我们如何知道暗物质和暗能量的存在?

时间:2021-02-26 15:45:44   作者:
我们如何知道暗物质和暗能量的存在

天文学家认为空间中一定存在一种无法检测到的影响,因为螺旋星系边缘的恒星与它们中心附近的恒星以相同的角速度旋转。牛顿理论认为,离我们越远的恒星移动得越慢,因此“额外的引力”被认为是必要的。由于提供这种力量的物质是看不见的,所以发明“暗物质”就是为了纠正它们的错误。

许多不同的实验都试图找到这些难以捉摸的粒子,但都没有成功。由于奇异的晶体和低温探测器无法找到暗物质存在的任何证据,科学家们开始使用量子物理学;试图建立对他们的理论更敏感的工具。

大质量弱相互作用粒子(WIMP)是暗物质的主要亚原子候选者。低温暗物质搜索(CDMS)建立了一个探测器,被认为可以“看到”大质量弱相互作用粒子。它什么也没看到,所以被升级为超级cdms。超级cdms受到来自宇宙射线和其他电离源的错误读数的困扰。15年过去了,没有任何东西与探测器相撞。

轴子是另一种可能存在的虚粒子。轴子暗物质实验(ADMX)使用超导磁体。ADMX是一种轴子光晕仪,它利用磁场将轴子转换为可探测的光子。ADMX G2实验是唯一寻找轴子的实验。ADMX也受到了超级cdm同样的问题的困扰:电子设备产生信号,这是ADMX必须过滤掉的噪音。温度的变化也是有噪声的,因为热量会辐射出红外光。尽管在4.2开尔文的低温环境下,调整探测器仍然是不可能的。

大型地下氙实验(LUX)使用液态氙作为“闪烁体”。在勒克斯实验中,光电倍增管非常灵敏,它们可以探测到氙气槽周围的单个光子。没有结果。

由于固体物质大部分是空的空间,暗物质的相互作用只会在数不清的数万亿的原子核中发生一次。因此,需要更大的仪器包含更多的检测材料。电宇宙理论提出了一种不同的宇宙观。天体物理学家Hannes Alfvén早在1981年就提出了“电星系”理论。Alfvén说星系就像单极马达。单极电动机是由圆形铝板或其他导电金属产生的磁场驱动的。金属板被放置在电磁铁的两极之间,使其以与输入电流成比例的速率旋转。

银盘的行为就像那些马达里的板块。白克兰流在它们体内流动,为它们的恒星提供能量。反过来,星系是由星系间的Birkeland电流提供动力的,这些电流可以被它们的无线电信号探测到。由于柏克兰电流以1√r的关系相互吸引,当通过等离子体的电流被认为是一种吸引力时,暗物质就可以被排除。
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