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filecoin矿池(www.ipfs8.vip):科学家重新行使光学机械加速计来寻找暗物质

admin2021-05-10133

据外媒报道,科学家们确信暗物质的存在。然而经由50多年的征采,他们仍没有找到这种神秘物质的直接证据。来自特拉华大学(UD)的Swati Singh就是横跨暗物质学界的一小群研究职员之一,他们最先嫌疑自己是否在寻找准确的暗物质类型。

“若是暗物质比传统粒子物理实验要寻找的轻得多呢?”UD的电子和盘算机工程助理教授Singh说道。

现在,Singh及一名UD博士生Jack Manley提出了一种新的方式,即通过重新行使现有的桌面传感器手艺来寻找可能组成暗物质的粒子。该团队最近在《Physical Review Letters》上揭晓的一篇论文中讲述了他们的方式。

该论文的合著者还包罗来自亚利桑那州的光学科学助理教授Dalziel Wilson、亚利桑那州的博士生Mitul Dey Chowdhury和哈弗福德学院的物理学助理教授Daniel Grin。

Singh注释称,若是把所有发光的物质加起来如恒星、行星和星际气体,它们只占宇宙物质的15%。另外的85%被称为暗物质。它不发光,但研究职员通过它的引力效应知道它的存在。他们也知道它不是通俗物质如气体、灰尘、恒星、行星和我们。

“它可能是由黑洞组成,也可能是由比电子小数万亿倍的器械组成,其被称为超轻暗物质,”Singh说道。她是一名量子理论家,以推念头械暗物质探测的开创性而著名。

其中一种可能性是暗物质是由暗光子组成,暗光子是一种暗物质,它会对正常物质施加微弱的振荡力进而导致粒子往返移动。然而,由于暗物质无处不在,它对任何事物都施加这种力,因此很难丈量这种运动。

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Singh和她的互助者指出,他们以为可以通过光电加速率计作为传感器来检测和放大这种振荡来战胜这个障碍。

“若是力是质料相关的,那么通过使用两个由差异质料组成的物体,它们受到的力就会差异,这意味着你可以丈量两种质料之间的加速率差异,”该论文的第一作者Manley说道。

Wilson是一名量子实验家,也是UD团队的互助者之一,他把光学机械加速计比作一个微型音叉。“这是一种振动装置,由于体积小,对环境扰动异常敏感。”

现在,研究职员提出了一项实验,即行使氮化硅薄膜和一个牢靠的铍镜在两个外面之间反射光线。若是两种质料之间的距离发生转变,那么研究职员将从反射光得知暗光子的存在--由于氮化硅和铍拥有差其余质料属性。

Manly示意,协作是开发实验设计的要害部门。他跟Singh及Wilson和Dey Chowdhury一起举行了理论盘算,这些盘算进入了制作他们提议的桌面加速率计传感器的详细蓝图。与此同时,宇宙学家Grin还辅助说明晰超轻暗物质的粒子物理学方面。

作为一名理论家,Manly示意,有时机更多地领会装备是若何事情的以及实验职员若何制作器械来证实他和Singh开发的理论加深了他的专业知识同时还拓宽了他可能的职业蹊径。

主要的是,这项最新的事情确立在互助团队于去年炎天揭晓在《Physical Review》上的研究。这篇论文显示了一些现有的和近期实验室规模的装备足够敏感应可以探测或清扫可能是超轻暗物质的粒子。该研究讲述称,某些类型的超轻暗物质会以某种方式与正常物质毗邻或配对从而导致原子巨细的周期性转变。虽然单个原子巨细的小颠簸可能难以注重到,但这种效应在由多个原子组成的物体中会被放大,若是该物体是声谐振器则可以实现进一步放大。该互助评估了几种差异质料制成的谐振器的性能--从超流氦到单晶蓝宝石,效果发现这些传感器可以用来检测暗物质引起的应变信号。

据悉,这两个项目都获得了来自国家科学基金会的部门资助。

Singh示意,这些论文一起扩展了关于已知的探测暗物质的可能方式的事情并提出了新一代桌面实验的可能性。

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