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发现引力波后 人类下一个重大突破是什么?


2016/2/19  编辑:admin 来源:本站整理

[摘要]直接观测到引力波为人类观测认识宇宙提供了新的途径。 相比较引力波, 宇宙中还是有另一个待解谜团:暗物质。 比起引力波, 发现暗物质将更为重要。
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从引力透镜产生的效应, 星系团CL0024+17内部被发现存就在有一个暗物质圈, 在这张哈伯太空望远镜像片里以蓝色显示出来。
发现引力波之后, 人类科学研究下一个重大突破会是什么?
一些科学家和媒体现在开始将目光瞄准了另一个待解谜团:暗物质。 英国宇宙学家卡洛斯·弗伦克认为, “比起引力波, 发现暗物质将更为重要”。
暗物质被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”, 当前世界多国都在来进行相关研究, 而引力波的成功探测更是让暗物质“猎手们”倍受鼓舞。
苦寻无果
现在人类所看到的天体, 要么发光, 如太阳;要么反光, 如月亮。
根据记录欧洲核子研究组织官网介绍说明, 暗物质是一种宇宙中广泛存在的不可见物质。 它与电磁力不发生作用, 换句话说, 不吸收、不反射光, 本身也不发光。
可以通过引力效应, 科学家估计宇宙的27%是由暗物质组成, 是所有可见星球、星系总和质量的5倍多。
对于暗物质, 物理学家苦寻多年, 却始终难觅踪迹。
英国《卫报》14日报道, 物理学家亚历克斯·墨菲和他的团队正在进行“大型地下氙实验(LUX)”, 地点位于美国(美利坚和众国)南达科他州一座废弃金矿地下约一英里处。
这一实验团队拥有世界上最灵敏的暗物质探测器。 物理学家将充满三分之一吨液态氙的容器冷却到约零下101摄氏度。 如果氙原子同暗物质粒子发生碰撞, 产生出的微光将会被探测器捕捉到。
然而, 发生碰撞的几率微乎其微。 亚历克斯·墨菲说, “至今还没有出现过”。
物理学家之所以如此相信暗物质的存在, 是因为天文学家能够探测到暗物质作用在星球和星系上的引力。
他们认为暗物质由弱互相一起作用大质量粒子构成, 它在大爆炸中被创造出来, 在普通物质中穿行, 没有留下任意一个痕迹, 除了引力。
或将突破?
今后几年, 大型地下氙实验(LUX)将全面升级, 换名字为LUX-Zeplin, 并获得10吨液态氙。
亚历克斯·墨菲说, “在一英里的地下控制好10吨液态氙, 不容有失, 因为(它)非常昂贵, 而且低温冷冻的气体会十分危险。 ”
墨菲认为, 技术难点意味着有可能要等到2018年才有望出结果。
实际上, 大型地下氙实验(LUX)并不是唯一一个捕捉暗物质的“猎手”。
在澳大利亚, 另一支团队也在一座地下金矿安置了世界最先进的暗物质探测器。
在外太空, 国际空间站正在安装探测器, 试图在外太空捕捉到暗物质迹象。
2015年12日, 中国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空, 卫星顺利进入预定转移轨道。 “悟空”是就在目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星, 超过国际上所有同类探测器。 它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务, 探寻暗物质存在的证据, 研究暗物质特性与空间分布规律。
《卫报》认为, 人类对宇宙的探索永无止尽, 许多待解之谜有请求需要人类破解。 亚历克斯·墨菲也认为, 比起去寻找到暗物质, 更大的探索还在后面。
“暗物质像一把钥匙, 能够打开物理学更深层次理论的大门。 而这将是漫长的探索。 ”(陈丹)

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