再次落空 暗物質新實驗未發現軸子證據

　　來源：科技日報

　　科技日報北京3月31日電 （記者劉霞）據物理學家組織網近日報道，美國物理學家正在開展一項新實驗，希望能探測到假想中的暗物質粒子——軸子（axion）的「蛛絲馬跡」，但首輪觀測結果未發現質量介於0.31—8.3納米電子伏特範圍內的軸子的跡象。這意味著這一質量範圍內的軸子要麼不存在，要麼對電和磁的影響比以前認為的要小。

　　最新實驗首席研究員、麻省理工學院物理學教授林德利?溫斯洛說：「這是第一次有人直接研究這個軸子空間。」

　　軸子是一種假想出來的基本粒子，被認為是宇宙中質量最輕的粒子之一，與宇宙中其他物質的相互作用非常微小。這些超輕粒子就算真的存在，我們也看不見它，但它可以暗物質的形式構成宇宙質量的85%左右。

　　溫斯洛說：「作為暗物質，軸子應該不會影響你的日常生活，但它們可能會影響宇宙的膨脹和我們在夜空中看到的星系的形成。」

　　為探測軸子蹤跡，2016年，麻省理工學院的三位理論家提出了一項實驗——「用一個放大的b場環裝置來探測宇宙軸子的寬頻/共振方法」（ABRACADABRA）。他們提議設計一種小型環狀磁鐵，將其置於溫度略高於絕對零度（零下273.15攝氏度）的冰箱中，以模擬「磁星」的極端環境。磁星是一種特殊的中子星，能產生極為強大的磁場。他們指出，如果軸子不存在，環形磁鐵中央就應該沒有磁場；如果軸子存在，巨大的磁場會出現輕微的波動，製造出另一個小得多的磁場，探測器應該可以「看到」這一磁場。

　　該理論設計發表之後，溫斯洛開始構建實驗。

　　2018年，溫斯洛團隊開展了實驗的首次試運行，在當年7月至8月期間不斷取樣。對這一時期的數據進行分析後，他們沒有發現質量介於0.31至8.3納米電子伏特區間的軸子。

　　溫斯洛稱，他們將繼續運行當前實驗，以尋找更小更弱的軸子。與此同時，他們也計劃擴大實驗規模，希望檢測到更微弱的軸子，以進一步揭示暗物質的秘密。

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