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  • 1 # 網路作家且聽滄海

    暗物質探測是這樣進行的。

    首先,我們先要知道,暗物質是什麼,如何被發現的,如果它不被發現,我們自然不會探測它們。

    暗物質是一種只有引力作用,沒有電磁作用的物質,它不會輻射出無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外光,x射線和伽馬射線,所以任何基於電磁作用的探測手段,都不可能發現它。

    想要發現暗物質,只有靠引力作用,也正是因為引力作用,我們才發現了暗物質,並對其進行探測。引力作用的例子非常多,我只舉出兩個最有名的,星系旋轉曲線和引力透鏡效應。

    1:星系旋轉曲線。星體繞星系質量中心旋轉速度與距離的關係曲線。

    以銀河系為例,銀心集中了大量質量,按照理論推算,星體圍繞銀心旋轉,旋轉速度隨著距離下降。

    而實際速度測量表明,超過一定距離之後,星體旋轉速度大體保持不變,並沒有下降,這說明,星系中必然存在“看不到”的暗物質,提供了束縛星體運動的引力。

    曲線如下圖:

    2:引力透鏡效應。光線會被引力彎曲,類似於光線透過凸透鏡被彎曲聚焦,導致我們觀測的星體,發生了劇烈變化。

    實際觀測表明,星體光線被嚴重彎曲,光線受到的引力,比能觀測到的星體大得多,說明有大量觀測不到的暗物質,在吸引光線。

    引力透鏡效應如下圖:

    那麼我們如何探測暗物質呢?

    我們沒有辦法直接探測,於是先假設某種物質是暗物質,具有某些性質,然後探測這種物質與其他物質的相互作用,從而反推判斷它是不是暗物質。

    目前最有可能的候選者,是弱作用大質量粒子,week interaction massive particle,縮寫WIMP。

    注意:嚴格來說,現在並不能確定WIMP就是暗物質粒子,為了大家看得方便,我後文姑且把WIMP稱為“暗物質粒子”,大家要明白,後文所寫的探測方法,都是用來探測WIMP的。

    我們有三種探測方法:

    1:偵測暗物質粒子與普通粒子之間的碰撞。我們假設暗物質例子粒子會撞擊探測器介質的原子核,如果發生碰撞,原子核會產生變化,可能會帶上電荷,發出可見光,透過這些現象,我們能夠反推出暗物質粒子的資訊。

    代表裝置:南極“冰立方”探測器,中國的錦屏山暗物質實驗室。

    這種探測方法,要儘可能降低宇宙中其他射線的干擾,所以需要放在深山之下或者是冰層之下。

    南極冰立方:在冰體下方,放置探測器陣列,用南極巨大的冰體當做探測器介質,如果暗物質粒子打在水體上,會和水中的氫原子核,氧原子核作用,發出光子,探測器陣列能夠探測到光子。

    中國錦屏山暗物質實驗室,位於地下2400米深度,是世界上最深的實驗室。利用巖體阻擋其他宇宙射線。

    2:偵測WIMP與其反粒子湮滅生成的物質。我們假設暗物質粒子可能與其反粒子湮滅,湮滅之後生成的粒子都是我們知道的,比如說一對正負電子,一對正反中微子,一對夸克等等,我們根據這些粒子的性質,反推暗物質粒子的性質。

    3:主動製造暗物質粒子。我們假設對撞機中粒子碰撞會產生暗物質粒子,於是將探測器放置在對撞機旁邊,根據能量和動量守恆,看看有沒有能量和動量的缺失,從而判斷有無暗物質粒子產生。

    目前,這種探測方法,在中國北京正負電子對撞機和歐洲大型對撞機上都有使用,只是沒有什麼效果。

    下圖就是歐洲大型對撞機的示意圖。

    最後說一句,對提問者冷嘲熱諷的風氣,真的不好。。。。

  • 2 # i米和平

    它只是在客觀上看不到的一種自然狀態,目前人類還真是無能為力提取它,只是透過現象的理論推演,如時間在O的臨界點的假設負值一一樣,

    現代人有豐富的想相力,把心去了就是相。

    美曰穿越,違被自然法則!

  • 3 # 0o幸福一家o0

    多少奧秘探索中,

    人才物力少投行。

    昨天才見原子樣,

    暗物少錢怎分明。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 為什麼說印度拒絕購買俄羅斯57戰機之後,自己研發隱形戰機成功的機率很低呢?