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捕获暗物质的新实验或将揭开宇宙之谜

导读科学家设计了一种 3D 打印真空系统来探测暗物质和探索暗能量,利用超冷锂原子来识别畴壁并可能解释宇宙加速膨胀的原因。科学家开发出一种...

科学家设计了一种 3D 打印真空系统来探测暗物质和探索暗能量,利用超冷锂原子来识别畴壁并可能解释宇宙加速膨胀的原因。

科学家开发出一种新型 3D 打印真空系统,旨在“捕获”暗物质,以探测畴壁。这一进展代表着在破解宇宙奥秘方面迈出了重要一步。

诺丁汉大学物理学院的科学家发明了一种 3D 打印真空系统,他们将在一项新实验中利用该系统降低气体密度,然后加入超冷锂原子,以尝试探测暗壁。这项研究已发表在科学期刊《物理评论 D》上。

物理学院的克莱尔·伯拉奇教授是这项研究的主要作者之一,他解释说:“构成世界的普通物质只是宇宙内容的一小部分,大约 5%,其余部分要么是暗物质,要么是暗能量——我们可以看到它们对宇宙行为的影响,但我们不知道它们是什么。人们尝试测量暗物质的一种方法是引入一种称为标量场的粒子。

“暗物质是星系中缺失的质量,暗能量可以解释宇宙膨胀的加速。我们正在寻找的标量场可能是暗物质,也可能是暗能量。通过引入超冷原子并研究其产生的影响,我们或许能够解释宇宙膨胀加速的原因以及这是否会对地球产生影响。”

研究人员根据这样的理论构建了三维容器:具有双阱势和直接物质耦合的光标量场会经历密度驱动的相变,从而导致畴壁的形成。

方法论与理论

Burrage 教授继续说道:“密度降低时,缺陷就会形成——这类似于水结冰时的情况,水分子是随机的,当它们结冰时,就会形成一种晶体结构,分子随机排列,一些分子以一种方式排列,一些分子则以另一种方式排列,这就形成了断层线。当密度降低时,标量场中也会发生类似的事情。你无法用肉眼看到这些断层线,但如果粒子穿过它们,可能会改变它们的轨迹。这些缺陷是暗墙,可以证明标量场的理论——这些场存在或不存在。”

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