解密暗物质分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zyntiger 暗物质是连接宏观世界与微观世界的纽带,也是低速物理通向高速物理的桥梁,更是跨越经典物理与现代物理巨大鸿沟的有效工具!

博文

暗物质与宇宙68-暗物质探测手段

已有 52 次阅读 2024-7-22 21:36 |个人分类:暗物质与宇宙模型-第二版|系统分类:科研笔记

暗物质粒子由正反粒子构成,暗物质与正反粒子可以相互转化,这是解开现代物理与现代天文的唯一正确路径。暗物质探测手段

目前世界上对暗物质的探测主要可分成直接,间接和加速器三个方面。直接探测放在很深的地下,以屏蔽干扰;间接探测可以在地面,也可以在太空。探测的对象是暗物质粒子与物质作用产生的信号,或是湮灭产生的次级粒子信号。

3.6.1直接探测

如果银河系晕中含有WIMPs,那么地球表面每平方厘米在每一秒钟都会有数百乃至数千个WIMPs穿过,所以,探测这些WIMPs是暗物质存在最有说服力的证据。WIMPs在穿过地球时,有一定的概率与地球上的原子发生弹性碰撞,从而引起原子的反冲,地基试验可以探测这种反冲信号,进而确认WIMPs的存在。但是,因为WIMPs与可见物质的相互作用极弱,想要获得这种信号非常困难。

地基探测试验设备都被深埋在地下,从而可以最大程度地降低宇宙线等其他粒子与原子碰撞作用信号的干扰。当前主要的探测技术有两种:低温探测器,工作在100km以下的探测器,探测WIMPs碰撞晶体(如锗等)时产生的热量;诺布尔液体(Nobleliquid)探测器,探测WIMPs碰撞液态氙或氩引起的闪光。

3.6.2间接探测

如果WIMPs被宇宙天体俘获湮灭产生等次级粒子,这样可以通过                                               连续谱的截断来寻找暗物质,间接法就是通过探测这些次级粒子来确认WIMPs的。一种有效的方法是通过探测在太空中湮没粒子所产生的单能峰或e能谱边缘来识别WIMPs

3.6.3加速器探测

在加速器上把普通粒子加速到高能,通过碰撞将暗物质粒子制造出来,并研究其物理特性。但是暗物质粒子即使被制造出来也不会被探测器发现,所以只能通过其他可见粒子的损耗能量来推断出是否有这样的粒子产生。

欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的强子对撞机,它的设计目标是将两个反向回旋的质子束流进行对撞,质子束流的总能量最高可达14万亿电子伏特。借助对撞试验,有希望发现暗物质粒子存在的证据。但要在加速器上进行暗物质实验,需要很高的能量,至今所有的加速器实验还没有发现暗物质粒子的迹象。

总之,认为暗物质不参与电磁作用是一个严重误区,依此假定设计的直接探测、间接探测与加速器探测等各种手段也都陷入了一个严重的误区。因为这些探测手段都是以暗物质不发光、不参与电磁作用为前提所制定的。全世界每年花费大量经费寻找暗物质,都始终无法达到目的,必须及时调整思路。暗物质密度梯度分布显著影响光线传播方向,引力透镜效应已经有力证实暗物质能够弯折光线,这是暗物质参与电磁作用的直接证据。另外,宇宙微波背景辐射探测也表明暗物质参与电磁作用。如果不尽快走出误区,只会耗费大量人力、物力和财力,却根本找不到暗物质。

《暗物质与宇宙模型》全书下载链接:

链接:https://pan.baidu.com/s/1EeaZDcVqogeKw4T-LKxyRg?pwd=b8f5

《暗物质与宇宙模型》超精简版PPT

链接: https://pan.baidu.com/s/1Zp5A-LzBygGHRKEq31GpCw?pwd=73dq

《和平与发展》全书下载

链接https://pan.baidu.com/s/1cgCYm0EEaYOzNzylsrAtuA?pwd=cxkq



https://wap.sciencenet.cn/blog-225458-1443333.html

上一篇:暗物质与宇宙67-暗物质候选者
下一篇:暗物质与宇宙69-暗物质-小结
收藏 IP: 207.61.134.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-7-23 03:22

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部