普通仪器无法观测到的暗物质被认为占宇宙中物质的一半以上,但它的性质仍然是个谜。一种普遍持有的理论认为,它以极轻粒子的“团块”形式存在。当地球穿过这样的团块时,物质的基本性质就会发生变化,如果仪器足够灵敏,就可以探测到这种变化。来自美国纽约哥伦比亚大学的物理学家Rees McNally和Tanya Zelevinsky在《EPJ - D》上发表了一篇论文,提出了两种新的方法来寻找这种扰动,从而寻找暗物质。这篇论文是《引力物理的量子技术》杂志特刊的一部分。
到目前为止,对暗物质团块的搜索一直依赖于这样一个事实:基本常数值的微小变化会改变原子钟的“滴答率”,其中一些原子钟可能足够精确,可以捕捉到这种差异。麦克纳利和泽列文斯基的工作增加了一些方法,包括测量由团块引起的对正常物质的小额外“推动”或加速度,首先使用重力传感器,其次使用引力波探测器。重力传感器已经在用于地质研究的IGETS网络中遍布世界各地;美国LIGO天文台的科学家们已经在寻找引力波了。因此,麦克纳利和泽列文斯基可以从这些正在进行的实验中挖掘出暗物质存在的证据。
麦克纳利解释说,这项工作的灵感来自两件事:重新利用现有实验的好处,以及科幻小说。“我喜欢弗诺·文奇(Vernor Vinge)的《深渊之火》(A Fire Upon the Deep)和刘慈欣的《三体》(the three body Problem)等小说,它们探索的是如果基本常数发生变化会发生什么,在现实世界中探索这些事情很有趣。”然而,对于这项工作的实际应用,他建议一步一步来。“首先,我们需要弄清楚暗物质是什么,然后也许我们能找到如何利用它的方法。”
期刊引用:
引用此页: