科技日?qǐng)?bào)北京6月13日電 (記者劉霞)據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)物理學(xué)家提出了一種新的暗物質(zhì)候選者——暗磁單極子。而且他們認(rèn)為，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，可以通過(guò)探測(cè)電子通過(guò)時(shí)相位的變化探測(cè)到暗磁單極子的存在。

暗物質(zhì)據(jù)信占宇宙的四分之一以上，其余大部分是更神秘的暗能量。我們無(wú)法直接看到暗物質(zhì)，但暗物質(zhì)的引力決定了遙遠(yuǎn)星系和其他天體的形狀。

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副研究員郭萬(wàn)磊13日接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪是介紹說(shuō)，暗物質(zhì)通常認(rèn)為是由一些尚待發(fā)現(xiàn)的粒子組成，其中最受青睞的候選者是弱相互作用有質(zhì)量粒子(WIMP)。但經(jīng)科學(xué)家多年努力追尋，WIMP迄今仍未“現(xiàn)身”。

在最新研究中，加州大學(xué)戴維斯分校物理學(xué)教授約翰·泰恩帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)提出了一種新觀念：暗物質(zhì)粒子是一種與暗光子相互作用的暗磁單極子，暗光子與普通光子之間會(huì)有微弱的耦合作用。

泰恩解釋稱，磁單極子的行為與磁鐵的南極或北極的行為類似。盡管量子理論預(yù)測(cè)了磁單極子的存在，但從未在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)過(guò)。暗磁單極子會(huì)與暗光子和暗電子相互作用，其作用方式正如理論預(yù)測(cè)電子和光子與磁單極子相互作用一樣。

物理學(xué)家保羅·迪拉克曾預(yù)測(cè)，在磁單極子附近做圓周運(yùn)動(dòng)的電子的波函數(shù)中會(huì)出現(xiàn)相位變化——同一個(gè)電子從磁單極子的任意一側(cè)通過(guò)，其相位在另一側(cè)會(huì)略有變化，即所謂的“阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)(AB)”效應(yīng)。

因此泰恩認(rèn)為，可以根據(jù)電子通過(guò)暗磁單極子時(shí)相位的變化來(lái)探測(cè)到暗磁單極子。而且，這種暗磁單極子必須被太陽(yáng)激發(fā)，然后歷時(shí)一個(gè)月到達(dá)地球，以光速千分之一的速度行進(jìn)。

不過(guò)，泰恩也指出，這種相位的改變非常微弱，比探測(cè)到引力波所需的相位改變都小，所需的技術(shù)還有待進(jìn)一步成熟。

郭萬(wàn)磊表示：“最新研究首次提出利用阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)來(lái)探測(cè)暗磁單極子，這一想法有助于尋找暗物質(zhì)，同時(shí)也值得我們進(jìn)一步研究其應(yīng)用。”

關(guān)鍵詞： 暗物質(zhì)粒子 暗磁單極子