某类暗物质穿过人体时会造成类似枪击的效果

时间:2019-08-06 来源: 国内新闻

  宇宙中的大部分质量都来源于神秘的暗物质,事实证明,我们真的很难检测到它们。但科学家们现在发现了一种出人意料的检测仪器:人体。

  如果存在某类暗物质粒子,它们在穿过人体时能够造成枪击般的贯通伤。一项新研究表明,由于并没有类似的神秘枪击事件,因此或许不存在该类型的暗物质粒子。

  暗物质大约贡献了宇宙85%的质量,但本身仍然是一个谜。一种理论认为它由弱相互作用的大质量粒子(WIMPs)构成。WIMPs很丰富,但是与普通物质的相互作用十分微弱,只有非常灵敏的探测仪器才能捕捉到它们的踪迹。到目前为止,布置在地下的大型液态氙气和氩气槽实验都未能检测到此类粒子。

  不太主流的暗物质候选理论认为,它们其实是所谓的宏子macros。虽然宏子比WIMP更为罕见,但与普通物质发生碰撞时,后果猛烈,足以留下明显的痕迹。新研究就是探讨,如果宏子击中人类,可能会产生何种后果。

  俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学的理论物理学家,Glenn Starkman和Jagjit Singh Sidhu,听从同事的建议,打算在花岗岩板块中寻找宏子撞击的痕迹。然后他们回忆起纳什维尔范德比尔特大学(Vanderbilt University)的合作者兼理论物理学家Robert Scherrer的话:“为什么不把人类看做是探测器?”

  该团队完善了这一想法并通过理论计算模拟了宏子的效果与.22口径步枪的杀伤力类似。颗粒十分微小,但质量很大。随后,他们的研究重点是过去十年里,加拿大、美国和西欧的数百万起枪击事件。

  科学家们期望看到“现场没有子弹”的无法解释的枪击报告。但研究人员本周在arXiv上发布的论文指出,并没有此类报告。

  Scherrer指出,这一结果并不能完全否定宏子的存在。它只是表明,如果由宏子构成的暗物质存在,那它们不是特别常见。

  意大利地下Gran Sasso国家实验室的粒子物理学家Paolo Gorla说:“仍有可能存在非常重的暗物质。”

  并非只有凯斯西储大学的团队在尝试通过新途径发现暗物质。密歇根大学安娜堡分校的理论物理学家Katherine Freese开发出了Paleo-Detector实验方法实验设计得足够精密,可以检测到古代矿物中WIMPs的痕迹。然而,如果宏子与岩石碰撞,后果会更加显著,它们足以融化岩石,打出一个孔洞。

  今年秋天,凯斯西储团队将在各地的纪念碑、台阶和墓地上寻找黑暗的椭圆形斑块可能是宏子撞击花岗岩的痕迹。他们希望鉴别出宏子的特征,然后为世界各地的人们开发出手册,号召大家在花岗岩表面上寻找线索。他们说,这将开辟出“人类暗物质探测仪器”的全新实验方式。

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

  宇宙中的大部分质量都来源于神秘的暗物质,事实证明,我们真的很难检测到它们。但科学家们现在发现了一种出人意料的检测仪器:人体。

  如果存在某类暗物质粒子,它们在穿过人体时能够造成枪击般的贯通伤。一项新研究表明,由于并没有类似的神秘枪击事件,因此或许不存在该类型的暗物质粒子。

  暗物质大约贡献了宇宙85%的质量,但本身仍然是一个谜。一种理论认为它由弱相互作用的大质量粒子(WIMPs)构成。WIMPs很丰富,但是与普通物质的相互作用十分微弱,只有非常灵敏的探测仪器才能捕捉到它们的踪迹。到目前为止,布置在地下的大型液态氙气和氩气槽实验都未能检测到此类粒子。

  不太主流的暗物质候选理论认为,它们其实是所谓的宏子macros。虽然宏子比WIMP更为罕见,但与普通物质发生碰撞时,后果猛烈,足以留下明显的痕迹。新研究就是探讨,如果宏子击中人类,可能会产生何种后果。

  俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学的理论物理学家,Glenn Starkman和Jagjit Singh Sidhu,听从同事的建议,打算在花岗岩板块中寻找宏子撞击的痕迹。然后他们回忆起纳什维尔范德比尔特大学(Vanderbilt University)的合作者兼理论物理学家Robert Scherrer的话:“为什么不把人类看做是探测器?”

  该团队完善了这一想法并通过理论计算模拟了宏子的效果与.22口径步枪的杀伤力类似。颗粒十分微小,但质量很大。随后,他们的研究重点是过去十年里,加拿大、美国和西欧的数百万起枪击事件。

  科学家们期望看到“现场没有子弹”的无法解释的枪击报告。但研究人员本周在arXiv上发布的论文指出,并没有此类报告。

  Scherrer指出,这一结果并不能完全否定宏子的存在。它只是表明,如果由宏子构成的暗物质存在,那它们不是特别常见。

  意大利地下Gran Sasso国家实验室的粒子物理学家Paolo Gorla说:“仍有可能存在非常重的暗物质。”

  并非只有凯斯西储大学的团队在尝试通过新途径发现暗物质。密歇根大学安娜堡分校的理论物理学家Katherine Freese开发出了Paleo-Detector实验方法实验设计得足够精密,可以检测到古代矿物中WIMPs的痕迹。然而,如果宏子与岩石碰撞,后果会更加显著,它们足以融化岩石,打出一个孔洞。

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

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