她要在黑洞边缘,验证最疯狂的暗物质理论

暗物质粒子是什么?这是萦绕在所有理论物理学家心中的疑团。物理学家相继提出了轴子、WIMP粒子等暗物质候选粒子,也试图通过天上地下的多个实验寻找暗物质,但它们仍然未见踪影。相比于这些微观世界中的候选粒子,希腊理论物理学家Asimina Arvanitaki提出的暗物质理论足够大胆。在她看来,形成于黑洞超辐射的暗物质粒子,足足有一颗行星那么大!这个与众不同的假说,是怎样提出的?

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“起初,我们也觉得这很荒谬。” 在加拿大圆周理论物理研究所的办公室中,Asimina Arvanitak这样说道。天文学家推测,宇宙中存在看不见的暗物巅峰娱乐棋牌游戏质,它们为星系聚在一起提供引力。对巅峰娱乐棋牌游戏于Arvanitak的想法——黑洞产生的行星大小的漩涡状粒子云就是暗物质,我们一点都不惊讶。

这可是Arvanitaki的专长,她是第一位在圆周理论物理研究所获得教授职称的女性。她喜欢把被忽视的想法拿出来,然后设计出巧妙、便宜的实验来检验它们。

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Arvanitaki的专业能力,再加上她异乎寻常的工作风格,让她在这一领域别具一格。“我很容易感到无聊,”她说,“我想看看特别的东西。否则,还有什么意义呢?”

Arvanitaki喜欢太空,也喜欢汽车,但她不得不在上高中时,在工程学和物理学之间作出选择。“我知道,我更感兴趣的是事情为什么会发生,而不是如何发生。”

如今,她的目标是发现一些真正有意思的东西。粒子物理学的标准模型方程不仅描述了已知的所有粒子,还包括了这些粒子通过除了引力外的另外三种力如何相互作用。尽管这已经足够伟大了,但仍然远非完美:它没有提到引力,也没有提到暗物质,而且也不能解释引力为什么如此微弱,比如你每拿起一杯水就相当于克服了整个星球的引力。

这些谜团的线索本应来自于物理学的旗舰实验——坐落于瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机。许多业内人士都在期盼,大型强子对撞机能找到超对称粒子。超对称理论为每一个已知粒子引入了一个超重同伴,这或许可以解释暗物质的存在。但许多人对此表示怀疑,还有一些人则提议建造更大的对撞机。

“作为年轻人,我们多少知道,很多方法都已经尝试过了。我们不想只研究别人已经研究过的东西。”于是,当时在斯坦福大学读研究生的Arvanitaki开始将目光投向那些不可能在对撞机中出现的东西。

黑洞旁的轴子

她被“轴子”所吸引。轴子是20世纪70年代提出的一种假想粒子,如果能证明轴子的存在,将破解粒子物理学领域的一个未解之谜——强相互作用的电荷-宇称问题。轴子非常轻,不带电荷,是暗物质的可能候选者。但问题是,轴子几乎不与宇宙间任何物质发生相互作用,所以它们永远不会出现在大型强子对撞机上。这可能是轴子失宠的原因之一。

(责任编辑:巅峰娱乐棋牌)

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