原標題:迄今最大最靈敏的暗物質(zhì)實(shí)驗揭開(kāi)帷幕
或將宣告超對稱(chēng)理論對暗物質(zhì)的描述終結

位于地下的高度靈敏的XENON1T暗物質(zhì)實(shí)驗設備。
科技日報北京11月16日電 (記者張夢(mèng)然)據英國《自然》雜志網(wǎng)站消息稱(chēng),迄今最大最靈敏的暗物質(zhì)實(shí)驗設備——XENON1T,當地時(shí)間11日在意大利格蘭薩索(GranSasso)地下實(shí)驗室揭開(kāi)帷幕?!蹲匀弧吩u論稱(chēng)XENON1T或將改變歷史,或將宣告超對稱(chēng)理論中對暗物質(zhì)的描述終結。
人們現已知道,離開(kāi)暗物質(zhì)與暗能量,宇宙無(wú)法維持現有的星系旋轉與膨脹速度。但是標準模型中并沒(méi)有描述這二者的候選粒子,因此科學(xué)家才認為標準模型需要被拓展,許多新物理模型應運而生,其中超對稱(chēng)理論備受青睞。它認為迄今發(fā)現的每一個(gè)粒子都有一個(gè)通常來(lái)說(shuō)更重一些的伙伴粒子,有一些則是大質(zhì)量弱相互作用粒子(WIMP),它是一種仍然停留在理論階段的粒子,卻是暗物質(zhì)最有希望的候選者,在大爆炸中應被創(chuàng )造出來(lái)的WIMP的數量,恰好也符合宇宙學(xué)估測出的暗物質(zhì)密度。
但暗物質(zhì)的尋找過(guò)程甚是艱難。當前想要尋獲暗物質(zhì)有兩個(gè)辦法:將儀器送上太空,或者放入地下。后者是一個(gè)進(jìn)行暗物質(zhì)探測實(shí)驗的最理想所在,因為地下深處可很大程度上免受宇宙射線(xiàn)的攻擊。此次參與XENON聯(lián)合實(shí)驗的125名科學(xué)家將3.5噸液態(tài)氙作為“搜捕”暗物質(zhì)的工具,并對其反應進(jìn)行監控。液態(tài)氙屬于冷物質(zhì),重量是水的3倍。該實(shí)驗所用已遠遠超過(guò)當今世界上最先進(jìn)的暗物質(zhì)探測實(shí)驗——美國桑福德地下研究中心大型地下氙探測器(LUX)里370千克氙的重量。而在2013年,LUX實(shí)驗曾排除了大質(zhì)量弱相互作用粒子作為暗物質(zhì)候選者的可能,即是說(shuō)其尋找暗物質(zhì)未獲成功。
XENON1T預計將于2016年3月底開(kāi)始收集數據。該實(shí)驗如能發(fā)現暗物質(zhì),無(wú)疑將被寫(xiě)入歷史;反之,它將終結掉一個(gè)備受歡迎的暗物質(zhì)的候選者,同時(shí)也是標準模型的擴展理論。目前,歐核中心地下的大型強子對撞機(LHC)也在對大質(zhì)量弱相互作用粒子進(jìn)行追尋,以期發(fā)現超對稱(chēng)粒子的蛛絲馬跡,“防止”這一理論壽終正寢。
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