科學家用反電子束轟擊鑽石尋找暗物質之謎「暗光子」

在我們所知的宇宙中，有十分之一的物質都處於「失蹤」狀態，既看不見，也摸不著。但它們的引力卻可以對我們能看見的這部分物質產生影響，我們只能通過這種方式感知它們的存在。研究人員用「暗」這個形容詞來描述這些失蹤的能量和物質。它們似乎是肯定存在的，但不會以任何能被我們探測到的方式、與「亮物質」發生相互作用。而我們自己、以及我們能看見的一切，都屬於亮物質之列。

科學家試圖用理論上存在的「暗光子」解開所有暗物質之謎。

義大利國家核物理研究所正在開展一項簡稱Padme的新項目，試圖用理論上存在的「暗光子」解開所有暗物質之謎。假如他們真的發現了暗光子，便將成為宇宙中第五種力存在的證據。對於物理界而言，這將是一個驚人的大消息。

距英國《衛報》報道，這些義大利研究人員計劃用一束正電子（即電子的反粒子）轟擊鑽石薄片。在一般情況下，正電子和電子相撞後便會相互湮滅，併產生一對普通光子。但假如暗光子真的存在，那麼每次正電子與電子發生湮滅時，都應該會產生一個暗光子和一個普通光子，而不是產生兩個普通光子。

研究人員希望此次Padme實驗中使用的正電子束能夠與鑽石中足夠多的電子相撞，從而產生一個暗光子。Padme實驗無法直接探測到這個暗光子，但只要產物中少了一個普通光子，就能夠證明這個暗光子的存在。如果正負電子湮滅能夠產生暗光子，從表面上看來，就好像一部分能量憑空消失了一樣，因為這部分能量進入了我們觀察不到的「黑暗」領域。

若發生這種情況，研究人員便可證實暗光子的存在，並測量其質量。（據悉，與普通光子不同，暗光子是有質量的。）這一證據不僅能證明一種新粒子的存在，還能證明宇宙中存在一種全新的力。

在「亮宇宙」中，存在四種不同的力。電磁力帶有光能，負責原子之間的相互約束（你之所以不會從椅子上滑下來，也是電磁力的功勞）。強相互作用力負責將原子內部的粒子約束在一起。弱相互作用力則可導致原子分裂和衰變。引力是第四種力，它不僅將你牢牢固定在地球上，還主宰著宇宙中各類天體的運動。

如果暗光子真的存在，便可證明宇宙中還有第五種基本力：暗電磁力。假如此次Padme實驗真的發現了一個暗光子（這個「假如」可是一個非常大膽的假設，因為此前對暗光子的尋找全都一無所獲），整部物理教科書都將隨之改寫。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！