李淼:暗物质的发现比上帝粒子更重要(组图)
东方早报:黑洞是暗物质吗?
李淼:黑洞与死掉的恒星都是存在的,但是天文学家通过观测,通过微引力透镜的手段观测到,所有死掉的恒星和黑洞,它们的质量加起来,不足以解释暗物质。因为暗物质占宇宙质量的25%(外电报道称是23%),恒星和黑洞质量加起来远远不到这个量。
东方早报:人会被一堵墙挡住,太空飞船在太空飞行时会被暗物质挡住吗?
李淼:不会。暗物质为什么会有那么大的质量呢?暗物质跟普通物质的相互作用很弱,但这并不代表没有质量。暗物质与其他物质伴生,有物质的地方就有暗物质,但分布得更广。比如说,在有恒星、星系的地方一定有暗物质,但暗物质要比这些星系占的空间大许多,所以暗物质的质量比星系质量大。
东方早报:报道中称,WIMP只是暗物质的一个候选体,什么叫候选体?
李淼:暗物质有很多种可能性,只要有质量不发光就行,最早的可能性是死掉的恒星或黑洞,但这种可能性被天文学研究所排除,粒子的可能性更大,如果是粒子的话,就有几种可能性,一种极弱相互作用,也可能是一种特别的中微子。如果极弱相互作用,正负电子对会反常,其他中微子不会有这样的效果。
东方早报:如果暗物质真的被发现,有应用价值吗?
李淼:应用价值暂时谈不上,但起码解决了一个多年的谜题。通过万有引力很难解释一些物理现象,太阳系或者银河系为何能维持现在的状态,光靠可见物质的引力是无法解释的,但在暗物质的假设模型里就可以解释。
东方早报:暗物质如果被发现,会动摇量子理论和相对论吗?
李淼:它不会动摇20世纪的量子理论和相对论,还是在这个框架内解释。
东方早报:去年科学家发现了“上帝粒子”,如果这次的发现最后被证实是暗物质,两个发现哪个更重要?
李淼:这个发现要比“上帝粒子”发现更重要。如果没有上帝粒子,我们的粒子标准模型就是不完备的。但是如果没有暗物质,粒子标准模型也是完备的,只是天文学家和宇宙学家会困惑。如果丁肇中团队的发现被确认,这肯定是这几十年来的重要科学发现。
延伸阅读
中国暗物质实验室全球最深,条件最好
地下实验室是暗物质实验一个必不可少的条件。目前,全球的地下实验室有十几个,为了避免专门挖掘地下实验室的高成本,它们都是利用已有的土建设施,基本分为两类,一类是利用废弃的矿井,比如美国700米深的SOUDAN地下实验室,在建的DUSEL地下实验室有几百米到2400米深的多个实验厅。另一种是利用隧道,在隧道里横向挖出实验大厅。最著名的有意大利的GRANSASSO地下实验室,入口建在一条10公里长高速路隧道的中部,上方有1700米岩石覆盖,实验室内有3个各100米长、20米宽、20米高的实验大厅和众多较小的实验厅和通道,内容积目前世界第一。
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