如果您昨天关注了“宇宙方差”(Cosmic Variance)博客,您一定看到了它对物理学界近期最受期待的公告之一进行了 实时直播:来自 低温暗物质探测器(CDMS)的团队向全世界宣布,明尼苏达州的一个探测器是否发现了暗物质存在的证据。答案是什么? 也许吧 (pdf)。CDMS 科学家使用超低温的锗和硅探测器来搜索弱相互作用大质量粒子(WIMPs),这是目前最受关注的暗物质构成成分之一。该探测器位于明尼苏达州苏丹矿井的地下深处,科学家们也在此地搜寻中微子。
来自太空的 WIMPs 流会极少地撞击到约 800 米深的苏丹矿井中的锗原子核,产生微量的热量,并以一种特征性的模式轻微改变探测器上的电荷 [Science News]
。在 2007-2008 年,CDMS 研究人员观察到了两次可能由 WIMP 相互作用引起的事件。由于他们的计算表明,仅凭普通物质的放射性衰变,在两年内会发生约 0.8 次撞击事件,这意味着他们观察到暗物质相互作用的可能性不低,但远非确定。
该团队并未声称发现了暗物质,因为结果在统计学上并不显著。其中有四分之一的可能性仅仅是由于背景噪声的波动。如果实验观察到高于预期背景的五个事件,那么声称探测到暗物质的说法将更有说服力 [New Scientist]
。暗物质是物理学家认为比构成你我物质要多得多的假想物质。
似乎普通物质——气体、恒星、行星和星系——仅占宇宙的不到 5%。其余部分是不可见的 [BBC News]
。科学家们认为,暗物质和暗能量——后者比暗物质更为神秘和丰富——构成了其余部分。明年,CDMS 团队将升级其探测器以进行进一步的实验,而与大型强子对撞机(LHC)合作的众多科学家将在新年恢复工作时,迫不及待地利用这些新数据,LHC 的 ATLAS 项目的 Dan Tovey 说道。
“所有这一切真正令人兴奋的方面是,如果你在直接探测暗物质的实验中看到一个信号,并在 LHC 中看到超对称的信号,你可以比较这两个观测结果,并研究它们是否兼容,” Tovey 说 [New Scientist]
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