让物理学家难以捉摸的暗光子，依然深藏不露，有待揭示。

发布时间：2023-11-20 10:55:02 所属栏目：动态来源：

导读：你有没有想过，宇宙中除了我们看得见的物质，还有一些我们看不见的物质？这些物质被称为暗物质，它们占据了宇宙中大约85%的质量，但是它们是什么，为什么存在，以及如何与我们的物质相互作用，都是科学家们正在探索的

你有没有想过，宇宙中除了我们看得见的物质，还有一些我们看不见的物质？这些物质被称为暗物质，它们占据了宇宙中大约85%的质量，但是它们是什么，为什么存在，以及如何与我们的物质相互作用，都是科学家们正在探索的谜题。

为了解开这些谜题，科学家们设计了各种实验，其中一种是用巨大的机器，叫做原子粒子加速器，来制造和观察一些非常小的粒子，比如电子，光子，μ子等。这些粒子是构成物质的基本单元，它们之间的相互作用遵循一套规则，叫做标准模型。标准模型是物理学中最成功的理论之一，它可以解释几乎所有的实验结果，但是也有一些例外，让科学家们怀疑是否存在一些未知的粒子，可能与暗物质有关。

其中一个候选者，就是暗光子，它是光子的暗物质版本，比光子更重，与电荷的相互作用更弱。如果暗光子存在，它可能会影响一些实验中观察到的粒子的行为，比如μ子的摆动。但是，最近一项实验并没有发现暗光子的任何踪迹，这让科学家们不得不重新思考暗物质的本质。这篇文章将介绍这项实验的背景，过程，结果和意义，希望这些能让你对神秘的暗物质和无规律的粒子物理学研究有非常好的一个初步的概念性的了解。

这种难以捉摸的亚原子粒子——光的普通粒子的较重暗黑孪生体——有可能帮助解释暗物质与正常物质之间的相互作用，后者是宇宙中隐秘的、连接星系的隐藏质量。

在亚原子物理学的主导理论中，即标准模型中，宇宙由一系列亚原子粒子组成，这些粒子要么传递力量，要么构成物质的基本构建块。几十年来，几乎每一个相关实验都证实了标准模型，人类学家最终在2012年发现了人们长期一直在寻找的暗物质希格斯玻色子，开辟了一种被认为不大可能解释其他粒子如何相互作用获得质量的亚原子粒子。

其中一项名为g-2的实验专注于μ子——如陀螺般旋转且实质上是电子的更种版本的微小磁性粒子。纽约阿普顿的布鲁克黑文国家实验室的物理学家们精确地测量了μ子“陀螺”在强磁场中绕行时的磁偶极矩，或者说它们的晃动程度。如果世界按照确定性的物理定律运行，过去将完美地决定未来，那么这种晃动，或者g，应该恰好是2。

一个潜在的罪魁祸首是暗光子——一种与光子类似的粒子，它与任何带有电荷的物质都发生相互作用。但是，暗光子将比普通光子更容易重，并且它与电荷的电子相互作用将比光子的相互作用实际上要弱得有趣的多，Essig甚至可以说。

为了寻找这个光子，一项名为“先驱高能核相互作用实验”的实验在布鲁克黑文国家实验室以接近光速的速度使重离子相互碰撞接着，他们分析了产生的各种粒子。原因之一是π介子，通常分化成两个光子。

（编辑：汽车网）

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