@ 2016.11.04 , 19:00
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暗物质到底是什么?超级计算机首次做出预测

宇宙中大约有百分之九十五的东西由暗物质和暗能量构成,这样的说法能够让标准物理模型站住脚,但没人知道这些究竟是什么东西。

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然而一台超级计算机也许知道,科学家们刚刚利用一台超级计算机描绘出了能够形成暗物质的粒子轮廓,第一次有超级计算机预测出轴子(假设存在的粒子,是宇宙中暗物质的最佳候选者)的重量。

最新估算从出来的一个轴子重量是一个电子的100亿分之一,这能够让科学家们搜寻暗物质候选者的存在,研究人员们说它甚至能帮助我们检测它们存在的直接证据。

来自德国电子同步加速器研究所的Andreas Ringwald是研究成员之一,他表示:“为了找到这类证据,我们必须知道自己寻找的是什么东西。否则搜寻的工作将耗费几十年时间,因为范围太广了。”

Ringwald及其同事决定将研究重点放在轴子上,因为作为暗物质最佳候选者的它们,一直未能揭露出它的真面目。

科学家们认为宇宙中未知的物质形式要么由非常重的粒子构成,要么由极其轻的粒子构成,轴子属于后者。

轴子这种假设存在的粒子,应该有着较低质量和很慢的速度,它不携带电荷,与其它物质的相互作用也很微弱。

这使得它们极难被人类检测到,但它们也许一直在与其他物质相互作用的事实,意味着如果我们知道该在哪里寻找的话,那么我们就能够使用正确的设备来检测它们。

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感谢量子色动力学的扩展,轴子成为了暗物质的最佳候选者。这一量子理论管理着强核作用力(宇宙中的四大基本力之一)。

量子色动力学预言存在一种作用力非常微弱的粒子,它的质量取决于时空结构内量子扰乱的强度。如果你觉得这听起来很模糊并且感觉就像大海捞针一样,那么你是对的。

这时候就需要德国超级计算机JUQUEEN (BlueGene/Q)的帮忙了。该团队正需要这样的计算机来处理能够描绘轴子的超多数字变量。

该计算机预测如果构成暗物质的确实是轴子,那么它们携带的能量应该在50-1500微电子伏特之间,这使得电子比它们重100亿倍。

这意味着如果这种物质均匀地分布在宇宙中,那么平均下来宇宙中每立方厘米的地方将含有一千万个轴子。

但暗物质并不会均匀地分布,它会成团聚集起来,就像这个星系中就含有百分之九十九点九九的暗物质。这意味着我们银河系的局部区域内每平方厘米的体积将含有一万亿个轴子。

研究人员们希望他们缩小搜寻范围之后,能够一劳永逸地证实或者反证轴子的存在。

德国乌泊塔尔大学的Zoltán Fodor是研究人员之一,他表示:“我们发现的这些结果可能会导致科研人员们竞相发现这些粒子。”

游戏开始了。

该研究已被发表在《自然》上。

本文译自 ScienceAlert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 33+1

  1. 雨雨
    @1 year ago
    3299304

    轴子会不会动

  2. aaaaaaaaaaaaaa
    @1 year ago
    3299307

    猜错了哦 _(:з」∠)_

  3. 正淫君子
    @1 year ago
    3299313

    这个有趣

  4. 正淫君子
    @1 year ago
    3299314

    这个有趣

  5. 猫猫
    @1 year ago
    3299333

    每一个字都看得懂

  6. 3299334

    这种尺度的例子我们可能没法观测

  7. 3299336

    这种尺度的粒子我们可能没法观测

  8. 纵横
    @1 year ago
    3299366

    哎,老是看成了柚子

  9. 纵横
    @1 year ago
    3299368

    哎,老是看成了柚子

  10. 纵横
    @1 year ago
    3299371

    哎,老是看成了柚子

  11. 砰訇
    @1 year ago
    3299380

    应该就是各路佛,仙,神,鬼,魂,魑,魅,魍,魉,等等那些知不道又好像有的

  12. 砰訇
    @1 year ago
    3299381

    应该就是各路佛,仙,神,鬼,魂,魑,魅,魍,魉,等等那些知不道又好像有的

  13. 3299385

    像玄幻把看不见的称为灵气,你探测不到,人家说感知到

  14. CLivorno
    @1 year ago
    3299389

    我是不是该保持楼上的队形..?

  15. 3299390

    像玄幻把看不见的称为灵气,你探测不到,人家说感知到

  16. 图样图森破
    @1 year ago
    3299400

    真正的粉丝,即使变成暗物质我也能认出

    [39] XX [4] 回复 [0]
  17. 没吃早饭
    @1 year ago
    3299405

    你们都成双了啊

  18. 涉案的李伟
    @1 year ago
    3299407

    如果你觉得这听起来很模糊并且感觉就像大海捞针一样,那么你是对的。

  19. 叮叮车
    @1 year ago
    3299417

    为何地球没有暗物质,被我们吃了吗?

  20. 3299433

    如果你觉得这听起来很模糊并且感觉就像大海捞针一样,那么你是对的

  21. 我的太长
    @1 year ago
    3299653

    棒子:我们对此次宇宙大爆炸负责

  22. 3299673

    那涨落中还有大象呢, 大家都遛喷火龙系列~

  23. 琪露诺
    @1 year ago
    3299770

    鬼来吧,鬼来呦,浪迹天涯的柚子

  24. 3299771

    @叮叮车: 电磁波也一样存在,但你观测不到。观测不到不等于不存在

  25. 百得
    @1 year ago
    3299796

    又是一个丰收年
    一一记者采访柚农后写了篇报道

  26. Campanella
    @1 year ago
    3299937

    预测的结果就是两个蛋加一个轴子?

  27. goodjourney
    @1 year ago
    3300040

    贝尔坦星人

  28. Pecolyte
    @1 year ago
    3300113

    写作柚子读作肘子

  29. 一条柴
    @1 year ago
    3300661

    科学家排除轴子是暗物质粒子的候选者
    百度上述题目

  30. 呵呵
    @1 year ago
    3300671

    封面不是阿姆斯特朗回旋加速喷气式阿姆斯特朗炮么?

  31. 几用来包
    @1 year ago
    3300782

    14 年的文章:Dark matter may have been detected – streaming from the sun’s core
    https://www.theguardian.com/science/2014/oct/16/dark-matter-detected-sun-axions

    06 年就开始找了,的确已经找到有一些信号,是不是暗物质拭目以待吧!

  32. 几用来包
    @1 year ago
    3300829

    @一条柴:
    您说的是这篇和类似的互相转载的文章吧:
    《科学家排除轴子是暗物质粒子的候选者》
    http://tech.huanqiu.com/discovery/2016-04/8820485.html

    原文应该是这个:
    《Dark matter does not include certain axion-like particles》
    http://www.breitbart.com/news/dark-matter-does-not-include-certain-axion-like-particles

    找了找这个 Meyer 的文章,文献原文应该是:
    《Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to the detection of axion-like particles at high gamma-ray opacities》
    http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2014/12/016/meta
    人家明明找到疑似信号了,何来望远镜没看到信号一说……
    这新闻没看懂,不是自打脸吗……

  33. Linkey
    @1 year ago
    3307870

    “这意味着我们银河系的局部区域内每平方厘米的体积将含有一万亿个轴子。”

    平方厘米?

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