หนึ่งสัปดาห์ที่ผ่านมาการทดลอง ในสหรัฐอเมริการายงานการตรวจจับอนุภาคสสารมืดที่เป็นไปได้สามอนุภาค แม้ว่านั่นอาจฟังดูไม่มากนัก แต่ก็เป็นหลักฐานที่ดีที่สุดที่บ่งชี้ว่าสสารมืด ซึ่งเป็นสิ่งลึกลับที่ดูเหมือนจะมีมวลถึงหนึ่งในสี่ของมวล/พลังงานของเอกภพ สามารถตรวจจับได้โดยตรง แต่อย่างที่ฉันพูดในรายการบล็อก ก่อนหน้านี้ การตรวจจับทำให้น้ำกลายเป็นโคลนมากขึ้นในแง่ของความเข้าใจของเรา
ว่าสสารมืด
คืออะไร การทดลองที่แตกต่างกันพูดถึงคุณสมบัติที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันมาก และตอนนี้ทีมนักฟิสิกส์ในเดนมาร์ก สหราชอาณาจักร และสวิตเซอร์แลนด์ได้อัปโหลดเอกสารล่วงหน้าบนเซิร์ฟเวอร์arXivที่พยายามทำความเข้าใจกับข้อสันนิษฐานและความขัดแย้งนี้ ปัญหาส่วนใหญ่อยู่ที่มวล
ค่าประมาณที่ดีที่สุดสำหรับมวลของอนุภาคสสารมืด CDMS คือประมาณ 8.6 สถานการณ์ที่มีน้ำหนักเบานี้ดูเหมือนจะได้รับการสนับสนุนจากการสังเกตที่ค่อนข้างอ่อนแอจากการทดลอง รวมถึงสัญญาณที่แข็งแกร่งแต่ยังเป็นที่ถกเถียงในเครื่องตรวจจับ ในทางกลับกัน การทดลอง
ดูเหมือนจะตัดสสารมืดที่มวล และภาคตัดขวางออกไปแล้ว ซึ่งอย่างหลังเป็นการวัดว่าสสารมีปฏิสัมพันธ์กับสสารในเครื่องตรวจจับมากน้อยเพียงใด นอกจากนี้ การวัดอื่นโดย CDMS โดยใช้เครื่องตรวจจับที่แตกต่างกันก็ไม่เห็นด้วยกับ อนุภาค8.6 GeV/C 2 โดยทั่วไป การทดลองเหล่านี้เสนอแนะอนุภาค
ขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่นักฟิสิกส์หลายคนคาดหวังตามทฤษฎีที่อธิบายว่าสสารมืดเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อน (WIMPs) สิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำให้มวล อยู่ที่ระหว่าง 100 ถึง 1,000 GeV/ C 2 อย่างไรก็ตาม มีทฤษฎีอื่นๆ ที่ให้มวลสสารมืดอยู่ และทฤษฎีสสารมืด
แบบเบานี้เองที่กระตุ้นให้เกิดการค้นพบ ในการพิมพ์ล่วงหน้า และเพื่อนร่วมงานโต้แย้งว่าสสารมืดที่สว่างสามารถเข้ากันได้กับผลลัพธ์ในการทำเช่นนี้ ทีมงานได้ประเมินผลลัพธ์ใหม่อีกครั้ง หรือให้แม่นยำยิ่งขึ้นกับผลลัพธ์ใช้ซีนอนเหลว 15 กก. ซึ่งอยู่ลึกลงไปใต้ดินในอิตาลีเพื่อค้นหาสสารมืด
ใช้ของเหลว
โนเบิลประมาณ 62 กก. และได้เผยแพร่ผลลัพธ์เบื้องต้นแล้วและเพื่อนร่วมงานมองหาวิธีต่างๆ ที่เป็นไปได้ที่ผลลัพธ์สามารถประสานกันได้ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการปรับแต่งประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับ ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับความเร็วที่อนุภาคสสารมืดไหลผ่านโลก และการปรับเปลี่ยนความเร็ว
ของการที่สสารมืดทำปฏิกิริยากับสสารปกติ กลยุทธ์เหล่านี้ไม่สามารถปรับความคลาดเคลื่อนได้ ดังนั้นทีมจึงมองหาแนวทางที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง โดยสมมติว่าสสารมืดมีปฏิกิริยารุนแรงน้อยกว่ากับนิวเคลียสหนักอย่างซีนอน เมื่อเทียบกับนิวเคลียสที่เบากว่า เช่น ซิลิกอนที่ ใช้
ความเป็นไปได้ประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่อง “สสารมืดที่คายความร้อน” ซึ่งอยู่ในสถานะตื่นเต้นซึ่งจะสูญเสียพลังงานภายในเมื่อชนกับสสาร อีกประการหนึ่งคือการสันนิษฐานว่าสสารมืดมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตอนและนิวตรอนต่างกัน ซึ่งวิธีนี้อาจได้ผลเนื่องจากนิวเคลียสหนักมีอัตราส่วนนิวตรอน
อนุภาค
และปฏิอนุภาค สสารในชีวิตประจำวันประกอบด้วยอนุภาคเพียงสามประเภท ได้แก่ อัพควาร์ก ดาวน์ควาร์ก และอิเล็กตรอน ควาร์กจับตัวกันโดยแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มเพื่อสร้างโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม ในขณะที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจับอิเล็กตรอนไว้ในวงโคจรรอบนิวเคลียส
อะตอมบางชนิดสามารถเกิดการสลายกัมมันตภาพรังสีบีตา ซึ่งนิวตรอนจะสลายตัวเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และอิเล็กตรอน-แอนตินิวตริโนผ่านแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน ปรากฎว่าธรรมชาติใช้หน่วยการสร้างพื้นฐานที่หลากหลายกว่าที่พบในสสารทั่วไป สิ่งเหล่านี้รวมถึงชาร์มและท็อปควาร์ก
ซึ่งเป็นสำเนาจำนวนมากของอัพควาร์ก และควาร์กแปลกและล่างซึ่งเป็นสำเนาจำนวนมากของดาวน์ควาร์ก อิเล็กตรอนยังถูกรวมเข้าด้วยกันโดยลูกพี่ลูกน้องที่มีมวลมากอีกสองตัว ได้แก่ มิวออนและเทาเลปตอน และแต่ละตัวก็มีนิวตริโนที่สอดคล้องกัน อนุภาคที่หนักกว่าเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่เสถียร
และสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็นอนุภาคธรรมดา ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมจึงไม่พบอนุภาคเหล่านี้ในชีวิตประจำวัน อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสภาวะที่รุนแรง และมีอยู่มากมายในจักรวาลยุคแรก
เป็นที่ทราบกันดีว่าแต่ละอนุภาคมีปฏิอนุภาคที่สอดคล้องกัน ซึ่งมีมวลเท่ากัน แต่มีประจุไฟฟ้า
และโมเมนต์แม่เหล็กตรงกันข้าม นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ คาดการณ์ว่าปฏิอนุภาคจะมีอยู่จริงในปี 1928 เมื่อเขารวมหลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเข้ากับกลศาสตร์ควอนตัม คนแรกที่ถูกสังเกตคือโพซิตรอน (แอนติอิเล็กตรอน) ในปี 1933 และแอนติโปรตอนถูกค้นพบในอีก 22 ปีต่อมา
แอนติโปรตอนประกอบด้วยควาร์กต้านขึ้นสองตัวและควาร์กต้านลงหนึ่งตัว และมีประจุเป็น -1 ในแง่ของประจุของอิเล็กตรอน แอนตินิวตรอนแม้ว่าจะเป็นกลางเหมือนนิวตรอน แต่ก็แยกความแตกต่างจากนิวตรอนได้เพราะมันประกอบด้วยควาร์กต้านดาวน์สองตัวและควาร์กต้านขึ้นหนึ่งตัว
ดูด้วยเสียง การตรวจเอกซเรย์อัลตราซาวนด์ยังเป็นที่รู้จักกันดีในทางการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาพที่สวยงามของทารกในครรภ์ อัลตราซาวนด์มีความปลอดภัยสูง และภาพคุณภาพสูงที่สร้างขึ้นนั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากเนื้อเยื่อของร่างกายซึ่งประกอบด้วยน้ำเป็นส่วนใหญ่
ให้การสะท้อนและการส่งผ่านในปริมาณที่เหมาะสมที่ความถี่อัลตราซาวนด์ กระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายอย่างเกี่ยวข้องกับวัสดุที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ ตัวอย่างเช่น ในการแปรรูปแร่ธาตุจากเหมือง แร่ที่บดแล้วจะถูกแขวนลอยอยู่ในน้ำ และผลิตภัณฑ์อาหารหลายอย่าง เช่น โยเกิร์ต เป็นคอลลอยด์หรือสารกระจายตัวที่เป็นมิตรกับอัลตราซาวนด์ เหตุใดจึงไม่ใช้อัลตราซาวนด์มากกว่า
