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暗物质有可能藏在地球内部?地球本身就是暗物质探测器?

时间:2020-03-21 10:58:02 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

暗物质能藏在地球里吗?地球本身是暗物质探测器吗?

科学界的希望?最新研究表明,地球可能隐藏着暗物质的线索!

众所周知,宇宙中的物质比我们能看到的要多得多,但是某种形式的物质对我们来说是完全看不见的,科学家称之为暗物质。暗物质是我们宇宙的一个想象成分,可以用来解释恒星和星系的许多奇怪行为。

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但无论暗物质是什么,它都是一种不与光相互作用的新粒子,这意味着它不会发射、吸收、反射或折射电磁辐射。这意味着我们看不见它。对我们来说,这是一个未知的存在。为了找到暗物质,科学家们通过各种方法直接或间接地寻找暗物质的线索。然而,他们没有这样做。他们只知道这种物质存在,但我们仍然不知道它是由什么组成的。分散在世界各地的探测器已经运行了几十年,试图捕捉微弱的暗物质粒子通过的痕迹,但毫无效果。

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尽管我们通过各种天文观测知道暗物质的存在,但恒星绕着星系中心旋转得太快,而星系团内部的星系旋转得也太快。人类出生得太晚,宇宙中的大型结构出现得太早,我们无法捕捉早期宇宙的神秘组合。到目前为止,我们知道暗物质存在的唯一方法是通过重力。虽然暗物质有看不见的超能力,但它仍然有质量,这意味着它可以拖拽和塑造宇宙中最大的物体,所以我们可以通过更亮的恒星和星系的运动来揭示它的存在。然而,最近的一项研究表明,暗物质之谜的答案可能就在我们脚下,最好的暗物质探测器可能就是地球本身!

寻找暗物质——为什么科学家在地球内部这么认为?这实际上与暗物质的候选粒子有关我们知道粒子物理学家一直在制造新粒子。作为新物理理论的结果,其中一些符合暗物质可能存在的条件。最有希望的候选粒子是一种叫做WIMP的粒子,它是一种弱相互作用的质量粒子。

的“弱相互作用”部分不仅意味着粒子很弱,还意味着暗物质偶尔会通过弱核力与正常物质相互作用但是顾名思义,弱核力并不是最强的,它的短程使得这些相互作用非常罕见。

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但是“稀有”并不意味着“永不”科学家推测,数十亿甚至数万亿的暗物质粒子可能正在你体内游动。但是因为暗物质很难探测到正常物质,所以你根本感觉不到它。所以,在你开始看到它的引力效应之前,也就是说,在暗物质行动之前,你必须进行大规模的测量。

然而,在弱核力的作用下,暗物质粒子很少失控并与正常物质粒子相互作用。确切地说,这种情况有多罕见还不得而知,因为它涉及能量转移。例如,暗物质粒子作用于正常粒子来移动正常物质,这种行为可以被我们检测到。但是因为它如此稀有和脆弱,我们的探索尝试还没有被证明是有效的。我们需要一个体积非常大的大型探测器,因为这种相互作用非常罕见,要么建造一个巨大的探测器,要么需要数百年的时间,好运才能捕捉到这种现象。

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更重要的是,我们必须将这些探测器深埋在地下,最好埋在地表以下2公里处这是因为许多亚原子反应会发生,而其他高能粒子,如中微子和宇宙射线,也会造成类似的影响。在它们撞击探测器之前,我们需要使用大量的岩石来吸收它们。如果我们确实看到了信号,那么我们有理由猜测它可能是由暗物质引起的。回到现实,几十年来,我们一直在建造更大的探测器并仔细观察它们,但是到目前为止,我们还没有找到任何合适的探测器。

最大的暗物质探测器:地球

但是考虑到我们生活的环境,比如工程和成本的限制,我们的暗物质探测器的尺寸是有限的。然而,幸运的是,根据一项新的研究,有一个巨大的暗物质探测器,已经收集了数百万年的数据。它就在我们脚下。这是地球。

的科学家解释说,地壳本身就是一个巨大的暗物质探测器。当自由暗物质粒子与岩石内部的正常物质相互作用时,质子或中子将被散射,从而改变撞击点附近岩石的化学成分,甚至让粒子飞起,留下微小的疤痕。

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当然,如果条件允许,我们可以挖得很深来探测地壳的某些部分,这是目前暗物质探测器探测到的深度的两倍多,这有望使探测结果对宇宙射线和其他有害粒子更加免疫。因为在那个深度的岩石已经存在了数百万年,甚至上亿年,它们记录了暗物质之间的相互作用,这比我们在实验中所能做的要长得多。因此,检测它们是非常简单的,挖出一堆纯度更高的岩石,用细齿显微镜仔细检查,以发现亚原子反应的任何迹象。

当然,这里有一个问题,我们知道地球上的岩石自然含有一些放射性元素,放射性衰变也会产生类似的特征为了解决这个问题,研究人员建议深入研究海洋地壳,因为海洋地壳比大陆地壳纯净得多。有了这个,我们可以很容易地得到一个超级探测器,因为即使一公斤的岩石也可以超过目前世界上最好的探测器的灵敏度。

,所以现在剩下的就是行动了!

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