科学家提出解决暗物质等物理学难题新模型

科学家提出解决暗物质等物理学难题新模型  研究者称,存在着“压倒性的证据”,包括宇宙微波背景(图中黄色部分)中观测到的一些现象,表明暗物质组成了将近26%的宇宙。SMASH模型将暗物质及其他一些现象都考虑了进来。
科学家提出解决暗物质等物理学难题新模型  在关于“粒子物理学和宇宙学交界处”的问题上,标准模型也无法解释“内在天然性”的问题,包括中微子的本质和强CP问题。

  未来世界网(www.51wxjz.com) 北京时间12月1日消息,据国外媒体报道,近日,物理学家吉列尔莫·巴列斯特罗斯(Guillermo Ballesteros)及其合作者提出了一个新的理论模型,据称能解决5个关于宇宙的物理难题。该模型被称为“SMASH”,是在标准模型(Standard Model)的基础上做了“最小限度的扩展”,只加入了6个粒子,就为5个最困难的基本问题提供了解答。

  这5个问题分别是宇宙暴胀、暗物质、重子生成、中微子振荡和强CP问题。此前,物理学家尝试用复杂得多的方法来解释这些现象,甚至加入了数百种粒子,而此次研究的参与者表示,他们的方法表明这些问题可以“以相当简单的方式整合在一起”。

  “SMASH”的全称是“Standard Model Axion Seesaw Higgs portal inflation”,是几个理论结合而成的新模型。SMASH在标准模型中加入了3个中微子、1个费米子和1个新的场,这个场只包括两个粒子,一个是轴子(axion),暗物质粒子的候选之一;另一个是暴胀子。

  在发布于论文预印本网站arXiv的文章中,研究者指出,标准模型已经无法为物理学中众多“长期悬而未决的问题”提供解答,而SMASH模型填补了标准模型的缺口。暗物质存在的证据便是问题之一。据估计,暗物质组成了将近26%的宇宙,而暗物质的本质是什么?我们并不知道。此外,物质与反物质之间的不平衡,以及宇宙最初暴胀的机制等问题,也一直是未解之谜

  研究者还表示,在关于“粒子物理学和宇宙学交界处”的问题上,标准模型也无法解释“内在天然性”的问题,包括中微子的本质和强CP问题,后者指出了宇宙的不对称性。考虑到目前正在加速膨胀的宇宙,SMASH模型加入了一个宇宙学常数,从而“为从电弱尺度到普朗克尺度的粒子物理学,以及从暴胀至今的宇宙学提供了一个自洽的描述,”研究者写道。

  SMASH模型预测,轴子应该比电子轻大约100亿倍。研究者表示,他们的理论能够在可预见的未来得到检验,而不像其他许多模型一样要等待数十年时间。据《新科学家》(New Scientist)报道,韩国正在运行的CULTASK实验、美国提出的ORPHEUS实验,以及德国计划中的MADMAX实验,都正在或者将要对轴子的踪迹展开搜寻。

  “关于这一理论最好的一点是,它能在未来大约10年内得到验证,”共同作者、在德国粒子物理学研究机构德国电子加速器(DESY)任职的安德烈亚斯(Andreas Ringwald)说,“你可以一直提出新的理论,但如果它们只能在100年后才能被验证,或者永远得不到检验,那这就不是真正的科学,而是元科学(meta-science,又称后设科学)了。”(任天)

扫描二维码关注未来世界网微信公众平台随时获取丰富科技信息
未来世界,科技资讯,科技产品

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: