揭开暗物质秘密的“最后机会”

科学家们警告说，如果不能很快确定地探测到弱相互作用重粒子(Wimps)，我们可能会没有时间揭开暗物质的秘密。一台新的英国探测器可能是我们的“最后机会”。

英国的量子物理学家们警告说，我们正迅速接近揭开暗物质秘密的“最后机会”。目前普遍认为，被称为弱相互作用重粒子(简称Wimps)的微小粒子可能是暗物质的来源，但迄今为止，它们一直非常难以捉摸。

暗物质被认为构成了宇宙中大约85%的质量，但我们对它知之甚少。暗物质与常规物质不同，因为它不与电磁力相互作用。因此，它不吸收、反射或发射光线，这使得它极其难以探测。迄今为止，科学家们只能通过观察暗物质对可见物质的引力影响来推断其存在。他们对暗物质的组成一无所知，Wimps是我们目前最好的猜测。

最后机会

“我们正在进入最后机会的时刻，以证明这些粒子是暗物质的原因，我们希望确保英国在这项工作中处于核心地位，通过建造这些探测器的最终一代，”伦敦大学学院的物理学家Chamkaur Ghag教授说。

为了确切地弄清楚这一点，英国科学家们希望在英格兰北约克郡的Boulby地下建造一个巨大的国际粒子探测器，深度达到914米。这个地点已经有一个地下研究中心，进行与材料、环境等相关的实验。科学家们之前也在这个地点进行过暗物质粒子探测实验。

然而，探测Wimps是有问题的，因为它们很少与普通物质相互作用。但科学家们已经开发出越来越敏感的探测器，可以识别当Wimp与氙原子核碰撞时可能产生的微弱闪光。尽管将这些仪器放置在深地下位置以保护它们免受宇宙射线和其他粒子的轰击，但在搜索了20年后，仍然没有发现Wimps。

“我们在寻找Wimps的过程中接近尽头，”Ghag说道。“如果我们不能用当前的探测器探测到它们，那么Wimps将会陷入困境，而下一代探测器将使我们的能力极限化，无法清晰地发现它们，”他补充道。

Ghag还解释说，当探测器达到一定的灵敏度时，就像下一代设备即将达到的那样，它们可能会开始捕捉到来自Wimps的信号，并与来自其他粒子(如中微子)的信号混淆。这个限制被称为“中微子雾”。

“我们还有几年时间从当前一代探测器中收集数据，”Ghag补充道。“也许我们会在那段时间内找到Wimps。当然，我希望如此。如果不行，我们还有一次机会。那将以下一代探测器的形式出现，它们可以探测到Wimps，直到遇到中微子雾的程度，”他补充道。

技术回归

“用于搜索Wimps的氙探测器的技术在英国首创，所以英国完成这项任务是再合适不过了，”Paling补充道。

“在接下来的两年里，我们将收集时间表信息、实验室设计细节和预计成本，”Paling解释道。“我们还将与政府进行交流，试图更好地了解其他国家对这个项目的看法。目前还没有关于资金的具体协议，但在几年后我们将准备就绪。”

本文译自 interestingengineering，由 BALI 编辑发布。