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科技日報(bào)北京1月28日電 （記者劉霞）據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)27日報(bào)道，英國科學(xué)家利用引力作用于暗物質(zhì)這一事實(shí)，首次從根本上計(jì)算出了暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍。這一范圍比以前認(rèn)為的要窄得多。最新研究縮小了暗物質(zhì)粒子的潛在質(zhì)量范圍，也為未來的暗物質(zhì)“捕手”限定了搜尋范圍，還有助于科學(xué)家未來發(fā)現(xiàn)潛在的新作用力。
暗物質(zhì)不發(fā)光、不發(fā)出電磁波、不參與電磁相互作用，無法用任何光學(xué)或電磁波觀測設(shè)備直接“看到”，科學(xué)家們通過暗物質(zhì)對星系的作用確定了其存在。宇宙微波背景輻射觀測實(shí)驗(yàn)的結(jié)果給出了暗物質(zhì)在宇宙物質(zhì)總量中的比例。在宇宙中，普通物質(zhì)只占4.9%，暗物質(zhì)占26.8%，暗能量占到68.3%，而暗能量和暗物質(zhì)也被認(rèn)為是21世紀(jì)初物理學(xué)天空存在的兩朵烏云。
在最新研究中，薩塞克斯大學(xué)數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院的澤維爾·卡爾莫特教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，假設(shè)引力是唯一作用于暗物質(zhì)的作用力，并借此計(jì)算出暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量介于10-3eV（電子伏特）到107eV之間，比理論認(rèn)為的10-24eV到1028eV要窄得多。
“這是第一次有人用量子引力來計(jì)算暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍。”卡爾莫特說，這項(xiàng)研究表明，除非有一種迄今未知的作用力對其施加影響，否則，暗物質(zhì)不可能像某些理論所說的那樣“超輕”或“超重”。
研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究在兩個(gè)方面讓物理學(xué)家們受益：一是聚焦了暗物質(zhì)的搜索區(qū)域；二是有助于揭示宇宙中是否存在神秘的未知力——如果未來發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的質(zhì)量超出了薩塞克斯團(tuán)隊(duì)預(yù)測的范圍，那表明暗物質(zhì)除受到引力作用外，還受其他作用力的影響。
總編輯圈點(diǎn)
很多人對這類研究的意義感到迷惑。確實(shí)，暗物質(zhì)它重不重，似乎不如我們自己最近重沒重來的更緊要。不過對于理論學(xué)家來說，“超重”的暗物質(zhì)，證明還存在人們所不知的額外作用力及引力；而對實(shí)驗(yàn)學(xué)家來說，重量范圍的縮小，也能讓他們更進(jìn)一步地發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的真實(shí)本質(zhì)。至于這真實(shí)本質(zhì)的意義，只能說，當(dāng)把人類作為一個(gè)整體看待時(shí)，隨著認(rèn)知和能力的進(jìn)展，我們無法不去探求宇宙形成和演化的真諦，這是蒙昧與智慧生物的區(qū)別。
來源：科技日報(bào)
