暗物质探测关键突破 中国科学家开辟新路径有望直接观测
暗物质探测,堪称当代物理学最核心的未解难题之一。
故事起点可追溯至20世纪30年代。当时美国天体物理学家弗里茨·兹威基观测星系团时发现,仅凭可见恒星的引力根本无法束缚高速运动的星系,他由此大胆推测:宇宙中隐藏着大量不发光的暗物质。但这一猜想当时被视为孤立现象,未引起广泛关注。
直到20世纪70年代,科学家系统测量星系的旋转曲线——即不同半径处恒星的公转速度。按牛顿引力理论,距中心越远的天体所受引力越小,速度理应下降。然而实测结果出人意料:速度几乎恒定。如何实锤?科学家提出暗物质晕模型:假设一种不可见的暗物质呈球状包裹整个星系,其总质量远超所有可见物质之和,从而提供额外引力维持天体匀速运转。随着观测数据持续积累,到20世纪80年代初,暗物质的存在已成为学界共识。此后全球开展大量实验试图捕捉各类暗物质粒子,但至今一无所获。
不过,2026年初一项新突破为轻质量暗物质探测撕开一道口子——米格达尔效应的直接观测。从粒子物理视角看,暗物质既不参与强相互作用也不参与电磁相互作用,即不发光、不产生强核反应,极难捕获。米格达尔效应的价值在于能放大轻质量暗物质碰撞后的微弱信号,突破传统探测器的物理局限,为轻质量暗物质探测铺出一条技术可行的道路。这项研究的主持者是中国科学院大学副校长、物理科学学院教授郑阳恒。
那么,我们距离真正揭开暗物质面纱还有多远?本期《锚点》对话郑阳恒教授,东方卫视6月3日22点播出。
编辑: 王易帆
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