明尼蘇達州的一項實驗首次支持一種長期存在爭議的說法,即探測器發(fā)現(xiàn)了被稱為“弱相互作用大質(zhì)量粒子”(WIMP)的粒子存在的證據(jù)。
WIMP是假定存在的粒子,據(jù)信是構(gòu)成暗物質(zhì)的最有可能的成分,暗物質(zhì)據(jù)信是構(gòu)成宇宙中80%以上物質(zhì)的不可見材料。在明尼蘇達州這項被稱為COGENT的實驗中,位于一座廢棄鐵礦深處的一塊冰球大小的鍺試圖記錄自己與WIMP罕見的撞擊。
COGENT的研究人員發(fā)現(xiàn)撞擊速度存在季節(jié)性變化——夏天較高而冬天較低,這一發(fā)現(xiàn)和意大利研究人員用不同探測器所做的長達13年、規(guī)模更大的實驗的發(fā)現(xiàn)類似。在那項被稱為DAMA/LIBRA的實驗中,研究人員將這一結(jié)果歸因于地球穿過一片WIMP“云”的運動。但許多物理學家質(zhì)疑這一解釋,因為直到目前為止,沒有任何其他實驗得出類似結(jié)果。
5月2日,CO-GENT團隊的帶頭人、芝加哥大學的胡安·科勒在美國物理學會在加利福尼亞州阿納海姆舉行的一場會議上公布了這一新發(fā)現(xiàn)。對于大量的電子郵件,科勒并沒有回復。位于伊利諾伊州巴達維亞的國立費米加速器實驗室的理論家丹·胡珀說,COGENT的新發(fā)現(xiàn)擁有一些大家預計在探測到暗物質(zhì)時會出現(xiàn)的特征,“這與DAMA的發(fā)現(xiàn)十分類似”。
但胡珀指出,這一發(fā)現(xiàn)并不等同于暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn),因為這些結(jié)果是偶然出現(xiàn)的可能性太高,還不夠作為物理學家所承認的證據(jù)。
密歇根大學的凱瑟琳·弗里茲說,如果CO-GENT的發(fā)現(xiàn)是正確的,這意味著WIMP擁有相對較低的質(zhì)量,大約是質(zhì)子質(zhì)量的5到10倍。