要探测暗物质,不仅需要建造长达数公里的地下实验设备。最终探测到暗物质的仪器可能被安置在一个三英尺长的桌子里。
西班牙巴塞罗那光子科学研究所的物理学家最近发明了一种新的分子尺度。这是一个病毒大小的珠子,由红外激光支持,漂浮在微型真空室中。研究人员表示,这种分子据说是探测高频波甚至暗物质的关键。
原则背后
这背后的科学原理非常深刻复杂。在上周发表在预印本网站ArXiv上的一篇论文中,研究人员详细描述了这种“珠子”如何能够可靠、稳定地测量大到单个分子的物体的质量,并且误差率远低于目前可用的所有分子尺度。
当一个物体(比如分子)附着在漂珠上时,物理学家会对其施加一个微小的力,然后通过漂珠的振荡速度得到物体的质量。
发明电子秤的科学家目前正在进行一系列实验,将这颗珠子放在一片薄薄的金箔附近,试图通过测量它们之间微弱的引力来揭开引力背后神秘的运行机制。该团队还希望利用这个系统来探测高频引力波。科学家认为,引力波可以弯曲并改变支撑珠子的激光束的形状。
你能跟上吗?
这种波将帮助物理学家实现一个迄今为止还没有人实现的成就。因为当一种被称为“轴子”的理论暗物质粒子与黑洞的强引力相互作用时,可以产生引力波。
这个小玻璃珠能提供暗物质存在的直接证据吗?这还有待证明。但这至少说明科学家正在跳出用大型探测器搜寻暗物质的思维定势,积极提出各种原创想法。