На самом деле, у многих людей много вопросов о обнаружении темной материи, как и я. В конце концов, эта штука невидима и нематериальная, верно? Короче говоря, темная материя-это своего рода материя, которая не взаимодействует с электромагнитными волнами, поэтому мы не можем напрямую наблюдать с обычными телескопами, но она существует, потому что она обладает гравитационными эффектами и может влиять на вращение галактик и расширение вселенной, такие как крупномасштабные целительные явления.
1. Разборка типов и принципов методов обнаружения :
Наблюдение за эффектом гравитационной линзы : когда небесное тело с большой массой (например, кластер галактик, содержащих темную материю), проходит перед фоном небесного тела, оно будет сгибать фоновый звездный свет, как увеличительное стекло, образуя искаженное изображение. Анализируя степень деформации этого изображения, можно рассчитать массовое распределение небесного тела переднего плана (включая темную материю). Хотя этот метод является косвенным, в настоящее время он является одним из важных средств для изучения распределения темной материи
Поиск коллайдеров частиц : в оборудовании, таком как большой адронный коллайдер (LHC), высокоэнергетические частицы, сталкивающиеся в надежде на создание частиц темной материи, а затем захватывают их разрушенные продукты через детектор. Но до сих пор не было никакого окончательного открытия. Увы, эта штука действительно (неуловимая)!
Эксперимент по подземному прямому обнаружению : чтобы избежать внешнего вмешательства, такого как космические лучи, ученые похоронили детектор глубоко под землей, например, в шахтах и пещерах. Когда частицы темной материи сталкиваются с ядром в материале детектора, будут получены слабые сигналы, такие как вспышка или заряд, и детектор может запечатлеть эти сигналы, чтобы найти следы темной материи. Предоставьте глобальные услуги закупок для слабых текущих интеллектуальных продуктов!
2. Ключевые технические трудности и советы по ответам :
Сигнал чрезвычайно слаб : вероятность взаимодействия между частицами темной материи и обычным веществом очень, очень низкая, поэтому генерируемый сигнал чрезвычайно слаб и может быть легко перегружен различными фоновыми шумами. Хитрость с ним состоит в том, чтобы выбрать материалы для обнаружения высокой чистоты, чтобы уменьшить радиоактивные помехи от самого материала; Второе — поместить детектор в очень глубокий под землей, чтобы как можно больше защитить различные лучи из вселенной; Третье заключается в использовании сверхчувствительных технологий обнаружения, таких как технология низкотемпературного охлаждения для снижения теплового шума.
Отличие сигналов темной материи от фоновых помех : это похоже на поиск очень маленькой иглы в куче сена, и эта игла выглядит немного как некоторые другие маленькие примеси! Ученые проанализируют характеристики сигнала, такие как величина энергии, время возникновения и пространственное распределение, чтобы отличить, вызвано ли он частицами темной материи или другими фоновыми частицами.
3. Сравнение крупных международных экспериментальных проектов :
Lux- (LZ Experiment) : Место расположено в подземном исследовании Санфорда, Южная Дакота, США, с использованием жидкого ксенона в качестве материала обнаружения, с целью поиска слабо взаимодействующих частиц крупной массы (WIMP). Его детектор больше по размеру и имеет более высокую чувствительность и в настоящее время является одним из самых ведущих экспериментов по обнаружению темной материи в мире.
Эксперимент : Это обновленная версия эксперимента ксенона, также расположенная в Национальной лаборатории Гран Сассо в Италии. Он также использует жидкий ксенон, который направлен на улучшение чувствительности обнаружения частиц темной материи. Его целевая масса увеличилась по сравнению с предыдущими, а технология ее обнаружения более продвинута.
(Проект PANDA) : важный эксперимент по прямым темным веществам в Китае, расположенный в подземной лаборатории Джинпингшана, Сычуань, также использует жидкий ксенон в качестве среды обнаружения. Он также занимает важное место на международной арене и достиг серии влиятельных результатов исследований.
В: Действительно ли темная материя существует? Возможно ли, что наша существующая гравитационная теория неверна, поэтому мы «иллюстрировали» такую темную материю, чтобы объяснить эти небесные явления
Ответ: В настоящее время, хотя мы не обнаружили непосредственно частиц темного вещества, это самая простая и наиболее последовательная теоретическая модель, объясняющая множество явлений наблюдения (например, кривые вращения галактики, гравитационные линзы и т. Д.). Конечно, научное сообщество не полностью исключило возможность изменения теории гравитации. Просто теория темной материи в настоящее время более широко принята, и многие эксперименты работают над прямым обнаружением частиц темной материи.
В: Если темная материя найдена, окажет ли она какое -либо влияние на жизнь простых людей? Изменит ли это мир, как обнаружение электричества?
Ответ: этот вопрос трудно сказать на некоторое время. Значение прорывов в базовой науке часто не является непосредственным и может не оказывать прямого влияния на нашу повседневную жизнь в краткосрочной перспективе. Но история говорит нам, что многие основные научные открытия и прорывные технологии первоначально были получены из чисто фундаментальных исследований. Например, квантовая механика, которая бы подумала, что это будет родить текущие технологии, такие как полупроводники, компьютеры и Интернет, которые меняют мир? Открытие темной материи, вероятно, значительно расширит наши когнитивные границы вселенной и может даже вызвать революцию в физике. Что касается будущих заявлений, то для будущих поколений останутся будущие поколения! Я лично думаю, что исследование самого неизвестного является одной из движущих сил для развития человеческой цивилизации, верно? Так что, независимо от того, каков результат, обнаружение темной материи очень ценное!
Добавить комментарий