解釋暗物質(zhì)的暗光子可能不存在

　　據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家對(duì)基本物理常數(shù)——精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)進(jìn)行了迄今最精確測(cè)量，仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)被稱為暗光子的神秘粒子的蛛絲馬跡，表明暗光子可能并不存在。

　　暗光子是假想的普通光粒子的“雙胞胎粒子”，如果它們存在，將是解釋暗物質(zhì)存在的一種方式。不過(guò)，這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)家霍爾格·穆勒說(shuō)：“新測(cè)量強(qiáng)烈排除了某些質(zhì)量暗光子存在的可能性。”

　　研究人員解釋稱，如果暗光子存在，它也像光子一樣是一種電磁力載體，光子在普通物質(zhì)的帶電粒子之間工作，而暗光子會(huì)使暗物質(zhì)粒子之間的電磁相互作用成為可能。

　　精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)決定了電子和光子相互作用(耦合)的強(qiáng)度，為直接測(cè)量其值，研究人員利用銫原子制造了一個(gè)小型“原子噴泉”——一束向上發(fā)射的銫原子流，然后用激光將其擊中，迫使原子進(jìn)入量子疊加態(tài)，即每個(gè)銫原子同時(shí)處于兩個(gè)位置，這就產(chǎn)生了由相同原子構(gòu)成的兩束原子流。當(dāng)兩束銫原子流重新組合在一起時(shí)，原子會(huì)以一種正確的方式干擾自身，讓科學(xué)家得以計(jì)算出原子再次被激光擊中時(shí)光子的速度。由于速度顯示原子受力大小，因此光子和電子耦合的強(qiáng)弱程度——精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)可被精確地計(jì)算出來(lái)。

　　暗光子不符合標(biāo)準(zhǔn)模型，如果它們真的存在，現(xiàn)實(shí)測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)是不相符的，也就是說(shuō)，對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的直接測(cè)量應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)得出的值不同。新研究確實(shí)獲得了不同于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)的精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)值，但研究人員也發(fā)現(xiàn)，這其中的差異“與暗光子存在時(shí)可能期望的情況南轅北轍”。

　　穆勒解釋說(shuō)，雖然測(cè)量結(jié)果不一致，但差異與預(yù)期不符表明暗光子可能并不存在。