵敏了,它们正在进入所谓的“中微子迷雾”中——中微子信号很可能淹没真正要找的目标。没有任何屏蔽手段能...
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