暗物質(zhì)潛在質(zhì)量范圍變窄 有助發(fā)現(xiàn)潛在新作用力

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)27日?qǐng)?bào)道，英國(guó)科學(xué)家利用引力作用于暗物質(zhì)這一事實(shí)，首次從根本上計(jì)算出了暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍。這一范圍比以前認(rèn)為的要窄得多。最新研究縮小了暗物質(zhì)粒子的潛在質(zhì)量范圍，也為未來(lái)的暗物質(zhì)“捕手”限定了搜尋范圍，還有助于科學(xué)家未來(lái)發(fā)現(xiàn)潛在的新作用力。

暗物質(zhì)不發(fā)光、不發(fā)出電磁波、不參與電磁相互作用，無(wú)法用任何光學(xué)或電磁波觀測(cè)設(shè)備直接“看到”，科學(xué)家們通過(guò)暗物質(zhì)對(duì)星系的作用確定了其存在。宇宙微波背景輻射觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果給出了暗物質(zhì)在宇宙物質(zhì)總量中的比例。在宇宙中，普通物質(zhì)只占4.9%，暗物質(zhì)占26.8%，暗能量占到68.3%，而暗能量和暗物質(zhì)也被認(rèn)為是21世紀(jì)初物理學(xué)天空存在的兩朵烏云。

在最新研究中，薩塞克斯大學(xué)數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院的澤維爾·卡爾莫特教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，假設(shè)引力是唯一作用于暗物質(zhì)的作用力，并借此計(jì)算出暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量介于10-3eV(電子伏特)到107eV之間，比理論認(rèn)為的10-24eV到1028eV要窄得多。

“這是第一次有人用量子引力來(lái)計(jì)算暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍。”卡爾莫特說(shuō)，這項(xiàng)研究表明，除非有一種迄今未知的作用力對(duì)其施加影響，否則，暗物質(zhì)不可能像某些理論所說(shuō)的那樣“超輕”或“超重”。

研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究在兩個(gè)方面讓物理學(xué)家們受益：一是聚焦了暗物質(zhì)的搜索區(qū)域;二是有助于揭示宇宙中是否存在神秘的未知力——如果未來(lái)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的質(zhì)量超出了薩塞克斯團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)的范圍，那表明暗物質(zhì)除受到引力作用外，還受其他作用力的影響。(記者劉霞)

總編輯圈點(diǎn)

很多人對(duì)這類(lèi)研究的意義感到迷惑。確實(shí)，暗物質(zhì)它重不重，似乎不如我們自己最近重沒(méi)重來(lái)的更緊要。不過(guò)對(duì)于理論學(xué)家來(lái)說(shuō)，“超重”的暗物質(zhì)，證明還存在人們所不知的額外作用力及引力;而對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)家來(lái)說(shuō)，重量范圍的縮小，也能讓他們更進(jìn)一步地發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的真實(shí)本質(zhì)。至于這真實(shí)本質(zhì)的意義，只能說(shuō)，當(dāng)把人類(lèi)作為一個(gè)整體看待時(shí)，隨著認(rèn)知和能力的進(jìn)展，我們無(wú)法不去探求宇宙形成和演化的真諦，這是蒙昧與智慧生物的區(qū)別。

關(guān)鍵詞： 暗物質(zhì) 潛在質(zhì)量范圍