超级军网比质子重10倍的暗物质粒子？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/25 15:47:43
大约是两个月前的结果，但是我竟然一直忘了把这个消息发出来，罪过啊
基于暗物质直接探测的最新结果，所谓的CoGeNT实验，再加上原先有的一些暗物质探测的结果，部分物理学家开始宣称暗物质粒子如果作为考虑最多的模型，即弱相互作用的重粒子（所谓的Weakly interacting massive particles或WIMP）的话，其质量可能是大概10GeV左右，也就是10倍于一个质子的质量。
这据俺所知，是人类第一次基于实验的比较精确的推定暗物质粒子的质量。
如果这些实验和相关的理论分析最终被证明是正确的话，这个结果具有相当的意义。但是也完全不排除实验没有做好，探测到的实际上并不是暗物质信号的可能。总之时间最终会检验这一切。大约是两个月前的结果，但是我竟然一直忘了把这个消息发出来，罪过啊
基于暗物质直接探测的最新结果，所谓的CoGeNT实验，再加上原先有的一些暗物质探测的结果，部分物理学家开始宣称暗物质粒子如果作为考虑最多的模型，即弱相互作用的重粒子（所谓的Weakly interacting massive particles或WIMP）的话，其质量可能是大概10GeV左右，也就是10倍于一个质子的质量。
这据俺所知，是人类第一次基于实验的比较精确的推定暗物质粒子的质量。
如果这些实验和相关的理论分析最终被证明是正确的话，这个结果具有相当的意义。但是也完全不排除实验没有做好，探测到的实际上并不是暗物质信号的可能。总之时间最终会检验这一切。
基于暗物质直接探测的最新结果，所谓的CoGeNT实验，再加上原先有的一些暗物质探测的结果，部分物理学家开始宣称暗物质粒子如果作为考虑最多的模型，即弱相互作用的重粒子（所谓的Weakly interacting massive particles或WIMP）的话，其质量可能是大概10GeV左右，也就是10倍于一个质子的质量。
这据俺所知，是人类第一次基于实验的比较精确的推定暗物质粒子的质量。
如果这些实验和相关的理论分析最终被证明是正确的话，这个结果具有相当的意义。但是也完全不排除实验没有做好，探测到的实际上并不是暗物质信号的可能。总之时间最终会检验这一切。大约是两个月前的结果，但是我竟然一直忘了把这个消息发出来，罪过啊
基于暗物质直接探测的最新结果，所谓的CoGeNT实验，再加上原先有的一些暗物质探测的结果，部分物理学家开始宣称暗物质粒子如果作为考虑最多的模型，即弱相互作用的重粒子（所谓的Weakly interacting massive particles或WIMP）的话，其质量可能是大概10GeV左右，也就是10倍于一个质子的质量。
这据俺所知，是人类第一次基于实验的比较精确的推定暗物质粒子的质量。
如果这些实验和相关的理论分析最终被证明是正确的话，这个结果具有相当的意义。但是也完全不排除实验没有做好，探测到的实际上并不是暗物质信号的可能。总之时间最终会检验这一切。
CoGeNT实验，是一个p型点接触锗探测器，安放在美国Minnesota的Soudan矿。实验条件仅仅是330米等效水深。但是比起前面类型的锗探测器来，大大地提高了分辨背景的能力。获得的能谱中，很多已知的放射性背景源所造成的峰都能够很清楚地看出来。
实验的主要结果是在能量最低的道上，发现了无法找到已知对应源的过量的事例。这就被认为是暗物质信号。
原文http://arxiv.org/abs/1002.4703
投了Nature，好像还没发出来
PS: 主要负责的作者Juan. I. Collar，上学期就给我们上暗物质课来着，文章投之前还在班上晃过。里面的N. Fields是俺同班同学。
实验的主要结果是在能量最低的道上，发现了无法找到已知对应源的过量的事例。这就被认为是暗物质信号。
原文http://arxiv.org/abs/1002.4703
投了Nature，好像还没发出来
PS: 主要负责的作者Juan. I. Collar，上学期就给我们上暗物质课来着，文章投之前还在班上晃过。里面的N. Fields是俺同班同学。
对暗物质或着暗能量一巧不通，它们用肉眼能看见么？能利用用么？
显然看不见摸不着啊。目前还想不到什么利用，能认识就很不错了
哦，不过还是很难想象占宇宙这么多比例的东西，居然看不见摸不着，
huor 发表于 2010-4-18 12:14 
有兴趣的话，这个链接的网页上的pdf就可以下载全文。只要看第三页右上角的那个图，那就代表了目前暗物质的质量和散射截面的估计水平。
有兴趣的话，这个链接的网页上的pdf就可以下载全文。只要看第三页右上角的那个图，那就代表了目前暗物质的质量和散射截面的估计水平。
请教楼主：暗物质粒子和普通物质的粒子能否互相转化？或者像正反粒子一样相生相克？现在有没有这方面的研究或假设？
Waters 发表于 2010-4-18 13:15
当然是有的，只是非常非常的困难
宇宙的早期充满了各个种类的粒子，有稳定的有不稳定的，有今天常见的也有今天不常见的，也包括各自的反粒子。当然也包括了暗物质粒子。那个时候应该是热平衡的状态，热平衡就是通过相互散射转化来实现的。到今天演化剩下了质子、中子、电子、光子、中微子以及暗物质粒子这些数量比较多的，而数量也相当稳定了，这是缺乏散射或者说转化的结果
具体的散射过程，在这里考虑的模型（WIMP）中认为它具有和弱相互作用近似的性质。就是造成beta衰变的弱相互作用，由W^+ W^- 和Z^0规范玻色子传递相互作用力的弱相互作用，这就是Weakly interacting的意义，并不是字面上说它很弱。
一般假设的典型的反应道，是两个暗物质粒子碰撞后湮灭产生两个通常物质粒子，比如电子正电子。这实际上被一些物理学家用来解释PEMALA探测器观测到的正电子过多的现象
http://bbs.cjdby.net/redirect.ph ... &fromuid=137463
当然是有的，只是非常非常的困难
宇宙的早期充满了各个种类的粒子，有稳定的有不稳定的，有今天常见的也有今天不常见的，也包括各自的反粒子。当然也包括了暗物质粒子。那个时候应该是热平衡的状态，热平衡就是通过相互散射转化来实现的。到今天演化剩下了质子、中子、电子、光子、中微子以及暗物质粒子这些数量比较多的，而数量也相当稳定了，这是缺乏散射或者说转化的结果
具体的散射过程，在这里考虑的模型（WIMP）中认为它具有和弱相互作用近似的性质。就是造成beta衰变的弱相互作用，由W^+ W^- 和Z^0规范玻色子传递相互作用力的弱相互作用，这就是Weakly interacting的意义，并不是字面上说它很弱。
一般假设的典型的反应道，是两个暗物质粒子碰撞后湮灭产生两个通常物质粒子，比如电子正电子。这实际上被一些物理学家用来解释PEMALA探测器观测到的正电子过多的现象
http://bbs.cjdby.net/redirect.ph ... &fromuid=137463
既然叫暗粒子，估计与普通物质发生作用的机会很少。基本上是另一个世界。
中.常.弹. 发表于 2010-4-18 15:12
应该是和我们重叠的世界
应该是和我们重叠的世界
huor 发表于 2010-4-18 13:56
两个10倍质子质量的暗物质粒子碰撞后产生俩电子？质量哪去了？转换成能量了？另外既然是弱相互作用，怎么会碰撞？不会互相穿过去吗？
两个10倍质子质量的暗物质粒子碰撞后产生俩电子？质量哪去了？转换成能量了？另外既然是弱相互作用，怎么会碰撞？不会互相穿过去吗？
两个10倍质子质量的暗物质粒子碰撞后产生俩电子？质量哪去了？转换成能量了？另外既然是弱相互作用，怎么 ...
Waters 发表于 2010-4-18 15:54
质量是转换成能量了。只要反应前后的总的能量守恒，总的动量守恒就可以了。反应出来的两个电子的能量很高。
因为是弱相互作用，所以反应非常困难，或者说反应的需要两个粒子非常非常接近才有可能发生。绝大绝大多数的是穿过去而没反应，要反应的话，从上面提到的那幅图上读出来大概要接近到10^-20 cm，比通常的原子核半径小7个量级，可想而知有多么稀少。这个数不是两个暗物质粒子的，而是暗物质粒子和锗原子核的，不过两者应该差不太多
两个10倍质子质量的暗物质粒子碰撞后产生俩电子？质量哪去了？转换成能量了？另外既然是弱相互作用，怎么 ...
Waters 发表于 2010-4-18 15:54
质量是转换成能量了。只要反应前后的总的能量守恒，总的动量守恒就可以了。反应出来的两个电子的能量很高。
因为是弱相互作用，所以反应非常困难，或者说反应的需要两个粒子非常非常接近才有可能发生。绝大绝大多数的是穿过去而没反应，要反应的话，从上面提到的那幅图上读出来大概要接近到10^-20 cm，比通常的原子核半径小7个量级，可想而知有多么稀少。这个数不是两个暗物质粒子的，而是暗物质粒子和锗原子核的，不过两者应该差不太多
楼主，中子星上的物质按照现今流行的理论，电子被挤进质子里头，那反物质遇到中子星上的物质会怎样？
我查了好多书，都没找着。希望您能给个专业的解答。谢谢。
我查了好多书，都没找着。希望您能给个专业的解答。谢谢。
早先我们认识到数字可以有正负
早晚我们要认识到凡物质皆有正负
早晚我们要认识到凡物质皆有正负
小号 发表于 2010-4-19 13:09
也会湮灭啊，和一般的正反物质湮灭没什么区别。
中子顾名思义是电中性的。粒子和对应的反粒子都是带相反的电荷，所以往往会有疑问中子有没有反粒子。其实是有的，反中子和中子并不是同一种东西。其实从夸克的角度，中子是一个上夸克两个下夸克，反中子是一个上反夸克两个下反夸克，只不过两者总电荷都是0。
也会湮灭啊，和一般的正反物质湮灭没什么区别。
中子顾名思义是电中性的。粒子和对应的反粒子都是带相反的电荷，所以往往会有疑问中子有没有反粒子。其实是有的，反中子和中子并不是同一种东西。其实从夸克的角度，中子是一个上夸克两个下夸克，反中子是一个上反夸克两个下反夸克，只不过两者总电荷都是0。
bjnr 发表于 2010-4-19 14:43
提醒一下，暗物质不是反物质，暗物质粒子不是反物质粒子。[:a6:]
暗物质是宇宙中有很多，但我们不知道是什么；反物质是我们明白怎么回事，但是宇宙中就没有很多。
提醒一下，暗物质不是反物质，暗物质粒子不是反物质粒子。[:a6:]
暗物质是宇宙中有很多，但我们不知道是什么；反物质是我们明白怎么回事，但是宇宙中就没有很多。
这样一说 更加有意思了
这样子……反物质就没法储存了{:wugu:}
由物质——到反物质，即质子的衰变，怎么就…………………哎……………{:yi:}
还是再提醒一下，这个结果是极其初步的粗糙的，并不是没有可能根本就不对。
主要的宣传者之一Dan Hooper，他本人其实也是相当跟风的，就是说人云亦云的那种。我自己是没去查，听同学说，前面说到当时PEMALA探测到正电子过量时，Dan Hooper一边写文章说这是暗物质湮灭造成的，另外一边又写文章说这是来自中子星，属于自己跟自己掐架。
并不是这个结果就宣判了非WIMP的暗物质的候选者的死刑；还有轴子/轴微子，引力微子，额外维暗物质，基于其它规范群的暗物质，等等等等。如果基于这些模型的话，是没法得到10GeV的暗物质的。
主要的宣传者之一Dan Hooper，他本人其实也是相当跟风的，就是说人云亦云的那种。我自己是没去查，听同学说，前面说到当时PEMALA探测到正电子过量时，Dan Hooper一边写文章说这是暗物质湮灭造成的，另外一边又写文章说这是来自中子星，属于自己跟自己掐架。
并不是这个结果就宣判了非WIMP的暗物质的候选者的死刑；还有轴子/轴微子，引力微子，额外维暗物质，基于其它规范群的暗物质，等等等等。如果基于这些模型的话，是没法得到10GeV的暗物质的。
听说暗物质能对抗引力，是不是可以用来做反重力装备或者曲速引擎呀
今天见到同学又找了一篇新论文，上面好像是说另外一个刚刚做出来的实验，叫XENON的，测的区间是100GeV以上，又成了比质子重100多倍了。
这个我也刚刚听说，如果将来有讲的话在补充。不过肯定的是，暗物质探测离尘埃落定还早
这个我也刚刚听说，如果将来有讲的话在补充。不过肯定的是，暗物质探测离尘埃落定还早
暗物质受不受引力影响？如果是的话会不会团聚？
回复 23# seadragon
当然受引力影响，会团聚。
事实上，引力影响是目前唯一的确切的暗物质存在的证据，这里介绍的这些非引力探测的实验还没有公认的可信的结果。
另外一点就是，宇宙的各个尺度上的结构形成，比如超星系团，星系团星系群，甚至星系内部的晕，它们的形成，暗物质都起了主导的作用，我们可见的物质的作用反而相对可有可无
当然受引力影响，会团聚。
事实上，引力影响是目前唯一的确切的暗物质存在的证据，这里介绍的这些非引力探测的实验还没有公认的可信的结果。
另外一点就是，宇宙的各个尺度上的结构形成，比如超星系团，星系团星系群，甚至星系内部的晕，它们的形成，暗物质都起了主导的作用，我们可见的物质的作用反而相对可有可无
回复 15# huor
给了我最……最沉重地打击，不过还是谢谢楼主
有没有比较专业的网站，介绍一下。
给了我最……最沉重地打击，不过还是谢谢楼主
有没有比较专业的网站，介绍一下。
负。这样理解对( ⊙ o ⊙ )啊！
100倍？god !
回复 24# huor
最大的疑问是：在正常物质的世界里，物质团聚即形成恒星行星，最后成黑洞。暗物质会不会也成这些？甚至暗物质黑洞？能和正常物质黑洞区分吗？
最大的疑问是：在正常物质的世界里，物质团聚即形成恒星行星，最后成黑洞。暗物质会不会也成这些？甚至暗物质黑洞？能和正常物质黑洞区分吗？
回复 26# 小号
讲玄乎的弦论的书有不少，但是科普粒子物理的书还真不大多，网站好像也没啥
在宇宙学的意义上，反物质的引力也是正的，暗能量是负的没错。虽然真正理解也不容易
讲玄乎的弦论的书有不少，但是科普粒子物理的书还真不大多，网站好像也没啥
在宇宙学的意义上，反物质的引力也是正的，暗能量是负的没错。虽然真正理解也不容易
回复 28# seadragon
暗物质形成黑洞理论上没有什么不可以，但是一个另外的问题是暗物质几乎根本就不能碰撞。在较大的尺度上，这个不碰撞的特性使它更容易由引力成团，因为成团的障碍主要是光子的散射，光子散射的作用是抹平密度的起伏，暗物质没有这个障碍容易团聚；但是在比较小的尺度上（说小怎么也得和太阳差不多），碰撞的主要作用就变成了使它损失能量，然后从环绕引力中心的轨道上开始向引力中心下落，也就是这个时候碰撞有利于小尺度上的进一步聚集。这个机制暗物质没有。所以暗物质的团聚效应只是在较大的尺度上，像太阳或者再大点的尺度上暗物质没法进一步聚集，所以应该不会有主要有暗物质构成的相当致密的天体，比如黑洞
暗物质形成黑洞理论上没有什么不可以，但是一个另外的问题是暗物质几乎根本就不能碰撞。在较大的尺度上，这个不碰撞的特性使它更容易由引力成团，因为成团的障碍主要是光子的散射，光子散射的作用是抹平密度的起伏，暗物质没有这个障碍容易团聚；但是在比较小的尺度上（说小怎么也得和太阳差不多），碰撞的主要作用就变成了使它损失能量，然后从环绕引力中心的轨道上开始向引力中心下落，也就是这个时候碰撞有利于小尺度上的进一步聚集。这个机制暗物质没有。所以暗物质的团聚效应只是在较大的尺度上，像太阳或者再大点的尺度上暗物质没法进一步聚集，所以应该不会有主要有暗物质构成的相当致密的天体，比如黑洞
一旦形成黑洞的话，有个黑洞无毛定理，说黑洞只有质量，角动量，电荷等等很少的几个参数，其他的任何东西都没法区分。就是完全没有黑洞的材料，什么东西构成的这类的物理信息
原子核和电子 质子之间的空隙是什么？
正则聚 暗则散？
正则聚 暗则散？
这个东西想着头大···
huor 发表于 2010-5-7 17:33
哪次听课，老师好象说过……还是什么书里讲，在反物质星球生活，发生稀奇古怪的事。。。
比如在正物质----地球，我们要订钉子，铁锤要从上向下砸，才能把钉子嵌入到木头里。而在反物质星球里，要把钉子嵌入到木头里，就得用锤子从下往上拔。这给我留下深刻印象。
——难道我记错了？
哪次听课，老师好象说过……还是什么书里讲，在反物质星球生活，发生稀奇古怪的事。。。
比如在正物质----地球，我们要订钉子，铁锤要从上向下砸，才能把钉子嵌入到木头里。而在反物质星球里，要把钉子嵌入到木头里，就得用锤子从下往上拔。这给我留下深刻印象。
——难道我记错了？
摆渡……
反物质的引力场是斥力场，与正物质不一样；它可以使空间发生扭曲，但不再是弯曲的黎曼空间，而是弯曲的罗巴切夫斯基空间。
理论上可以存在“反物质黑洞”，但与正物质黑洞不同的是，它之所以“黑”，不是因为连光进去了都无法逃出来，而是因为光根本就无法达到它，因为受到它的强大排斥力；而它内部的物质，由于强大的外部压力也无法出来。但这样的“反物质黑洞”是不稳定的，因为一旦内部斥力超过外部压力，其内部物质就将爆发出来，于是星体解体。
与正物质具有凝聚的特性不一样，反物质一般取向于分散，所以很难见到比较稳定的反物质凝聚形态，一般要在量子水平上才能观察到较明显的反物质现象。
反物质的引力场是斥力场，与正物质不一样；它可以使空间发生扭曲，但不再是弯曲的黎曼空间，而是弯曲的罗巴切夫斯基空间。
理论上可以存在“反物质黑洞”，但与正物质黑洞不同的是，它之所以“黑”，不是因为连光进去了都无法逃出来，而是因为光根本就无法达到它，因为受到它的强大排斥力；而它内部的物质，由于强大的外部压力也无法出来。但这样的“反物质黑洞”是不稳定的，因为一旦内部斥力超过外部压力，其内部物质就将爆发出来，于是星体解体。
与正物质具有凝聚的特性不一样，反物质一般取向于分散，所以很难见到比较稳定的反物质凝聚形态，一般要在量子水平上才能观察到较明显的反物质现象。
LZ和您交流，让我受益匪浅，谢谢。
关于“光子散射的作用是抹平密度的起伏，”是抹平物质密度起伏吗？典出何处？
关于“光子散射的作用是抹平密度的起伏，”是抹平物质密度起伏吗？典出何处？
小号 发表于 2010-5-11 01:42
在这个问题上百度纯属扯淡，反物质和物质之间以及反物质和反物质之间的引力场都是相互吸引而非排斥的。
在这个问题上百度纯属扯淡，反物质和物质之间以及反物质和反物质之间的引力场都是相互吸引而非排斥的。
回复 32# bjnr
前几天开会刚回来
继续吹牛皮
按量子场论，这之间的空间并不是空的，而是虚光子来回传播。正是虚光子的交换，造成了库仑的经典吸引力。虚光子是不满足质量和能量、动量的关系的光子
这和暗物质没啥关系
前几天开会刚回来
继续吹牛皮
按量子场论，这之间的空间并不是空的，而是虚光子来回传播。正是虚光子的交换，造成了库仑的经典吸引力。虚光子是不满足质量和能量、动量的关系的光子
这和暗物质没啥关系
回复 35# 小号
暗物质目前还没有确切的证据说明它和其他物质之间的除去引力的相互作用外，其他的相互作用究竟有多强。但是绝对公认的两点首先是有相互作用，其次是这个相互作用非常弱。
我们通常接触到的地球上的物质形态，主要是由电磁相互作用为基础形成固体液体气体，强相互作用和电磁相互作用形成原子核。剩下的弱相互作用几乎不起作用。但是可以肯定的是，暗物质只有不超过弱相互作用的相互作用。所以在人类日常接触到的尺度及其以下，暗物质之间的相互作用没法把暗物质凝聚在一起，在越小的尺度上越是这样。
术语上叫凝聚态，暗物质显然没有对应于通常的凝聚态
暗物质目前还没有确切的证据说明它和其他物质之间的除去引力的相互作用外，其他的相互作用究竟有多强。但是绝对公认的两点首先是有相互作用，其次是这个相互作用非常弱。
我们通常接触到的地球上的物质形态，主要是由电磁相互作用为基础形成固体液体气体，强相互作用和电磁相互作用形成原子核。剩下的弱相互作用几乎不起作用。但是可以肯定的是，暗物质只有不超过弱相互作用的相互作用。所以在人类日常接触到的尺度及其以下，暗物质之间的相互作用没法把暗物质凝聚在一起，在越小的尺度上越是这样。
术语上叫凝聚态，暗物质显然没有对应于通常的凝聚态
实际上暗物质和可见物质的聚集，形成星系等等大尺度结构的快慢相对比较，是这么一个过程：
先是暗物质聚集，可见物质由于和光子紧密耦合，光子的散射和流动使它没有办法像暗物质一样聚集。然后到了宇宙微波背景辐射形成的时候，可见物质不再与光子耦合，此后它很快的掉落到暗物质已经形成的较高密度区域，再演化就成了今天的星系。
暗物质的聚集始终可以看成是近似匀速的吧，可见物质在脱耦后是加速的，所以可见物质今天反而可以比暗物质聚集得更加的密集。
俺现在专业研究的就是这样的问题，数值模拟计算的时候就反映出来了
先是暗物质聚集，可见物质由于和光子紧密耦合，光子的散射和流动使它没有办法像暗物质一样聚集。然后到了宇宙微波背景辐射形成的时候，可见物质不再与光子耦合，此后它很快的掉落到暗物质已经形成的较高密度区域，再演化就成了今天的星系。
暗物质的聚集始终可以看成是近似匀速的吧，可见物质在脱耦后是加速的，所以可见物质今天反而可以比暗物质聚集得更加的密集。
俺现在专业研究的就是这样的问题，数值模拟计算的时候就反映出来了